miércoles, 20 de enero del 2021 Fecha
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LOS ORÍGENES

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El origen    ~    Comentarios Comments (0)

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Estoy totalmente convencido de que de alguna manera, nuestras mentes están conectadas con el cosmos del que formamos parte. Estamos aquí y nos parece de lo más natural, nunca nos paramos a pensar en cómo fue eso posible, en cómo surgió el “milagro”. A partir de la materia “inerte” evolucionada surgen los seres vivos y, alguna especie, ha llegado a ser consciente de SER ¿cómo es posible tal maravilla? Hay que pensar (lo he referido en muchas ocasiones) que los materiales de los que estamos hecho (nitrógeno, carbono, etc) se fabricaron en las estrellas a partir del elemento más simple, el hidrógeno, que evolucionado a materiales más complejos llegaron hasta nuestro Sistema Solar primitivo en forma de nebulosa para constituirse una parte en el planeta Tierra en el que, bajo ciertas condiciones atmosféricas, presencia de agua y de radiación cósmica, distancia al Sol y otra,  dio lugar al nacimiento de aquella primera célula capaz de reproducirse, que evolucionó hasta nosotros.

Una explosión supernova creó la nebulosa a partir de la cual, con la ayuda de la fuerza de Gravedad, se creó una estrella, el Sol, y, a su alrededor, nacieron los planetas cercanos rocosos y los gaseosos más alejados. La Tierra, nuestro mundo, fue el agraciado con la suerte de venir a caer en la zona habitable para que ahora, nosotros los humanos, una especie evolucionada, estemos aquí y lo podamos contar.

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Muchos son los planetas que por una u otra razón, no reunen esas condiciones y, algunos, están en las cercanias de su estrella haciendo imposible que en ellos, pueda surgir la vida. Bueno, al menos la que aquí conocemos. Temperaturas imposible para la vida hacen de ellos un verdadero infierno, como por ejemplo ocurre en el planeta Venus.

 Gliese581g--478x330.jpg


Hasta el momento parecía que ninguno de los más de 1 000 planetas extrasolares descubiertos  reunían las excepcionales condiciones que se dan en la Tierra. Sin embargo, se descubrió Gliese 581g, un mundo que tiene tres veces la masa de la Tierra (suficiente para sustentar una atmósfera) y que se encuentra justo en el centro de la zona de habitabilidad de su estrella,  es decir, dentro de la estrecha franja orbital que permite la existencia de agua en estado líquido.

 

Estamos hechos de energía pura fabricada en las estrellas y nuestras mentes evolucionan formando parte de un universo en constante expansión del que, sin que nos demos cuenta, recibimos continuos mensajes que nos mantiene conectados a esa fuerza invisible que nos hace pensar para descubrir en su fuente, todos los secretos que allí se esconden y que, necesitaremos saber para que el futuro deje de ser incierto. Lllegará un día en el que tengamos que amigrar del planeta, más adelante, incluso tendremos que salir de la Galaxia y, si la Naturaleza nos respeta y seguimos aquí mucho, mucho, muchísimo… ¡También tendremos que salir del Universo mismo!

Esos destellos que los ojos de la Mente no ven y lo mismo que llegan se van hacia el infinito.

En algún momento breve, ¿quién no ha tenido esa sensación de tener la solución a un problema científico que le preocupa y quisiera resolver?. La sensación de ese saber, de tener esa respuesta deseada, es fugaz, pasa con la misma rapidez que llegó. Nos deja inquietos y decepcionados, estaba a nuestro alcance y no se dejó atrapar. A mí me ocurre con cierta frecuencia con distintos temas que me rondan por la cabeza. Sin embargo, esa luz fugaz del saber aparece y se va sin dejar un rastro en mi mente que me permita, a partir de esa simple y fugaz huella, llegar al fondo de la cuestión origen del fenómeno.

La mente humana es una maravilla. Esas sensaciones que antes he mencionado y que, al menos en mí, llegan y se van, son las mismas que sintieron Galileo, Kepler, Newton, Riemann,  Planck o Einstein, lo único diferente es que en ellos la sensación no fue tan fugaz; se quedó el tiempo suficiente en sus mentes como para que pudieran digerir el mensaje y comunicar al mundo lo que les había transmitido. Así, a fogonazos de luz del saber, avanza la Humanidad.

Nadie ha podido explicar nunca como llegan esos fogonazos de luz del conocimiento a unas pocas mentes elegidas que, sí pudieron retener la idea para poder desarrollarla y enseñarle al mundo su descubrimiento. No pocas veces así sucedienron las cosas para poder seguir avanzando, una idea, un sueño, una intuición…y, sobre todo, mucho pensar y trabajar.

Millones de conexiones transportan los pensamientos que más tarde, son convertidos en realidad. El cerebro se cuenta entre los objetos más complicados del universo y es sin duda una de las estructuras más notables que haya producido la evolución. Hace mucho tiempo, cuando aún no se conocía la neurociencia, se sabía ya que el cerebro es necesario para la percepción, los sentimientos y los pensamientos.

En tanto que es objeto y sistema, el cerebro humano es muy especial: su conectividad, su dinámica, su forma de funcionamiento, su relación con el cuerpo y con el mundo… no se parece a nada que la conciencia conozca. Su carácter único hace que el ofrecer una imagen del cerebro se convierta en un reto extraordinario. Aunque todavía estamos lejos de ofrecer una imagen completa del cerebro, sí podemos ofrecer retazos y datos parciales de algunos de sus complicados mecanismos. Sin embargo, carecemos de información para generar una teoría satisfactoria de la conciencia.

 

                                                 Nuestros cerebros son universos en sí mismos

Los circuitos y conexiones cerebrales generan números que sobrepasan el de las estrellas en las galaxias. Estamos tratando de algo que pesa poco más de 1 Kg –aproximadamente– y que contiene unos cien mil millones de células nerviosas o neuronas, generando continuamente emociones y pensamientos. De ese objeto material, surge y se crea algo más elevado, inmaterial y metafísico que llamamos mente.

¡Increíble, grandioso! ¿Pero sabemos encausarlo? De momento: NO.

Pero debemos confiar en nosotros mismos, en ese cerebro que aún no conocemos y que allá por el mes de abril de 2.003, por ejemplo, nos llevó a completar con éxito la secuenciación de 3.000 millones de letras de ADN presentes en el genoma humano. Poco a poco, nos vamos conociendo. La tarea no es nada fácil por la complejidad que conlleva toda nuestra estructura cerebral, una “máquina”, tofavía en evoluci´çon pero “casi” perfecta.

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Precisamente, la secuenciación de 3.000 millones de letras de ADN presentes en el genoma humano, ese conocimiento, se puede ver como un manual de instrucciones reconvertible en el libro de medicina más potente imaginable. Parece que ahí está el futuro de la salud humana: la genética. El reto que tenemos por delante consiste en adoptar la forma correcta en que se deben leer los contenidos de todas esas páginas que contienen la secuenciación de las 3.000 letras de ADN, y comprender el modo de cómo funcionan juntas las distintas partes para encausar la salud y la enfermedad humanas.

La consecuencia más importante de todo esto es que se ha abierto la puerta a un alentador y enorme (aunque complejo) paisaje biológico nuevo. Su exploración necesitará de pensamientos creativos y nuevas ideas. Hace 30 años todo esto era un sueño; nadie se atrevía a pensar siquiera con que este logro sería posible algún día, ¡secuenciar 3.000 millones de grafos de ADN!

Sin embargo aquí viene la contradicción o paradoja: el cerebro que aún no conocemos lo ha hecho posible.

La genómica es una auténtica promesa para nuestra salud pero necesitaremos algunos saltos cuánticos en la velocidad y la eficacia de la secuenciación del ADN. Está claro sin embargo que dadas todas las dimensiones del ser humano, que incluyen aspectos tanto materiales como espirituales, será necesario mucho, mucho, mucho tiempo para llegar a conocer por completo todos los aspectos complejos encerrados en nuestro interior.

Proyecto Genoma Humano

El adelanto que se producirá en las próximas décadas estará y será más visible en el aspecto biológico y la curación de enfermedades como el cáncer, y otras nefastas como el SIDA que asolan nuestro mundo. El conocimento de la psique, de nuestra propia conciencia, será mucho más lento.

Hay que tener en cuenta que primero debemos tener un conocimiento completo de los primates. Tal conocimiento nos proporcionaría luz sobre lo que convierte en únicos a los seres humanos. Al decir únicos me refiero al hecho diferenciador de la conciencia y, desde luego, lo circunscribo al planeta Tierra, ya que referido a todo el universo seguro que no somos “tan únicos”.

Primates que, en no pocos aspectos, son como nosotros

Casi todas las enfermedades que nos aquejan están y tienen su origen en los genes. Otras dolencias están relacionadas con el entorno en el que vivimos, la forma de vida elegida por nosotros mismos (tabaco, alcohol, droga, etc), y una parte de los trastornos que padecemos (los más difíciles de curar), están situados en nuestras mentes, las más desconocidas.

Así que si el conocimiento sobre el genoma está en el buen camino y según todos los indicios, algún día podremos tener las respuestas que aún nos falta. El problema más serio está en ese gran desconocido que llamamos cerebro y que es el responsable de dirigir y ordenar todos y cada uno de los movimientos que se generan en el resto de nuestro cuerpo. Allí arriba está la central eléctrica que lo pone todo en marcha, ¿pero de qué mecanismos se vale? Precisamente esa es la explicación que nadie ha podido dar.

Pero todo evoluciona con el tiempo que transcurre, todo va cambiando (nuestros conocimientos también).

Condiciones climáticas del Mioceno

Hace unos veinte millones de años, durante el Mioceno, la Tierra vivió unas condiciones climáticas paradisíacas. Los casquetes polares, con un emplazamiento distinto del actual, apenas eran una pequeñas manchas de hielo; el nivel de los mares era mucho más elevado que en la actualidad, y la mayor parte de los lugares que ahora ocupan las ciudades y las playas en las que pasamos las vacaciones estaban cubiertos por los océanos. El agua del mar era como la que hoy podemos encontrar en los trópicos. El mundo de finales del Mioceno era, por lo tanto, un mundo muy diferente del nuestro: con distintos olores, con extraños sonidos y ni siquiera el cielo de hace veinte millones de años era parecido al que hoy podemos contemplar en una noche cualquiera. Las constelaciones de estrellas eran de otras formas y mostraban configuraciones distintas de las que ahora están allá arriba. Muchas de las estrellas que hoy admiramos en las noches de cielo despejado aún no habían aparecido y otras que entonces brillaban ya no existen.

Mediterráneo

Final del Mioceno, hace casi seis millones de años. El Mediterráneo es un inmenso desierto salpicado por lagos salinos cuyo nivel de agua está entre 1.500 y 2.700 metros por debajo de la superficie del actual mar. Un escenario muy diferente del actual. Un evento geológico aún desconocido abre una pequeña vía de agua en el actual estrecho de Gibraltar, que era una barrera natural que impedía el paso de agua, y el océano Atlántico comienza a penetrar en la cuenca del actual mar Mediterráneo. La erosión hace el resto del trabajo y en poco tiempo (geológico) el paso de agua tiene tal tamaño que consigue que el 90% del agua que tiene en la actualidad el ‘Mare Nostrum’ entrara por el estrecho en menos de dos años. Lo que supone un caudal de agua unas 1.500 veces superior al del río Amazonas.

Claro que, el transcurrir de los milenios producen los cambios irreversibles  a medida que avanza la línea del tiempo. Al igual que se produjeron en nuestro mundo, se producirán en nuestros conocimientos. Nuestro nivel de conciencia también, de manera irreversible, evoluciona. A medida que a nuestro cerebro llegan nuevos datos sobre cuestiones muy diversas, éste los va reciclando, ordenándolos, interrelacionándolos y finalmente clasificándolos de manera tal que los tiene dispuestos para conectarlos a nuevos datos y nuevas informaciones que, por distintos medios, naturales o artificiales, aparecen para sumarse a las que ya existen, y de esta forma hemos ido avanzando desde aquella materia “inerte” a la materia compleja y pensante que somos los seres vivos inteligentes.

Pero en el ejemplo que antes puse de hace veinte millones de años, nuestros antepasados más cercanos ni habían aparecido. Más tarde, interminables selvas húmedas estaban pobladas por una vegetación exuberante, por plantas y árboles gigantescos cuajados de una interminable variedad de especies vegetales que embriagaban el aire caliente y húmedo con mil aromas. Pululaban y bullían en ellas miles de insectos diferentes y las habitaban reptiles diversos, desde pequeñas lagartijas hasta gigantescas serpientes. Los dinosaurios habían desaparecido muchos millones de años antes, y en su lu-gar numerosas aves y mamíferos vegetarianos se alimentaban de los inagotables recursos que ofrecían los bosques. Una muchedumbre de depredadores prosperaba alimentándose de los herbívoros, bien alimentados y abundantes.

En aquellas selvas, los simios se encontraban en su paraíso. Las condiciones climatológicas eran las más adecuadas: siempre reinaba la misma temperatura cálida y la lluvia que con frecuencia caía, era también caliente. Apenas tenían enemigos peligrosos, ya que ante la menor amenaza, en dos saltos estaban en refugio seguro entre las ramas de los árboles, hasta donde ningún depredador podía perseguirles. En este escenario en el que había poco riesgo, alimentos abundantes y las condiciones más favorables para la reproducción, surgieron nuestros antepasados.

Hace unos cinco millones de años, a comienzos del Pleistoceno, el período que siguió al Mioceno, en los bosques que entonces ocupaban África oriental, más concretamente en la zona correspondiente a lo que hoy es Kenia, Etiopía y Nigeria, habitaba una estirpe muy especial de monos hominoideos: los Ardipithecus ramidus. Éstos, como el resto de primates, estaban adaptados a vivir en zonas geográficas en las que no existían variaciones estacionales, porque los monos, en general, no pueden soportar largos periodos en los que no haya frutas, hojas verdes, tallos, brotes tiernos o insectos de los que alimentarse: por eso sólo viven en zonas tropicales, salvo muy contadas excepciones.

      Ardipithecus ramidus

Los fósiles de quien hoy se considera uno de nuestros primeros antepasados, el Ardipithecus ramidus, han aparecido siempre junto a huesos de otros mamíferos cuya vida estaba ligada al bosque. Se puede suponer, por lo tanto, que habitaba un bosque que aún era espeso, con algunos claros y abundante en frutas y vegetales blandos, aunque el enfriamiento progresivo que se venía produciendo en esos últimos miles de años y las catastróficas modificaciones geológicas tuvieron que reducir la disponibilidad de los alimentos habituales de estos simios.

sigue en II y III…

emilio silvera

La Cienca corre hacia el futuro

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Biologia    ~    Comentarios Comments (0)

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Artículo en la Prensa: El País

BIOTECNOLOGÍA

El secreto de las plantas para convertir la luz en combustible

Una nueva técnica de laser permite estudiar los mecanismos de la fotosíntesis de las plantas sin destruirlos.

 

2 DIC 2014 –

 

Los árboles aprovechan algo más del 2% de la luz solar que reciben / Andrew E. Larsen

El aire que respiramos, lo que comemos o la gasolina que quemamos para viajar o calentarnos. Le debemos todo a las plantas y al resto de organismos fotosintéticos, pero si algo caracteriza a los humanos es el inconformismo. Desde hace tiempo, hay equipos de científicos que tratan de entender la capacidad de los vegetales para transformar la luz del sol en energía química. El objetivo es trucar el proceso responsable de esa proeza para lograr mejorar su eficiencia y poder emplearlo como una nueva fuente de energía.

REINO ANIMAL: Células eucariontes. Multicelulares, sin paredes celulares ni pigmentos fotosintéticos. Nutrición por ingestión, en algunos casos por absorción. El nivel de organización de las formas superiores es mayor que en otros.

La fotosíntesis se produce en las membranas de las células de las plantas. Allí, los fotones, las partículas que componen la luz del sol, rompen las moléculas de agua adquirida por las plantas liberando electrones y protones, otras partículas que a su vez provocan reacciones que producen ATP y NADPH2, dos moléculas que sirven para almacenar energía. Después, con el dióxido de carbono que las plantas absorben de la atmósfera, forman hidratos de carbono en los que queda almacenada la energía.

Los paneles solares aprovechan el 10% de la luz solar frente al 4% de plantas o algas

 

Para comprender a fondo el mecanismo de la fotosíntesis, que también desarrollan algas o bacterias, y poder manipularlo, se ha tratado de conocer la estructura de los complejos de proteínas que la llevan a cabo. Sin embargo, diferentes estudios con diferentes técnicas han tenido como resultado distintas estructuras. Las discrepancias se deben a que las técnicas de imagen por rayos X empleadas para indagar en estos complejos los estarían dañando. La semana pasada, tal y como explicaron en la revista Nature, investigadores de la Universidad de Okayama, en Japón, emplearon un láser de electrones libres que les permitió recoger la información sobre las estructuras de los complejos antes de destruirlos.

Estos datos ayudarán a los investigadores que trabajan para aprovechar la capacidad de las plantas para acumular la energía del sol. Hasta ahora, con una tecnología como la fotovoltaica se logra transformar alrededor de un 10% de la energía que perciben del sol. Las plantas o algunas algas pueden acumular en forma de carbohidratos hasta un 4% de la energía solar. Pese a su ineficiencia, cuentan también con algunas ventajas sobre los paneles solares, como la capacidad para almacenar la energía solar en sus propios tejidos, un sistema más barato que las baterías.

Una de las claves para mejorar la fotosíntesis puede estar en la mezcla de plantas y bacterias

Algunas de las desventajas de las plantas frente a los paneles solares para aprovechar la energía proviene de que los primeros pueden asimilar radiación de un espectro más amplio y a las segundas solo les sirve la luz visible. Para mejorar esta capacidad de las plantas, los científicos se plantean sustituir uno de sus dos sistemas responsables de la fotosíntesis, que compiten por la misma parte del espectro de los rayos solares, por el sistema de bacterias fotosintéticas capaces de absorber una parte distinta del espectro solar.

Con mejoras como esta y la creación de cultivos específicos para la producción de energía, se aprovecharían además capacidades de las plantas que no poseen las células fotovoltaicas. Una de ellas es la posibilidad de absorber CO2 y convertirlo en combustible liberando en el camino oxígeno a la atmósfera.

En el camino para tratar de crear biocombustibles mejorados, también se podrían mejorar los cultivos empleados para la alimentación. En septiembre de este mismo año, un equipo de la Universidad Cornell publicó en Nature sus trabajos para incrementar la cantidad de alimento producido por las plantas. Su enfoque se centraba en la rubisco, la encima responsable de transformar el CO2 en azúcares. Para mejorar la baja eficiencia de esas proteínas en su trabajo, probaron a introducir una versión bacteriana en plantas de tabaco, que fueron capaces de producir azúcares más rápido.”

Buenos ejemplos a seguir

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Divulgando la ciencia    ~    Comentarios Comments (0)

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Los lectores de EL PAÍS podrán leer la revista ‘Nature’

Las investigaciones de esta publicación y otras 48 del mismo grupo desde 1869 podrán ser consultadas gratuitamente desde elpais.com

Madrid 2 DIC 2014

Archivado en: Divulgación de la ciencia

 

Los artículos de ‘Nature’ desde 1869 se podrán leer en la web de EL PAÍS.

Los lectores de la información científica del diario EL PAÍS podrán, a partir de hoy, leer los contenidos de la prestigiosa revista Nature. La editorial Macmillan Science and Education (de la que Nature forma parte) ha decidido levantar el muro de pago de sus publicaciones científicas para los lectores de 100 medios de comunicación de todo el mundo, incluidos los de la web de EL PAÍS. Esta medida significa que siempre que este diario enlace a una investigación publicada en esta revista, los lectores podrán leerla. Hasta este momento, esta información era de pago.

“Es un movimiento sin precedentes en la industria que creemos que será muy valorado por la comunidad científica”, ha dicho la publicación en un comunicado.”Creemos, además, que es un paso hacia el progreso y la colaboración en ciencia y para proveer a la población de acceso a las fuentes de la información científica”.

Así, los lectores de Materia y EL PAÍS podrán, a partir de ahora y sin coste alguno, leer las investigaciones que los científicos publican en la revista Nature y otras 48 publicaciones especializadas del mismo grupo, desde 1869. “Nature ha publicado algunas de las grandes historias científicas de nuestro tiempo, como el genoma humano, la estructura del ADN, la oveja Dolly, la invención del láser, la identificación del virus del sida o el descubrimiento del agujero de la capa de ozono”, continúa el comunicado.

Además, el grupo Nature también ofrecerá la posibilidad a sus suscriptores de compartir estos artículos con amigos y colegas, mediante un enlace de solo lectura.

Tanto Nature como Science, las dos grandes publicaciones científicas de pago, están muy presionadas por el movimiento del llamado open access o acceso abierto, que reclama la publicación de los resultados de investigaciones científicas libremente y sin pagar, para que sean estudiados por otros científicos de todo el mundo y compartidos por la sociedad. Algunas revista, como PLoS, ya se publican sus resultados en este formato.

EL PAÍS sigue así reforzando su apuesta por la información científica tras asociarse con la web Materia, líder en la información científica digital en español.