¿Cuántas esporas portadoras de la vida podrían estar ahí camufladas esperando el momento idóneo para situarse en el planeta que las permita surgir a la vida?

Galaxias, estrellas, mundos y… ¡Vida! Sabemos que los elementos materiales  la vida fueron creados en las estrellas. A partir del sencillo Hidrógeno, las estrellas, en sus hornos nucleares, fusionaron el helio para fabricar Carbono, Oxígeno, Nitrógeno y todos los demás materiales necesarios para la vida. Más tarde, depositados en un mundo adecuado… Se conformó aquella sustancia, ¡protoplasma vivo! del que surgió aquella primera célula replicante que comenzó la increíble aventura de la vida.

La vida, seguramente, fue el resultado de los mismos procesos químicos y físicos que formaron los océanos y la corteza continental de nuestro planeta. Sin embargo, la vida es distinta porque puede experimentar evolución darwiniana. La selección natural ha desempeñado un pepel fundamental en la evolución de plantas y animales durante los primeros tiempos de la historia de nuestro planeta, pero también dirigió la evolución química que hizo posible la propia vida. A grandes rasgos entendemos cómo pueden haber evolucionado las moléculas a partir de precursores simples presentes en la Tierra joven. Sin embargo, sigue siendo un misterio cómo las proteínas, los ácidos nucleicos y las membranas llegaron a interaccionar de  tan compleja.

Según todos los indicios, en los primeros años del planeta, los continentes que hoy conocemos estaban todos unidos formando la denominada Pangea. El movimiento de las placas tectónicas terrestres logró que estos se separaran y, con el transcurso de millones de años, llegaron a adquirir la moderna forma que hoy conocemos. En todo ese transcurrir y, mientras tanto, una serie de  nuevas aparecieron para hacer posible el surgir de la vida.

           Y la materia evolucionó  alcanzar la Conciencia

En la Ciencia, todas las respuestas sugieren nuevas preguntas, así que no es de extrañar que al resolver dos de los grandes enigmas de la biología, Darwin y Pasteur pusieran al descubierto un misterio un misterio aún más profundo. Quizá la vida haya surgido siempre de la vida durante los últimos cuatro mil millones de años, pero en elgún , en algún sitio, en aquellos primeros tiempos de nuestro planeta, nuestros primeros antepasados tuvieron que surgir de alguna otra cosa.

Durante el proterozoico se produjo la expansión de cianobacterias los estromatolitos alcanzaron su mayor abundancia y variedad. Una vez que se produjo la acumulación de oxigeno  libre se originaron las células eucariotas y pluricelulares. Durante este tiempo se produjo la simbiosis  los proto-eucariotas y mitocondrias (eucariotas) y cloroplastos (plantas y algunos protistas).

Los estromatolitos son estructuras estratificadas en diversas formas, formadas por la fijacion de particulas carbonatadas de las cianobaceria, en aguas de poca profundidad que en la fotosintesis liberan oxigeno y retiran de la atmosfera grandes cantidades de dioxido de carbono. Su espesor no es mas que algunos milimetros y su  es plana a hemisferica y columnar, presenta poros. Las mas antiguas encontrados es el de Australia (Warrawoona), que datan 3500 millones de años. Abajo se contempla una muestra.

Son celulas que se agrupan en colonias formando rocas sedimentarias. Estas rocas se encuentran en mares calidos y son el resultado de la union de seres uni- celulares, cianobacterias. Las rocas se forman muy lentamente, capa sobre capa y  una capa se muere se deposita el carbonato de calcio de sus paredes sobre la capa anterior.

Las cianobacterias, también conocidas  algas verdes-azules, son un grupo de bacterias muy especiales que, hace 3.600 millones de años, inventaron la fotosíntesis y cambiaron drásticamente la evolución de la vida. Generaron y mantienen toda la existencia actual del planeta.

CARACTERíSTICAS DE LAS CIANOBACTÉRIAS (CIANOFITAS O ALGAS VERDE-AZULES)

1.  Son procariotas (sin núcleo verdadero)
2. Viven medios húmedos (tierra) o acuáticos (agua dulce o salada), muy adaptables. Son planctónicas.
3. Origen: más de 3000 millones de .
4. Soportan altas temperaturas.
5. Se desarrollan en  eutróficas formando grandes masas llamadas flores de agua.
6. Producen sustancia antibióticas y poseen pigmentos como la clorofila.
7. El 50% de los florecimientos producen toxinas.
8. Se clasifican en varios tipos.

Existen bastantes antecedentes de intoxicaciones en humanos, tanto por consumo de agua, como por el hecho de estar en  con ella (bañarse). Son los invasores invisibles. Las cianobacterias son comunes actualmente en aquellos medios costeros en los que la elevada salinidad del agua u otras condiciones ambientales especialmente duras restringen la colonización por animales.

, sigamos con nuestra historia. Los estromatolitos son estructuras organo-sedimentarias laminadas (CaCO3), que crecen adheridas al sustrato y emergen verticalmente del mismo, produciendo estructuras de gran variedad morfológica, volumen y biogeográfica. Su inicial formación y desarrollo a lo largo del tiempo, se debe a la actividad de la población microbianas, dominadas por cianobacterias que facilitan la precipitación de carbonatos.

                    La microflora se presenta de muchas maneras

Ademas de las cianobacterias, la microflora puede incluir algas (verdes y diatomeas), hongos, crustáceos, insectos, esporas, polen, rodofitas, fragmentos y sedimentos de todo tipo. La variedad biológica de cada comunidad estromatolítica dependerá de  ambientales e hidrológicas: hipersalino, dulce acuícola, intermareales, submareales, fuertes corrientes, moderadas nulas, cálidos, templado, altitud (afecta a la exposición de la luz uv). En la superficie, es rugosa, porosa y cubierta por mucilago, filamentos, etc. Las partículas de carbonato van quedándose atrapadas, hasta que la cementación por crecimiento de cristales, forma una capa mas, de esta forma la estructura aumenta de tamaño.

Microfósiles de sedimentos marinos. “Microfósil” es un término descriptivo que se aplica al hablar de plantas o animales fosilizados cuyo tamaño es menor de aquel que  llegar a ser analizado por el ojo humano. Normalmente se utilizan dos rasgos diagnósticos para diferenciar microfósiles de eucariotas y procariotas.

A partir de todos los fragmentos que la ciencia ha podido ir acumulando, ¿qué  de planeta podemos recomponer y qué procesos tuvieron que darse para que, la vida, tal como la conocemos pudiera surgir? Sin temor a equivocarnos podemos afirmar que, cuando se formó el mar de Warrawoona la Tierra ya era un planeta biológico. Además, las mediciones de isótopos de carbono indican que ya podía haber comenzado la gran liberación ecológica de la fotosíntesis. No podemos tener la certeza si entre los microorganismos de aquel entonces había cianobacterias reproductoras de oxígeno, pero la presencia de cualquier tipo de organismo fotosintético en el océano de Warrawoona es de por sí muy informativa, pues nos permite colocar un punto de calibración en el árbol de la vida.

 El estudio que se lleva a cabo en múltiples Laboratorios repartidos por todo el mundo y que están centrados en la evolución molecular, microbiana, la extremofilia e incluso sobre la bioinformática y unidades de secuencia genómica, nos están llevando  nuevos conocimientos que confirman la evolución en el pasado.

En la nueva concepción de la evolución microbiana que simboliza el árbol, los organismos fotosintéticos aparecen relativamente tarde y se diversifican mucho después del origen de la vida y de la divergencia de los principales dominios de la biología. Si la materia orgánica de Warrawoona es producto de la fotosíntesis, hay que concluir que  entonces la evolución de la vida ya debía llevar en marcha un buen tiempo.

Sin embargo hoy, la actividad humana está causando estragos.  De pronto una parcela del mar se queda prácticamente sin vida. Son las llamadas zonas muertas, y en ellas la supervivencia está casi enteramente reservada a algunos arcaicos y privilegiados microorganismos, fósiles vivientes de la Tierra primigenia.

Los científicos llevan observando este fenómeno cerca de un siglo. Pero lo que era un problema esporádico se ha ido convirtiendo en una plaga: desde los años 60, el  de zonas muertas crece exponencialmente.

El problema, es su ritmo de crecimiento: un 5% anual, y se espera un empeoramiento con el calentamiento del mar. “Al calentarse el agua, aumenta el consumo de oxígeno de los organismos marinos, baja la solubilidad del oxígeno en el mar y baja el intercambio con la atmósfera”.

 

“No existe otra variable de tanta importancia ecológica para los ecosistemas marinos costeros que haya cambiado tan drásticamente y en tan poco tiempo como el oxígeno disuelto”. Para estos científicos, la hipoxia en el mar, es decir, la caída de los niveles de oxígeno disuelto, es “uno de los mayores problemas ambientales de hoy”.

 

 problema me lleva apensar que las observaciones geológicas indican que hace tres mil quinientos millones de años la atmósfera de la Tierra contenía nitrógeno, dióxido de carbono y vapor de agua, pero muy poco oxígeno libre. La mayoría de las inferencias acerca de ambientes antiguos se realizan a partir de pistas sutiles que nos proporcionan la geoquímica; la signatura sedimentaria del oxígeno, sin embargo, es muy llamativa: bandas de color rojo vivo en rocas con sílex ricos en hematita (Fe₂ O₃), un mineral de óxido de hierro.

Esta excavación al aire libre, en las Minas de Rio Tinto (Huelva) nos deja al descubierto los estratos en distintas capas a lo largo de miles de millones de años. El mineral de óxido de hierro está presente formando el llamado hierro en bandas (FHB)no se forman en los acéanos actuales. De hecho, salvo una importante excepción, no se acumulan  hace 1.850 millones de años. Durante la primera mitad de la historia de la Tierra, en cambio, las FHB fueron un componente común en los sedimentos marinos..

La razón por la cual las FHB no se forman en la actualidad es que el hierro que llega a los océanos se encuentra de inmediato con el oxígeno y precipita en  de óxido de hierro; en consecuencia, la concentración de hierro en el agua de mar de los océanos actuales es extraordinariamente baja. En los mares del eón Arcaico, las FHB de las sucesiones sedimentarias debieron formarse por reacción del hierro con el oxígeno, ayudadas quizá por bacterias. Alternativamente, es posible que el hierro fuese oxidado por la radiación ultravioleta ya que ésta, al no existir un escudo de ozono eficaz, penetraba hasta la superficie del océano. Todo esto nos lleva a saber que, en el pasado, la atmósfera y los océanos contenían mucho menos oxígeno que en la actualidad.

Todavía los expertos de la NASA, se preguntan como pudieron hallar múltiples formas de vida en estas aguas de Río Tinto, cargadas de elementos pesados con un PH imposible para la vida, y, sin embargo, ahí están. Ricamente instalados en un entorno imposible que nada le  que envidiar a cualquier paraje de Marte.

En la actualidad, nuestros conocimientos de la vida y ambientes arcaicos son a un tiempo frustrantes y emocionantes: frustrantes por las pocas certezas que tenemos y, sólo muchas hipótesis a partir de los  dispersos que se van obteniendo, emocionante porque sabemos algo, por poco que esto pueda ser, es estimulante contar con un punto de partida que nos permita continuar en el estudio y la observación, seguir experimentando para que, algún día, sepamos a ciencia cierta, de donde pudo venir la vida.

Es verdad que las rocas más antiguas que podemos identificar nos indican la presencia de organismos complejos ¿qué clase de células vivían en aquellos tiempos aún más lejanos? En última instancia, ¡cuál será el verdadero origen de la vida?

Cuando se formó el Sistema solar y con él la Tierra, los ingredientes de la vida ya estaban allí presentes. La energía de la Naturaleza llevó a las moléculas simples a combinarse y recombinarse, incrementando así la complejidad química  el punto en que surge un sistema eficaz y capaz de replicarse así mismo. La idea es poderosa y atractiva: La vida, aparentemente tan distinta del agua y la piedra, surgió por la acción de los mismos procesos planetarios que conformaron los rasgos físicos de la Tierra…Nos falta demostrarlo.

La Tierra es el tercer planeta del Sistema Solar. Esta situación orbital y sus características de masa la convierten en un planeta privilegiado, con una temperatura media de unos 15º C, agua en forma líquida y una atmósfera densa con oxígeno,  imprescindibles para el desarrollo de la vida.

Hace unos 4.600 millones de años la corteza de la Tierra comenzó a consolidarse y las erupciones de los volcanes empezaron a formar la atmósfera, el vapor de agua y los océanos. El progresivo enfriamiento del agua y de la atmósfera permitió el nacimiento de la vida, iniciada en el mar en  de bacterias y algas, de las que derivamos todos los seres vivos que habitamos hoy nuestro planeta tras un largo proceso de evolución biólógica.

Volvamos al tema principal: ¡La Vida!

Aun los organismos más simples son máquinas moleculares extraordinariamente sofisticadas. Las primeras formas de vida tenían que ser muchísimo más sencillas. Necesitamos encontrar una familia de moléculas lo bastante simples como para formarse por procesos químicos y lo bastante complejas como para servir de cimiento a la evolución de las células vivas. Una molécula capaz de contener información yb estructura suficientes como para replicarse a sí mismas y, al cabo, param dirigir la síntesis de otros componentes que puedan canalizar la replicación con una eficiencia  vez mayor.

ESTRUCTURA DE LA CELULA BACTERIANA

Unas moléculas, en fin, que pudieran  una trayectoria evolutiva que permitiera a la vida emanciparse de los procesos físicos que le dieron nacimiento, sintetizando las moléculas necesarias para el crecimiento en lugar de incorporarlas de su entorno y captando energía química o solar para alimentar el funcionamiento de la célula.

El descubrimiento de las enzimas de ARN, o ribosomas, realizado de forma independiente y aproximadamente al mismo tiempo por el bioquímico de Yale Sidney Altman, tuvo un efecto catalítico sobre el pensamiento acerca del origen de la vida.

Los enzimas de ARN (llamadas “ribozimas”) son moléculas de ARN capaces de autorreplicarse a temperatura constante en ausencia de proteínas. Utilizan la llamada replicación cruzada, en la que dos enzimas se catalizan el uno al otro de  mutua. Este proceso permite entender cómo surgió la vida, pero los biotecnólogos las usan para algo mucho más prosaico. Estos enzimas de ARN pueden ser utilizados para detectar una gran variedad de compuestos, incluyendo muchos relevantes en diagnóstico médico. El compuesto orgánico se liga al aptazima, que se replica exponencialmente, amplificando exponencialmente la concentración del compuesto hasta permitir que sea fácilmente detectado.

En palabras del filósofo de la biología Iris Fry,  extraordinaria molécula se alzó como “el huevo y la gallina al mismo tiempo” en el rompecabezas del origen de la vida.

Sabemos que, en ciertas  prebióticas, los aminoácidos se forman fácilmente, así quedó demostrado por Stanley Miller en su famoso experimento. Como los ácidos nucléicos, pueden unirse para formar péptidos, las cadenas de aminoácidos que se pliegan para formar proteínas funcionales.

“Una de las mentes más originales del mundo”.

The Times.

 

  ¿Quién es  rebelde extraordinario? Se llama Freeman Dyson

Hay teorías  todos los gustos, y, el afamado Freeman Dyson, un renombrado físico que ha pensado profundamente sobre el origen de la vida, sugiere que en realidad la vida comenzó en dos ocasiones, una por la vía del ARN y otra vez por vía de las proteínas. Las células con proteínas y ácidos nucleicos interactivos habrían surgido más tarde en función proto-biológica.  Y, está claro que, la innovación por alianzas es uno de los principales temas de la evolución.

En el árbol de la vida, nosotros (tan importantes), sólo somos una pequeña ramita.

Hay muchos procesos que son de una importancia extrema en la vida de nuestro planeta y, dado que los organismos fotosintéticos (o quimiosintéticos) no pueden fraccionar isótopos de carbono en más de unas treinta parte por 1.000, necesitamos invocar la participación de otros metabolismos para poder explicar los resultados de las mediciones que se han realizado. Los candidatos más probables son bacterias que se alimentan de metano en los sedimentos. Estas bacterias obtienen tanto el carbono como la energía del gas natural (CH₄) y, al igual que los organismos fotosintéticos, son selectivos con los isótopos. A causa de su preferencia química por el ¹²CH₄ frente al ¹³CH₄, los microbios que se alimentan de metano fraccionan los isótopos de carbono en unas veinte o 25 partes por 1.000 en los ambientes donde el metano es abundante. ¿Habéis pensado en la posibilidad de que esos organismos fotosintéticos estén presentes en Titán? ¡El festín está servido!

La fotosíntesis anoxigénica se da en los organismos que utiliza la energía de la luz del sol, dióxido de carbono (sustrato a reducir) y sulfuro de hidrógeno (en lugar del agua)  dador de electrones que se oxida, se fabrican glúcidos y se libera azufre a el medio acuoso donde habitan o se aloja en el interior de la bacteria.

Otra característica es que los organismos que producen fotosíntesis anoxigenicos contienen bacterioclorofila, un tipo de clorofila exclusiva de los foto-organotrofos, usan longitudes de onda de luz que no son absorbidas por las plantas. Estas bacterias contienen también carotenoides, pigmentos encargados de la absorción de la energía de la luz y posterior transmisión a la bacterioclorofila. El color de estos pigmentos dan el  a estas bacterias: bacterias púrpuras del azufre y bacterias verdes del azufre. En las cianobacterias los pigmentos captadores de luz son las ficobilinas, por lo tanto se les nombra, bacterias azules.

Cualquiera de estas imágenes de arriba nos cuenta una larga y compleja historia de cómo, se pudieron formar  uno de los ahí representados, y, en cualquiera de sus fases, formas y colores, es toda una gran obra de la Ingeniería de la naturaleza.

No pocas veces he dejado aquí constancia de que, el Universo, en todas sus regiones (por muy alejadas que estén), se rige por unas leyes que están presentes en todas , y, así lo confirman mil observaciones y mil proyectos que a tal efecto se han llevado a buen término. Por ejemplo, mediaciones precisas de isótopos de azufre en muestras de Marte traídas a la Tierra por meteoritos demuestran que muy pronto en la historia del planeta vecino el ciclo del azufre estaba dominado por procesos atmosféricos que producían un fraccionamiento independiente de la masa.

Valles en Marte. (ESA) La región de Valles Marineris, que  una longitud de 4.000 kilómetrosy una anchura de 600 kilómetros, es el sistema de cañones más grande conocido en el sistema solar, con profundidades que llegan a los diez kilómetros.

Basándose es ente descubrimiento del fraccionamiento independiente de la masa, se dirigió la atención sobre las rocas terrestres más antiguas.  sorpresas de muchos geoquímicos, lo que se hayó fue que el yeso y la pirita de las sucesiones sedimentarias más antiguas de la Tierra  también  en Marte, han dejado constancias del fraccionamiento independiente de la masa de los isótopos de azufre. Al igual que en Marte, en la Tierra primitiva la química del azufre se encontraba al parecer influenciada por procesos fotoquímicos que sólo pueden producirse en una atmósfera pobre en oxígeno. La oxígeno comenzó a acumularse en nuestra atmósfera a comienzos del eón Ptoterozoico. En suma, todos los caminos de la biogeoquímica llevan a Roma.

Dos equipos de investigadores descubren que el oxígeno gaseoso apareció en la atmósfera terrestre unos 100 millones de años  del evento de la gran oxidación de hace 2400 millones de años.

El oxígeno es un gas muy reactivo, no existe de manera libre durante un largo período de tiempo, pues óxidos o reacciona con otras sustancias de manera rápida. Si está presente en la atmósfera es porque las plantas lo reponen continuamente. Antes de la invención de la fotosíntesis y durante muchos cientos de millones de años no había oxígeno libre en la Tierra.

En los estratos geológicos se pueden encontrar pruebas de la existencia de un momento en el que se produjo una gran oxidación mineral, prueba de que el oxígeno se encontraba ya libre en la atmósfera terrestre por primera vez y en gran cantidad. A este hecho se le ha denominado evento de gran oxidación, o GOE en sus siglas en inglés, y fue un hecho dramático en la historia de la Tierra. Este oxígeno permitió más tarde la aparición de vida animal compleja. Los geólogos creían que durante el GOE los niveles de oxígeno subieron rápidamente  niveles prácticamente despreciables.

¿Cómo respondió la vida a la revolución del oxígeno? Podemos imaginar, un “holocausto de oxígeno” que habría llevado a la muerte y la extinción a innumerables linajes de microorganismos anaeróbicos. Pero hace dos mil doscientos millones de años los ambientes anóxicos no desaparecieron; simplemente, quedaron relegados bajo una capa oxigenada de agua y sedimentos superficiales.

Aquello permitió a la Tierra dar cobijo a una diversidad biológica sin precedentes. Los microorganismos anaeróbicos mantuvieron un papel esencial en el funcionamiento de los ecosistemas, igual que en la actualidad.

En la primera fase de cualquier ejercicio aeróbico, el oxígeno se combina con la glucosa procedente del glucógeno. Al cabo de unos minutos, cuando el cuerpo nota que escasea el azúcar, empieza a descomponer las grasas. Entonces disminuye un poco el rendimiento, mientras el cuerpo se adapta al cambio de origen de su energía. Superado  punto, se vuelve a los niveles y sensaciones normales, pero se queman grasas en lugar de glucosa.

De otro lado, los organismos que utilizan, o al menos toleran el oxígeno se expandieron enormemente. La respiración aeróbica se convirtió en una de las formas principales de metabolismo en las bacterias, y las bacteria quimiosintéticas que obtienen energía de la reacción entre oxígeno e hidrógeno o iones metálicos se diversificaron a lo largo de la frontera ente ambientes ricos en oxígeno y ambientes pobres en oxígeno.  ese momento, la Tierra comenzó a convertirse en nuestro mundo.

Nuestro mundo, rico en agua líquida que cubre el 71% de la superficie del planeta, y, su atmósfera con un 78% (en volumen) de Nitrógeno, un 21 de Oxígeno y un 0,9 de Argón, además de dióxido de carbono, hidrógeno y otros gases en cantidades mucho menores que, permiten que nuestros organismos encuentren el medio idóneo  poder vivir. Otros muchos factores presentes en la Tierra contribuyen a que nuestra presencia aquí sea posible.

Ya hemos comentado que, si el oxígeno trajo consigo un cambio revolucionario, las heroínas de la revolución fueron las cianobacterias. Fósiles extraordinariamente bien conservados en sílex de Siberia de mil quinientos millones de años de edad demuestran que las bacterias verdeazuladas se diversificaron tempranamente y se han mantenido hasta la actualidad sin alterar de manera sustancial su forma. La capacidad de cambiar con rapidez, pero persistir indefinidamente, compendia la evolución bacteriana.

La resistencia general de las bacterias a la extinción es bien conocida. Las bacterias poseen tamaños poblacionales inmensos y pueden reproducirse rápidamente: no importa que por la mañana nos lavemos los dientes meticulosamente; a media tarde, las bacterias que hayan sobrevivido al cepillo se habrán multiplicado hasta el extremo de recubrir nuevamente el interior de la boca. Además, las bacterias saben habérselas muy bien con medios cambiantes. El aire, por ejemplo, está lleno de bacterias; un plato de leche colocado en el alfeizar de la ventana no tarda en fermentar. Lo que es más, las bacterias son muy buenas a la hora de resistir perturbaciones ambientales. Aunque la mayoría crece especialmente bien dentro de unos márgenes ambientales estrechos, son capaces de tolerar  extremas, al menos durante un tiempo.

Si miramos el tiempo que llevan aquí, como se pueden adaptar a condiciones que, ni en sueños podríamos hacerlo nosotros, y, sobre todo, si pensamos en la diversidad y en la inmensa cantidad y en que están ocupando (prácticamente) todas las reguiones del planeta, tendremos que convenir que, es necesario saber cuanto más mejor de ellas y, es necesario que nos sumerjamos en los reinos de las pequeñas criaturas que, de una u otra , serán nuestra salvación o, podrían provocar nuestra extinción.

   También, en lugares como , pueden estar presentes esos pequeños seres.

En este lugar, donde abundan los mundos…¿qué seres habrá? Ahí están presentes todos y cada uno de los elementos necesarios para la vida, y, simplemente con que uno sólo de  una infinidad de planetas se encuentre dentro de la zona habitable, podría contener un sin fin de formas de vida que, como aquí en la Tierra, hayan evolucionado y, ¿quién sabe? hasta es posible que esa clase de vida, pueda haber logrado los pensamientos, la imaginación, la facultad de ser conscientes.

De todas las maneras…seguimos sin saber, de manera consistentemente científica, como pudo surgir las vida. Sólo tenemos vestigios que nos acercan a esa posible fuente, y, son muchas, las zonas oscuras que no dejan ver lo que allí ocurrió, lo que hizo la evolución o dejó de hacer y, las  primigenias que, posibilitaron que, en este pequeño planeta rocoso, emergieran formas de vida que evolucionadas han podido salir al exterior para ver lo que hay fuera.

¡Seguiremos buscando respuestas!

¡La Vida! Ese misterio, esa maravilla…que, cuando no podemos afirmar que sea sólo materia… Cuando en ella aparecen algunos ingredientes peculiares que, como la intuición, la imaginación, la curiosidad, y, ¡el Amor! Uno llega a sospechar que, seguramente hay algo más, mucho más que desconocemos sobre nosotros mismos y sobre otras criaturas que pueblan el nuestro y otros muchos mundos que en el Universo son.

emilio silvera

[?]

Estos antepasados nuestros son, de entre todos los homínidos fósiles, los que más se parecen a los monos antropomorfos que viven en la actualidad. Su cerebro era como el de un chimpancé actual: de una capacidad de 400 cm3 aproximadamente. Sus condiciones físicas estaban totalmente adaptadas al medio, con piel cubierta de pelo fuerte y espeso, impermeable, adaptados al clima lluvioso y la humedad ambiental, en donde el sudor era totalmente ineficaz para refrigerar el cuerpo.

El equipo sensorial de estos antepasados nuestros debía de ser como el de todos los primates. Predominaba el sentido de la vista más que el del olfato: en el bosque, el hecho de ver bien es más importante que el de tener una gran capacidad olfativa. Una buena visión de los colores les permitía detectar las frutas multicolores en las umbrías bóvedas de la selva.

El aumento del cerebro hizo posible comprender las cosas misteriosas que pasaban a nuestro alrededor, y, poco a poco, fuimos dominando algunas de aquellas fantásticas maravillas que se producían de manera natural para hacerlas posibles en beneficio de la vida cotidiana.

Está claro que el cerebro necesita energía. Sin embargo, no quiere decir que cuanto más comamos más crecerá y más inteligentes seremos. El cerebro crece porque se ejercita, es el órgano pensante de nuestro Ser, allí se elaboran todas las ideas y se fabrican todas las sensaciones, y su mecanismo se pone en marcha para buscar soluciones a problemas que se nos plantean, para estudiar y comprender, asimilar nuevos conceptos, emitir teorías y plantear cuestiones complejas sobre múltiples problemas que el ser humano maneja en los distintos ámbitos del saber científico y técnico, o simplemente de conocimientos especializados de la actividad cotidiana. Todo esto hace funcionar al cerebro, a veces al límite de sus posibilidades, exigiéndole más de lo que es capaz de dar y exprimiendo su energía hasta producir agotamiento mental.

Hace ya algunos miles de años desde que los sujetos de nuestra especie despertaron al “mundo” y fueron conscientes de que estaban rodeados por una Naturaleza maravillosa que, con dificultad intelectual trataban de comprender y, de esa manera, pasaron algunos milenios hasta que llegaron Civilizaciones más adelantadas como la Sumeria y Babilónica que abrieron las puertas a un “mundo” nuevo.

Mucho tiempo ha tenido que pasar hasta llegar a comprender la desintegración Alfa. Desde que hace algunos miles de años, Demócrito de Abdera nos hablara del átomo y Empédocles de los Elementos, mucho ha tenido que llover, muchas mentes pensantes han tenido que imaginar cómo era el mundo, y, otros experimentando, lograron desvelar secretos que ahora son conocimientos certeros del funciomaniento de la Naturaleza y de la dinámica del Universo.

El camino ha sido largo y el recorrido, desde el atómo de Demócrto hasta la Teoría de cuerdas… ¡Aún no ha finalizado!

La física  es la disciplina que abarca todo lo relacionado con el uso del cuerpo. Desde un punto de vista pedagógico, ayuda a la formación integral del ser humano.Actualmente se entiende como la ciencia de la naturaleza o fenómenos materiales. Estudia las propiedades de la materia, la energía, el tiempo, el espacio y sus interacciones (fuerza). Los sistemas físicos se caracterizan por:

– Tener una ubicación en el espacio-tiempo.

– Tener un estado físico definido sujeto a evolución temporal.

– Poderle asociar una magnitud física llamada energía.

La física estudia por lo tanto un amplio rango de campos y fenómenos naturales, desde las partículas subatómicas hasta la formación y evolución del Universo así como multitud de fenómenos naturales cotidianos, caracterizados por cierta geometría o topología y cierta evolución temporal y cuantificados mediante magnitudes físicas como la energía.

Muchas han sido las sorpresas que nos ha dado la Física, y, sobre todo, a partir del experimento de Rutherford cuando bombardeando una lámina de oro con partículas Alfa, descubrió que en el átomo existía un núcleo y, allí comenzó el auténtico conocimiento sobre lo que en realidad era la materia y de qué estaba hecha.

Es cierto que nuestros ojos desnudos son incapaces de alcanzar los objetos infinitesimales que conforman la materia y son los constituyentes primarios de los átomos, esos objetos pequeños que se juntan para formar moléculas y para que éstas, a su vez, se unan y formen cuerpos y objetos mayores que sí podemos observar. Tampoco, a ojo desnudo, podemos visualizar objetos que aunque son enormes, están situados a tan inmensas distancias que nos resulta imposible verlos, son estrellas y galaxias situadas en remotas regiones del Universo. Así, estamos limitado para poder contemplar según que cosas y en qué situación.

Como el ingenio humano es muy grande, nos la hemos ingeniado para construir sofisticados aparatos tecnológicos que nos permitan alcanzar, la visión de lo muy pequeño y también, de lo muy grande y lejano. El microscopio electrónico y los Telescopios nos han posibilitado hacer viajes de otra manera imposibles.

                                                          Mostrando retina

                                          Ojo de una larva de mosca de la fruta

                                      Sección de una coccinella (mariquita) pierna

                                             Floral primordios de Allium sativum (ajo)

                                                                               Simple arena de Coral

Fotografía de un átomo de Silicio tomada a través de un microscopio electrónico de efecto túnel

    Enlaces atómicos visto con microscopía de fuerza atómica

No todos los átomos pueden formar condensados de Bose-Einstein – “Sólo aquellos que contienen los números pares de neutrones más protones más electrones”. Arriba el condensado de Bose-Einstein  de átomos de sodio.

Hace más de 30 años que el microscopio de efecto túnel (STM), hizo su debut en un laboratorio de Suiza. Fue el primero de su gran familia, denominada microscopios de ‘sonda local’, en conseguir los aumentos necesarios para obtener imágenes de átomos.

                            De todos estos es bien conocido el resultado obtenido por los grandes telescopios

Así hemos podido viajar desde las entrañas de la materia hasta el Universo profundo, y, en esos lugares, asombrados, pudimos ver las complejas estructuras de lo muy pequeño y, también, las más grandes de las galaxias. Sin embargo, hay más, mucho más que, por el momento, no hemos podido contemplar a pesar de los magníficos microscopios y los grandes telescopios inventados para llegar, a esos recónditos lugares a los que el ojo desnudo no pueden llegar.

Existe alguna especie de “sustancia cósmica” que presentimos está ahí,  permeando todo el Universo. No parece que llegue a tener la categoría de materia, ya que, ni verla podemos y, desde luego, no sabemos de qué estará hecha y, si finalmente, podría estar conformada por alguna clase de partícula desconocida. Inferimos su existencia a partir del movimiento de las galaxias que se alejan las unas de las otras de manera inusual, a como deberían hacerlo si la materia toda del Universo, fuese esa materia Bariónica que podemos contemplar y que emite radiación y conforma todos los objetos conocidos desde los mundos, estrellas y galaxias hasta seres vivos de todas las especies. Así, hay un exceso de fuerza gravitatoria que hace que las galaxias corran más de lo que sería usual y se alejan las unas de las otras a gran velocidad.

Aunque no pocos se han lanzado a postular la composición del Cosmos, a pesar de lo que digo en el párrafo anterior, no quiero postular la existencia de la mal llamada “materia oscura”, y, prefiero aceptar las cosas cuando éstas, queden al descubierto y bien verificada su existencia real. El hecho de que las galaxias se alejen las unas de las otras a mayor velocidad de lo que sería aceptable en función de la materia visible, podría también deberse, a otros parámetros que (seguramente por ignorancia) no han sido contemplados.

Hace algunos meses, un equipo de Astrónomos, en el transcurso de una Investigación a fondo, para dilucidar qué podía haber más allá del “borde” del Universo, dijeron haber detectado la presencia de algo grande, muy grande que, podía estar incidiendo sobre nuestro propio Universo y, no se apartaban (aunque necesitarían más observaciones), de que en realidad, se tratara de un universo vecino que, generaba fuerza gravitatoria suficiente como para que estuviera tirando del nuestro, y, esa podría ser, una posible explicación al movimiento inusual observado en las galaxias.

Lo cierto es que no resultaría nasa asombroso que, de la misma manera que existen miles de millones de mundos y de estrellas en nuestra propia Galaxia, y, cien mil millones de galaxias en nuestro Universo, pudieran existir, en un Metaverso mayor, un sin fin de universos que, como el nuestro, tuviera presentes sus fuerzas fundamentales, materia, e, incluso alguna clase de vida.

El Tiempo, con su transcurrir inexorable, pasó las páginas primeras y atrás quedaron aquellos mundos de fantasía y barbarie. Animales terroríficos y pueblos del pasado que, vivían atados a la superstición y a la mitología que era el destino natural de una gran ignorancia. Pero, con el transcurrir del Tiempo, al mismo tiempo que lo hacía el planeta que nos servía de hábitat, también nuestras mentes evolucionaron, y, hasta tal punto fue así que, llegamos a discernir algunos misterios de la Naturaleza para comprender, los mensajes que nos enviaba en forma de fenómenos naturales que, poco a poco, llegamos a comprender.

         Muchos mundos llenos de vida de múltiples formas como el de Pandora

Fuimos conscientes de que formábamos parte de un algo mucho mayor que el simple mundo que nos servía de “vivienda” alumbrada por una pequeña estrella ordinaria y amarilla de la clase GV2, que generaba la luz y el calor necesarios para el surgir y mantenimiento de la vida y de la fotosíntesis de las plantas, creadoras del oxígeno atmosférico tan necesario para nosotros, seres evolucionados hasta la consciencia.

Supimos de la existencia de millones de mundos y cientos de miles de millones de estrellas sólo en nuestra Galaxia, y, mucho más allá, llegamos a conocer la existencia de cien mil millones de estrellas repartidas por todo el Universo “infinito”, y, en todos esos lugares… ¿Cuántas sorpresas nos aguardan? Sabiendo que eso es así (que lo es), ¿por qué no podemos pensar en mundos llenos de vida y en muchos otros universos?

“Acaso todo esto no forma parte de un Metaverso mucho mayor”

 

 

Somos tan ignorantes que nada lo podemos negar y, la posibilidad de que un día, lejos aún en el futuro, se fundan dos universos paralelos, como ahora vemos que ocurre con la fusión de galaxias… ¡Podría ser una imagen del futuro!  El Cosmos es muy grande, casi “infinito” para nosotros y, todos sus contenidos y energías podrían ser, en su rica diversidad, sólo un ejemplo de entre muchos que, dispersos en un inconmensurable Multi-Cosmos, podría, algún día, hablarnos de nuestra infinita pequeñez en relación a lo que vemos y a lo que no podemos ver.

“El estudio realizado es un paso hacia los ordenadores, teléfonos inteligentes y otros dispositivos de tecnología espintrónica que serán más rápidos y consumirán menos energía que sus equivalentes electrónicos actuales. “Los dispositivos electrónicos utilizan como corriente de funcionamiento la carga de los electrones, esto es: una carga negativa que está en movimiento“, dice Ashutosh Tiwari, Profesor Asociado de Ciencias de los Materiales e Ingeniería en la Universidad de Utah. “Los dispositivos espintrónicos utilizarán tanto la carga como el espín de los electrones. Con la espintrónica lograremos dispositivos más pequeños, más veloces y más eficientes en materia energética“.

 

Los adelantos en robótica se están uniendo a los descubrimientos en robótica de última generación y, a eso se le añaden los avances en Inteligencia Artificial que, de manera irremisible (sin que nos demos cuenta de ello), nos está llevando a la aparición de una nueva especie artificial que, va tomando más y más importancia a medida que le damos más funciones y, se habla de otorgarles el don de la Consciencia, lo cual, no deja de ser un acto irresponsable por nuestra parte que, de seguir por ese camino…

Partiendo de nuevos materiales y nuevas técnicas descubiertas en teorías de la futura Física, serán construidos los robots que, en nuestro lugar, viajaran al Espacio interestelar y visitaran las estrellas. Ese sueño de la Humanidad será, al fín realizado por otra “especie” que, aunque artificial, llevará casi todos los atributos humanos a excepción de un final mortal. Ellos se podrán rehacer de manera indefinida y, si llegan a tener la capacidad de sentir… ¿Que haremos aquí entonces nosotros?

Dotados de materiales imperecederos, sin necesidad de dormir, ajeno a la radiación del espacio, con necesidades básicas y fácilmente suministradas a partir de una fuente de energía, con la capacidad de reponer averias por sí mismo, no sintiendo dolor… Podrá realizar viajes espaciales de miles de años y recoger todos esos magníficos datos en la memoria de a bordo para transmitirla al centro de mandos.

La Humanidad, con la carga de su fragilidad, expuesto a los mil peligros con los que,  el espacio exterior nos amenaza, nunca podrá comparar con esa otra especie artificial que, construida por nosotros mismos, será la que realizará todos nuestros sueños y, no negaría la posibilidad de que, una vez asentada y consciente de su verdadero poder, prescinde de nosotros, sus creadores, como una rémora innecesaria.

Ellos, seguramente llegarán a descubrir cómo burlar la velocidad de la luz para viajar a las estrellas y poder desplazarse a otras galaxias, y a otros mundos. Dominarán los secretos del electrón y de la luz, y, serán ellos, y no nosotros los que imaginaron todo eso, los que podrán hacer realidad nuestros sueños.

emilio silvera

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“El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la radiación ultravioleta, la luz visible y la radiación infrarroja, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio.

Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de la ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético, que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitir ver el espectro, permiten realizar medidas sobre el mismo, como son la longitud de honda. la frecuencia y la intensidad de la radiación.”

Así supimos de qué está hecho el Sol y otras estrellas, así como muchos objetos cósmicos que pueblan el Universo.

Cuando nos muestran fósiles de aquellos terribles animales, lo primero que se nos viene a la mente3 que hubiera sido de nosotros si hubiéramos estado allí, en el Triásico y Jurásico, conviviendo con ellos. También pensamos en otras especies que en aquellos Tiempos del Pasado estaban presentes y vivían en los océanos, en la copa de los árboles o en el subsuelo del planeta.

“Los dinosaurios habitaron y reinaron este mundo hace millones de años, pero no fueron los únicos animales que habitaron el planeta, muchos de los cuales, han conseguido evolucionar y resistir el paso de los milenios hasta llegar a la actualidad. En este listado de los 12 animales actuales que vivieron con los dinosaurios queremos mostrarte lo maravillosa que es la Naturaleza, puesto que muchas de las especies que tenemos hoy en día, son las que una vez, caminaron entre dinosaurios.”

Camaleones, lampreas, cocodrilos y caimanes, abejas y otros también estaban allí.

En nuestro sistema solar la vida se desarrolló por primera vez sorprendentemente pronto tras la formación de un entorno terrestre hospitalario. Es posible que surgiera y evolucionara y se extinguiera para volver a surgir hasta que se manera definitiva, el planeta tuvo las condiciones adecuadas para mantener a múltiples especies.

Esta escena nunca tuvo lugar. Los humanos tardamos 65.000.000 de años en llegar a éste mundo, después de que los grandes lagartos desaparecieran. Aquel cajçllejón sin salida de convivir con tan terribles criaturas pudo ver una salida con la desaparición de tan temibles adversarios.

Cuando Einstein publicó su teoría de la Relatividad General en 1915, muchos estudiaron sus ecuaciones de campo y pudieron deducir, a partir de ellas que, en el Universo existían objetos terribles que generaban una fuerza de Gravedad inaudita, tan inmensa que ni la luz que se mueve a 300.000 Km/s., se puede escapar de ellos.

La densidad de energía-momento en la teoría de la relatividad se representa por cuadritensor energía-impulso. La relación entre la presencia de materia y la curvatura debida a dicha materia viene dada por la ecuación de campo de Einstein. Esa aparente sencilla ecuación de Einstein nos habla de la geometría del espacio y, si tenemos que hacer justicia al gran pensador, habrá que reconocer que con su teoría de la relatividad general nació la moderna cosmología. Sus ecuaciones no sólo nos habló de agujeros negros, también nos dice cómo funciona la Naturaleza, como es el Universo, las implicaciones que surgen de la presencia de materia en el espacio…  (Espacio-Tiempo curvo y los secretos del Universo -Blog de emilio silvera-)

Cuando miramos atrás contemplamos mundos de fascinante y exótica belleza que nos hablan de lo que fue. Pero también, hace ya muchos siglos que existieron Civilizaciones que, con la sola herramienta de sus “mentes”, fueron capaces de inventar (mediante signos) el lenguaje y los números que dieron lugar a las matemáticas complejas.

Solo en nuestra Galaxia existen mundos con cuyas características se nos cortaría la respiración. Esos mundos no es que sean asombrosos, son mucho más de lo que podamos imaginar y, en ellos, podría estar presente la vida… ¡de tantas formas!

Dentro de 5.000 millones de años nuestro Sol  se convertirá en una estrella gigante roja primero y en una enana blanca después. En el tránsito de una a otra se formará una Nebulosa planetaria parecida a cualquiera de las que vemos más arriba.

El proceso comenzará cuando transcurran de mil millones de años a partir de nuestro Tiempo. El Sol consumirá todo el combustible nuclear de fusión y mecanismos que la Naturaleza pondrá en marcha, darán lugar a sucesos extraordinarios. En el proceso, las temperaturas subirán hasta el punto que, en nuestro mundo, el planeta Tierra, los mares y océanos se evaporarán y la vida, tal como la conocemos, dejará de existir en el planeta.

Para cuando todo eso suceda, el avance tecnológico y demás campos del saber humano, serán tan avanzados que, sin duda alguna, nuestra especie habrá colonizado otros muchos mundos para preservar la especie y escapar a tan terrible final. Claro que, todo eso contando con que no hagamos alguna barbaridad y nos destruyamos a nosotros mismos… ¡Lo que podría venir de la mano de la robótica!

Mientras todo eso sucede, nosotros seguiremos especulando con la Entropía y seguiremos buscando la inmortalidad, especularemos con los viajes a otras galaxias a través de agujeros de gusano, especularemos con nuevas teorías, seguiremos buscando la “materia oscura”, y, ¿por qué no? hablaremos de otros universos.

emilio silvera

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