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Maravillas de la Naturaleza

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Bioquímica    ~    Comentarios Comments (9)

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http://www.emiliosilveravazquez.com/blog/wp-content/uploads/2012/03/creacionismo-darwin-2.jpg

Supernova que calcina a un planeta cercano. Ahí, en esa explosión se producen transiciones de fase que producen materiales pesados y complejos. En una supernova, en orden decreciente tenemos la secuencia de núcleos H, He, O, C, N, Fe, que coincide bastante bien con una ordenación en la tabla periódica que es:

H, He, (Li, Be, B) C, N, O… Fe

¿Apreciáis la maravilla? Las estrellas brillan en el cielo para hacer posible que nosotros estemos aquí descubriendo los enigmas del universo y… de la vida inteligente. Esos materiales para la vida sólo se pudieron fabricar el las estrellas, en sus hornos nucleares y en las explosiones supernovas al final de sus vidas.

La explosión de una estrella gigante y supermasiva hace que esta brille más que la propia galaxia que la acoge.

Pero está claro que todo el proceso estelar evolutivo inorgánico nos condujo desde el simple gas y polvo cósmico a la formación de estrellas y nebulosas solares hasta los planetas, la Tierra en particular, en cuyo medio ígneo describimos la formación de las estructuras de los silicatos, desplegándose con ello una enorme diversidad de composiciones, formas y colores, asistiéndose, por primera vez en la historia de la materia, a unas manifestaciones que contrastan con las que hemos mencionado en relación al proceso de las estrellas.

Desde el punto de vista del orden es la primera vez que nos encontramos con objetos de tamaño comparables al nuestro, en los que la ordenación de sus constituyentes es el rasgo más característico.

Al mismo tiempo nos ha parecido reconocer que esos objetos, es decir, sus redes cristalinas “reales”, almacenan información (memoria) que se nos muestra muy diversa y que puede cobrar interés en ciertos casos, como el de los microcristales de arcilla, en los que, según Cairns-Smith, puede incluso llegar a transmitirse.

Porque, ¿qué sabemos en realidad de lo que llamamos materia inerte? Lo único que sabemos de ella son los datos referidos a sus condiciones físicas de dureza, composición, etc; en otros aspectos ni sabemos si pueden existir otras propiedades distintas a las meramente físicas.

Es posible que lo que nosotros llamamos materia inerte, no lo sea tanto, y, puede que incluso tenga memoria que transmite por medios que no sabemos reconocer. Esta clase de materia, se alía con el tiempo y, en cada momento adopta una forma predeterminada y de esa manera sigue evolucionando hasta llegar a su máximo ciclo o nivel en el que, de “materia inerte” llega a la categoría de “materia viva”, y, por el camino, ocupará siempre el lugar que le corresponda. No olvidemos de aquel sabio que nos dijo: “todas las cosas son”. El hombre, con aquellas sencillas palabras, elevó a todas las cosas a la categoría de SER.

¿No os hace pensar que nosotros estemos hechos, precisamente, de lo que llamamos materia inerte?

Pero el mundo inorgánico es sólo una parte del inmenso mundo molecular. El resto lo constituye el mundo orgánico, que es el de las moléculas que contienen carbono y otros átomos y del que quedan excluidos, por convenio y características especiales, los carbonatos, bicarbonatos y carburos metálicos, los cuales se incluyen en el mundo inorgánico.

Sí, hay que comprender que todo tiene su razón de ser

Según decía expliqué muchas veces, los quarks u y d se hallan en el seno de los nucleones (protones y neutrones) y, por tanto, en los núcleos atómicos. Hoy día, éstos se consideran como una subclase de los hadrones.

La composición de los núcleos (lo que en química se llama análisis cualitativo) es extraordinariamente sencilla, ya que como es sabido, constan de neutrones y protones que se pueden considerar como unidades que dentro del núcleo mantienen su identidad. Tal simplicidad cualitativa recuerda, por ejemplo, el caso de las series orgánicas, siendo la de los hidrocarburos saturados la más conocida. Recordad que su fórmula general es CnH2n+2, lo que significa que una molécula de hidrocarburo contiene n átomos de carbono (símbolo C) y (2n+2) átomos de hidrógeno (símbolo H).

http://iescarin.educa.aragon.es/estatica/depart/biogeo/varios/BiologiaCurtis/Seccion%201/3-3.jpg

                                                                                  ¡Maravillas de la materia!

El número de protones y neutrones determina al elemento, desde el hidrógeno (el más simple), al uranio (el más complejo), siempre referido a elementos naturales que son 92; el resto son artificiales, los conocidos transuránicos en cuyo grupo están el einstenio o el plutonio, artificiales todos ellos.

Los núcleos, como sistemas dinámicos de nucleones, pertenecen obviamente a la microfísica y, por consiguiente, para su descripción es necesario acudir a la mecánica cuántica. La materia, en general, aunque presumimos de conocerla, en realidad, nos queda mucho por aprender de ella.

Hablemos un poco de moléculas.

El número de especímenes atómicos es finito, existiendo ciertas razones para suponer que hacia el número atómico 173 los correspondientes núcleos serían inestables, no por razones intrínsecas de inestabilidad “radiactiva” nuclear, sino por razones relativistas. Ya antes me referiría a las especies atómicas, naturales y artificiales que son de unos pocos millares; en cambio, el número de moléculas conocidas hasta ahora comprende varios millones de especímenes, aumentando continuamente el número de ellas gracias a las síntesis que se llevan a cabo en numerosos laboratorios repartidos por todo el mundo.

Una molécula es una estructura con individualidad propia, constituida por núcleos y electrones. Obviamente, en una molécula las interacciones deben tener lugar entre núcleos y electrones, núcleos y núcleos y electrones y electrones, siendo del tipo electromagnético.

Debido al confinamiento de los núcleos, el papel que desempeñan, aparte del de proporcionar la casi totalidad de la masa de la molécula, es poco relevante, a no ser que se trate de moléculas livianas, como la del hidrógeno. De una manera gráfica podríamos decir que los núcleos en una molécula constituyen el armazón de la misma, el esqueleto, cuya misión sería proporcionar el soporte del edificio. El papel más relevante lo proporcionan los electrones y en particular los llamados de valencia, que son los que de modo mayoritario intervienen en los enlaces, debido a que su energía es comparativamente inferior a la de los demás, lo que desempeña un importante papel en la evolución.

Desde las moléculas más sencilla, como la del hidrógeno con un total de 2 electrones, hasta las más complejas, como las de las proteínas con muchos miles de ellos, existe toda una gama, según decía, de varios millones.  Esta extraordinaria variedad de especies moleculares contrasta con la de las especies nucleares e incluso atómicas.

Sin entrar en las posibles diferencias interpretativas de estas notables divergencias, señalaré que desde el punto de vista de la información, las especies moleculares la poseen en mucho mayor grado que las nucleares y atómicas.

Dejando aparte los núcleos, la información que soportan los átomos se podría atribuir a la distribución de su carga eléctrica, y en particular a la de los electrones más débilmente ligados. Concretando un poco se podría admitir que la citada información la soportan los orbitales atómicos, pues son precisamente estos orbitales las que introducen diferencias “geométricas” entre los diferentes electrones corticales.

Justamente esa información es la que va a determinar las capacidades de unión de unos átomos con otros, previo el “reconocimiento” entre los orbitales correspondientes. De acuerdo con la mecánica cuántica, el número de orbitales se reduce a unos pocos. Se individualizan por unas letras, hablándose de orbitales s, p, d, f, g, h. Este pequeño número nos proporciona una gran diversidad.

La llamada hibridación (una especie de mezcla) de orbitales es un modo de aumentar el número de mensajes, esto es, la información, bien entendido que esta hibridación ocurre en tanto y en cuanto dos átomos se preparan para enlazarse y formar una molécula. En las moléculas, la información, obviamente, debe abarcar todo el edificio, por lo que en principio parece que debería ser más rica que en los átomos. La ganancia de información equivale a una disminución de entropía; por esta razón, a la información se la llama también negantropía.

En términos electrónicos, la información se podría considerar proporcionada por un campo de densidad eléctrica, con valles, cimas, collados, etc, es decir, curvas isoelectrónicas equivalentes formalmente a las de nivel en topografía. Parece razonable suponer que cuanto más diverso sean los átomos de una molécula, más rica y variada podrá ser su información, la información que pueda soportar.

La Naturaleza ha creado un sin fin de obras de artes vivientes que, como nosotros mismos, son maravillas en sí mismas, y, dentro de lo que podamos, nosotros, animales “racionales”, debemos hacer todo lo posible por preservar esos tesoros que, no siempre están a salvo con nuestro instinto depredador.

La enorme variedad de formas, colores, comportamientos, etc que acompaña a los objetos, incluidos los vivientes, sería una consecuencia de la riqueza en la información que soportan las moléculas (y sus agregados) que forman parte de dichos objetos. Ello explicaría que las moléculas de la vida sean en general de grandes dimensiones (macromoléculas). La inmensa mayoría de ellas contiene carbono. Debido a su tetravalencia y a la gran capacidad que posee dicho átomo para unirse consigo mismo, dichas moléculas pueden considerarse como un esqueleto formado por cadenas de esos átomos.

El carbono no es el único átomo con capacidad para formar los citados esqueletos. Próximos al carbono en la tabla periódica, el silicio, fósforo y boro comparten con dicho átomo esa característica, si bien en un grado mucho menor.

emilio silvera


  1. En el Universo… ¡Todo se transforma! : Blog de Emilio Silvera V., el 11 de febrero del 2013 a las 7:16

    [...] expliqué muchas veces, los quarks u y d se hallan en el seno de los nucleones (protones y neutrones) y, por tanto, en los núcleos [...]

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    [...] expliqué muchas veces, los quarks u y d se hallan en el seno de los nucleones (protones y neutrones) y, por tanto, en los núcleos [...]

  3. El colapso del núcleo de las estrellas : Blog de Emilio Silvera V., el 18 de julio del 2013 a las 6:32

    [...] expliqué muchas veces, los quarks u y d se hallan en el seno de los nucleones (protones y neutrones) y, por tanto, en los núcleos [...]

  4. Estrellas masivas de “corta” vida : Blog de Emilio Silvera V., el 27 de diciembre del 2013 a las 5:59

    [...] expliqué muchas veces, los quarks u y d se hallan en el seno de los nucleones (protones y neutrones) y, por tanto, en los núcleos [...]

 

  1. 1
    Adolfo
    el 3 de agosto del 2011 a las 11:26

    ¡Hola Emilio!

    Sin duda, la proximidad a semejante estrella conducirá a hipotéticos vecinos inteligentes, capaces de comprender su fatídico destino, a canalizar sus energías intelectuales en el desarrollo de tecnologías que les permitan salvarse.

    Es inspiradora la lectura de la novela de ciencia ficción del gran y extinto Arthur C. Clarke, “Voces de un Mundo Distante” (puede ser descargada de http://www.bibliotheka.org)

    Atentamente… 

    Responder
    • 1.1
      Adolfo
      el 3 de agosto del 2011 a las 18:39

      Podríamos decir que, así como (las supernovas) sus ondas de choque impulsan la acreción de nuevos sistemas planetarios, así también impulsan la vida y, en última instancia, las civilizaciones tecnológicas emergentes desarrollan el temor a ser vaporizados por la explosión de una supernova cercana.

      Y, ese es el origen de civilizaciones interestelares, que, eventualmente, comprenden el riesgo de evolucionar dentro de una galaxia y optan por medrar en el espacio intergaláctico.

      Como podría haber dicho Carl Sagan, opera así una suerte de selección natural sobre las civilizaciones tecnológicas. Aquellas que evolucionan lo suficientemente rápido, se trasladan al pacífico medio del espacio intergaláctico, asegurando así su supervivencia.

      Atentamente… 

      Responder
  2. 2
    Adolfo
    el 3 de agosto del 2011 a las 11:37

    Lo más extraordinario de todo es la Naturaleza dándose forma a si misma. Confiemos en que pronto las aventuras bélicas sean abandonadas para enfocarse en el desarrollo de tecnologías prometedoras como nanomáquinas y otras similares e igualmente revolucionarias. Sin duda muchos avances desarrollados bajo un protocolo TOP SECRET de orientación militar verán la luz.

    Atentamente… 

    Responder
  3. 3
    Adolfo
    el 3 de agosto del 2011 a las 13:33

    Si bien han sido relegadas a la categoría de pseudociencia, en razón de su carácter catastrófico y extravagante, las ideas del Dr. Paul LaViolette (PhD. en Astrofísica) merecen ser tenidas en cuenta; por razones de prudencia, con miras a adoptar medidas precautorias (refugios subterráneos, fundamentalmente).

    En su quehacer, ha tomado como base antiguas leyendas, por los historiadores catalogadas como exageradas, atento la magnitud de los eventos de los que dan cuenta, para postular la tesis de que a intervalos de algunas decenas de miles años, el centro de nuestra Galaxia (Vía Láctea) entra en actividad eruptiva liberando una onda de radiación que interactúa con la heliopausa desestabilizándola y facilitando la irrupción en el Sistema Solar Interior de una cascada de polvo interestelar y otros objetos, dando lugar a fenómenos de actividad solar incrementada.

    Esta onda de radiación, postula LaViolette, fue la responsable del fin de la última Era Glacial. Toma como referencias, asimismo, la presencia de depósitos de polvo (según él, interestelar) en las muestras columnares de hielo; inicialmente atribuídos, por otros científicos a actividad volcánica terrestre natural aunque excesiva.

    Sus ideas están condensadas en el libro “Earth under Fire”.

    Atentamente…

     

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    • 3.1
      emilio silvera
      el 4 de agosto del 2011 a las 6:34

      Hola Adolfo, amigo de la Argentina.
      Leo atentamente todo lo que nos dices y, como siempre, el sentido común guía tus palabras para dejar que podamos oir tus sugestivos pensamientos. Todo lo que arriba comentas está enmarcado en una “realidad” muy posible teniendo en cuanta el ritmo y las leyes que rigen en nuestro Universo y cómo funcionan en él las cosas.
      Es de destacar el último comentario en el que dedicas tu atención al Dr. Paul LaViolette que, en sus ideas que refleja su obra Earth under Fire, nos acerca a una posible realidad que no todos han llegado a comprender. Sin embargo, tienen tanta fuerza que, posiblemente, tenga razón y esté en lo cierto.
      Un saludo cordial. 

      Responder

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