Una gota en el infinito

• PEDRO G. CUARTANGO

15/04/2017 05:15

Escribía Rafael Bachiller hace unos días que vivimos en un mundo altamente improbable, haciendo referencia al cúmulo de casualidades que ha hecho posible la vida sobre nuestro planeta.

Factores como la distancia del Sol, la temperatura, el agua, la radiación solar, la masa de la Tierra y la proliferación de algunos elementos químicos hicieron posible la aparición de seres vivos celulares y luego la evolución hasta el homo sapiens a lo largo de millones de años.

Dado que las leyes físicas son comunes en todo el universo, parece razonable creer en la hipótesis de que puede existir algún tipo de vida racional en lejanas galaxias, situadas a decenas o centenares de millones de años luz.

Según las últimas estimaciones, el universo tiene alrededor de un billón de galaxias, cada una con cientos de miles de millones de estrellas. Un grosero cálculo de posibilidades indica que podría haber decenas de miles de planetas con características muy similares a la Tierra.

Por ello, resulta verosímil la existencia de vida inteligente en el universo, aunque nuestro problema es que estamos tan lejos que no podemos comunicarnos. Si enviáramos hoy un mensaje que viajara a la velocidad de la luz, 300.000 kilómetros por segundo, tardaría cerca de tres millones de años en llegar a Andrómeda, la galaxia más cercana. De haber alguien que contestara nuestras señales, habría que esperar otros tres millones de años para conocer la respuesta. Por lo tanto, resulta inviable una iniciativa de esas características, dado el enorme tamaño del universo y la imposibilidad de comunicarse a una velocidad superior a la de la luz.

La conclusión que se extrae de todo esto es que con nuestros actuales medios podemos observar lo que ha sucedido hace mucho tiempo a enormes distancias de nuestro sistema solar pero no podemos comunicarnos. Es como si estuviéramos encerrados en una habitación y sólo pudiéramos ver parte del mundo exterior a través de una pequeña ventana.

A pesar de ello, los avances de la ciencia desde comienzos del siglo XX nos han permitido un conocimiento asombroso del universo hasta el punto de que hemos sido capaces de detectar los efectos de agujeros negros situados a millones de años luz.

Igualmente, hemos podido descubrir la existencia de la llamada materia oscura que, aunque ignoramos su naturaleza porque no interactúa con nada ni es observable, supone casi una tercera parte de la materia que forma el universo.

Todo ello nos abre unas posibilidades inexploradas, pero no modifica nuestra condición esencial: la breve duración de la existencia humana en relación a la escala universal del tiempo. El Big Bang se produjo hace más de 13.000 millones de años, una cifra que contrasta con los 10.000 años transcurridos desde el Neolítico, cuando el hombre descubrió la agricultura y empezó a vivir de forma sedentaria.

Si lo vemos con perspectiva, la historia del hombre representa un cortísimo intervalo temporal en relación a la edad del universo. Y el planeta es un punto minúsculo en un espacio inmenso por el no podemos desplazarnos, al menos, con el estado actual de nuestra tecnología.

Todo ello nos debería llevar a relativizar nuestra importancia y a darnos cuenta de la insignificancia de la especie humana en ese espacio-tiempo en el que se despliega todo lo existente.

Hemos magnificado nuestra importancia e incluso nos hemos sentido tentados a pensar que algún día seremos inmortales, pero los avances de la física nos ponen en nuestro lugar. Somos una gota de agua en el infinito océano del magma universal.

[?]

Microbios. Aunque no podamos verlos, somos muy conscientes de su existencia. Pero hasta hace apenas siglo y medio eran prácticamente desconocidos para la ciencia, hasta que Louis Pasteur y otros pioneros de la microbiología comenzaron a desvelar un mundo de vida invisible que está siempre presente a nuestro alrededor, sobre nosotros, incluso dentro de nosotros, y que suma más de la mitad de la biomasa del planeta.

Hoy se diría que los conocemos bien; hemos catalogado los beneficiosos, los indiferentes y los peligrosos. Contra estos últimos hemos obtenido, precisamente gracias a otros microbios, todo un arsenal de antibióticos que han conseguido reducir las enfermedades bacterianas a una preocupación de segundo orden en los países desarrollados. Empleamos jabones antibacterianos, e incluso calcetines antibacterianos. Comemos alimentos esterilizados y dominamos las reglas caseras para protegernos de sus estragos; hasta un niño sabe que una chuche caída al suelo debe desecharse porque se ha contaminado con bacterias.

Y sin embargo, en este siglo XXI estamos descubriendo que nos falta mucho por saber de los microbios. Hace unos días nos sorprendía la noticia de que estábamos completamente equivocados respecto a la cantidad de habitantes bacterianos que albergamos en nuestro cuerpo. Durante décadas hemos manejado el dato de que las células microbianas en nuestro organismo superaban a las nuestras en una proporción de 10 a 1, una estimación elaborada por el microbiólogo Thomas Luckey en 1972 y que nadie se había preocupado de revisar.

Ahora lo ha hecho un equipo de investigadores de Israel y Canadá basándose en el conocimiento actual, y el resultado es que el cálculo de Luckey estaba pasado de rosca: el cuerpo de un hombre de 70 kilos, dice el nuevo estudio, está compuesto por unos 30 billones de células, y contiene unos 39 billones de bacterias. Es decir, que la proporción es solo de 1,3 bacterias por cada célula humana. Las cifras son tan similares, escriben los científicos, que “cada episodio de defecación, que excreta en torno a un tercio del contenido bacteriano del colon, puede desplazar la proporción a favor de las células humanas”. Así que ya lo sabe: usted es más usted después de ese rato íntimo en el baño.

Zombis bajo control bacteriano

Científicos descubrieron una vasta comunidad subterránea de bacterias, arquea y eucaria, conocida de forma colectiva como “biosfera profunda”. Son millones de bacterias zombis que habitan en el subsuelo

Cierto que este descubrimiento es más bien recreativo. En cambio, no lo son los hallazgos más recientes sobre lo que todas estas bacterias hacen por nosotros. Es bien conocido su papel en la digestión, así como las obvias repercusiones de esta función en el bienestar de nuestras tripas. Hasta tal punto nuestra salud depende de la flora microbiana que en los últimos años se ha popularizado una técnica terapéutica tan innovadora como escatológica (y que solo debe ser practicada por especialistas, pese a que algunos vídeos en YouTube pretendan instruir sobre el “hágalo usted mismo”): el trasplante fecal, consistente en repoblar el colon de un paciente con bacterias de una persona sana. Este método ha demostrado gran eficacia en el tratamiento de infecciones resistentes y actualmente se estudia también para la enfermedad inflamatoria intestinal.

                                               Las bacterias del intestino escogen lo que comemos

Pero lo que hasta hace unos años nadie podía sospechar es que las bacterias del tubo digestivo no solo mandan sobre nuestra salud intestinal. El descubrimiento de que ciertos microbios de la flora producen sustancias con efecto neurotransmisor, cuyo lugar natural de acción son las neuronas, fue en principio considerado como una extravagancia biológica. Hoy ya no lo es; por el contrario, es la base de lo que se ha llamado un nuevo paradigma de la neurociencia: el eje intestino-cerebro.

Las investigaciones recientes muestran que nuestro microbioma intestinal afecta a nuestro órgano sapiente, probablemente a través de mecanismos neuroendocrinos, y que esta insospechada conexión modula “el desarrollo cerebral y los fenotipos de comportamiento”, según una revisión sobre la materia. En concreto, dicen los científicos, “las alteraciones en el microbioma intestinal pueden desempeñar un papel fisiopatológico en enfermedades cerebrales humanas, incluyendo desórdenes del espectro autista, ansiedad, depresión y dolor crónico”.

El poder de nuestra flora intestinal no acaba ahí. Un estudio reciente ha descubierto que las bacterias digestivas controlan incluso nuestro apetito: cuando han obtenido suficientes nutrientes de nuestro almuerzo, producen proteínas que nos envían al cerebro una señal de saciedad; por increíble que parezca, en cierto aspecto somos como zombis bajo su control.

Otras investigaciones han revelado que nuestro microbioma varía con ciertas medicaciones o con enfermedades como la obesidad, la diabetes o la anorexia, y que incluso viene determinado por el hecho de si nacemos por cesárea o parto. Se comprende así que el estudio de nuestros microbios es hoy un área pujante de investigación que ha inspirado ambiciosas iniciativas como el Proyecto Microbioma Humano, lanzado en 2008 por los Institutos Nacionales de la Salud de EEUU.

La investigación de nuestra vida interior no deja de sorprendernos. Los estudios han determinado que cada uno transportamos nuestra nube personal de microbios, como una huella dactilar microbiana, y que cada persona que visita nuestra casa nos deja como regalo 38 millones de bacterias por hora. Un beso apasionado de diez segundos transfiere de boca a boca unos 80 millones de bacterias; y lejos de resultar asqueroso, algunos microbiólogos sostienen que precisamente este podría ser el motivo por el que los humanos inventamos el beso. Los microbios ahora también pueden servir para determinar la hora y el lugar de un crimen, o para rastrear las antiguas migraciones humanas. Esto último se ha logrado analizando el microbioma de Ötzi, una momia de 5.000 años hallada en el hielo de los Alpes y que llevaba la bacteria Helicobacter pylori, causante de la úlcera gástrica.

Planeta bacteria

“Las bacterias son organismos procariotas unicelulares, que se encuentran en casi todas las partes de la Tierra. Son vitales para los ecosistemas del planeta. El cuerpo humano está lleno de bacterias, de hecho se estima que contiene más bacterias que células humanas. …”

Pero naturalmente, fijarnos en nuestra propia flora es solo una minúscula parte de la historia. Los microbios están presentes desde el subsuelo de las fosas oceánicas hasta decenas de kilómetros de altura sobre nuestras cabezas. Los científicos calculan que cada mililitro de agua marina hospeda unos 100.000 microbios, y que un litro puede contener más de 20.000 especies bacterianas distintas.

“Yo calcularía que en la Tierra existen 1.000 millones de especies de bacterias y arqueas, y solo se han nombrado unas 15.000”, expone a EL ESPAÑOL Jonathan Eisen, microbiólogo de la Universidad de California en Davis. “Apenas hemos empezado a tener una ligera idea; hay millones de especies animales, cada una con su propia comunidad de microbios, pero no sabemos casi nada del 99,999% de esos microbiomas”. Una parte del problema a la hora de analizar todo este mundo invisible es que muchas de estas bacterias se resisten al cultivo: menos del 1% de las especies presentes en cualquier muestra crecen en el laboratorio por los métodos tradicionales.

microbios y bacterias nos acompañan desde que nacemos. También a otras especies que, también tienen propiedades singulares como, el oso de agua, un extremófilo que puede volver a la vida tras 30 años congelado.

Hay millones de especies animales, cada una con su propia comunidad de microbios, pero no sabemos casi nada del 99,999% de esos microbiomas.  Por suerte para los microbiólogos, nuevas tecnologías han venido en su auxilio: la metagenómica secuencia el ADN

extremófilos como el oso de agua, un animal capaz de resucitar tras 30 años congelado

Consiste en secuenciar en masa el ADN presente en una muestra heterogénea, para después separar las secuencias de cada especie gracias a herramientas bioinformáticas avanzadas. Estas técnicas han permitido avanzar pasos de gigante: “Estamos inmersos en una revolución, pero solo estamos al comienzo de esa revolución”, apunta Eisen. Microbiólogos como Rob Knight, de la Universidad de California en San Diego, hablan de una “edad de oro” de la ciencia microbiana. “La caracterización química nos permite saber también qué están haciendo esos microbios”, señala Knight a EL ESPAÑOL.

Knight y Eisen son dos de los responsables del Proyecto Microbioma Terrestre (EMP, en inglés), una colosal iniciativa lanzada en 2010 que reúne a 600 científicos de varios países con el fin de secuenciar unas 200.000 muestras tomadas de los rincones más dispares del planeta, para así obtener en torno a medio millón de genomas microbianos. “Queremos comprender las variaciones de las comunidades microbianas a lo largo de las escalas espaciales y temporales, y entender qué motiva estas variaciones”, dice Knight.

El director del EMP, Jack Gilbert, del Laboratorio Nacional Argonne en Illinois (EEUU), explica a este diario que el conocimiento del microbioma terrestre equivale a comprender cómo funciona nuestro planeta: “Su papel global relevante es reciclar los nutrientes y los compuestos químicos; básicamente recirculan toda la materia y la energía de los ciclos globales”. En resumen, el objetivo del EMP no es ni más ni menos que secuenciar la Tierra.

La simbiosis entre las bacterias u el cuerpo humano es tal que, el uno sin el otro… ¡No podría existir!

El EMP publicará sus primeros resultados globales a lo largo de este año. Sus responsables, que subrayan la necesidad de aunar esfuerzos para desarrollar nuevas tecnologías microbiológicas aún más punteras, estiman que en diez años podrán llegar las aplicaciones: microbios rediseñados por ingeniería genética que facilitarán avances revolucionarios en la medicina, la industria, la sostenibilidad ambiental o las fuentes renovables de energía, entre otros campos. Las posibles utilidades casi rayan en la ciencia ficción.

Actualmente se habla de bacterias oceánicas capaces de comerse el dióxido de carbono de la atmósfera para combatir el cambio climático; ya se estudia el uso de microbios para producir perfumes y fragancias, o incluso para generar electricidad a partir de la orina con el fin de cargar, por ejemplo, nuestros teléfonos móviles. El mundo de los microbios aún nos reserva extrañas y apasionantes sorpresas. “Y aún hay mucho por descubrir”, concluye Knight.

[?]

La Tierra Podría Tener Pelos de Materia Oscura

El Sistema Solar podría ser mucho más “peludo” de lo que pensábamos. Un nuevo estudio publicado hace algún tiempo por Gary Prézeau del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA propone la presencia de largos filamentos de “materia oscura” o “pelos”.

Ponen imágenes como estas para tratar de significar que la “marteria oscura” está ahí. Sin embargo, todo son especulaciones que, al no estar basadas en hechos que se puedan demostrar experimentalmente, tienen el valor de una intuición, es decir, puede valer mucho o nada.

La materia oscura es una sustancia invisible y misteriosa que constituye alrededor del 27 por ciento de toda la materia y energía en el universo. La materia ordinaria, que representa todo lo que podemos ver a nuestro alrededor, es sólo el 5 por ciento del universo. El resto es energía oscura, un extraño fenómeno asociado con la aceleración de nuestro universo en expansión.

Ni la materia oscura ni la energía han sido detectadas directamente, aunque muchos experimentos tratan de desbloquear el misterio, tanto bajo tierra como en el espacio.

Alguna clase de materia (aparte de la bariónica), parece estar produciendo efectos gravitatorios en el movimiento de las galaxias… ¿Será la dichosa “materia oscura”, o, por el contrario, se tratará de algo desconocido por descubrir.

Basándose en muchas observaciones de su fuerza gravitacional en acción, los científicos están seguros de que la materia oscura existe, y han medido cuánta hay en el universo con una precisión de más del uno por ciento. La teoría más aceptada es que la materia oscura es “fría”, lo que significa que no se mueve mucho, y es “oscura” en la medida que no produce o interactúa con la luz.

Las galaxias, que contienen estrellas hechas de materia ordinaria, se forman debido a las fluctuaciones en la densidad de la materia oscura. La gravedad actúa como el pegamento que mantiene unidas materia ordinaria y oscura en las galaxias.

Según cálculos realizados en la década de 1990 y simulaciones realizadas en la última década, la materia oscura forma “corrientes de grano fino” de partículas que se mueven a la misma velocidad y orbitan galaxias como la nuestra.

Prézeau compara la formación de corrientes de grano fino de la materia oscura a la mezcla de chocolate y helado de vainilla. Si se mezclan girando una cuchara se obtiene un remolino con un patrón mixto, pero todavía se pueden apreciar los colores individuales.

“Una corriente puede ser mucho más grande que el sistema solar en sí mismo, y hay muchas corrientes diferentes que cruzan nuestro vecindario galáctico,”

Cuando la gravedad interactúa con el gas frío de materia oscura durante la formación de la galaxia, todas las partículas dentro de una corriente continua viajando a la misma velocidad”

Dijo Prézeau.

Pero… ¿Qué ocurre cuando estas corrientes se aproximan a la Tierra? Prézeau ha utilizado simulaciones por ordenador para averiguarlo.

Lo cierto es que, en nuestro Universo, sólo la materia Bariónica ha sido observada en mil formas diferentes: Se constituye en Galaxias, Estrellas y Mundos, se conforma en objetos inanimados y en Seres Vivos, y, se constituye desde las partículas elementales hasta los objetos más grandes del Universo. Sin embargo, de la tan cacareada “materia oscura”… ¿Qué sabemos?

Prézeau, llevado de la euforia del momento prosigue y su análisis concluye que cuando una corriente de materia oscura pasa a través de un planeta, la corriente de partículas se concentran en un filamento ultra-denso, o ‘pelo’, de materia oscura. De hecho, debería haber muchos ‘pelos’ brotando de la Tierra.

Una corriente de materia ordinaria no atravesaría la Tierra y saldría por el otro lado. Desde el punto de vista de la materia oscura, la Tierra no es un obstáculo. Según las simulaciones de Prézeau, la gravedad de la Tierra concentraría y curvaría la corriente de partículas de materia oscura en un estrecho pelo denso.

Y siguen diciendo lo que realmente no comprenden

“Los pelos que emergen de los planetas tienen dos “raíces”, las concentraciones más densas de partículas de materia oscura en el pelo, y las puntas, donde termina el cabello. Cuando las partículas de un flujo de materia oscura pasan a través del núcleo de la Tierra, se centran en la “raíz” de un cabello, donde la densidad de las partículas es de aproximadamente mil millones de veces más que el promedio. La raíz del pelo debería estar a alrededor de 1 millón de kilómetros de distancia de la superficie, dos veces más lejos que la Luna. Las partículas de flujo que rozan la superficie de la Tierra forman la punta del cabello, casi el doble de lejos de la Tierra que la raíz del cabello.”

“Si pudiéramos determinar la ubicación de la raíz de estos pelos, podríamos enviar potencialmente una sonda allí y conseguir una gran cantidad de datos sobre la materia oscura”.

Dijo Prézeau.

Una corriente que pasa por el núcleo de Júpiter produciría raíces incluso más densas: casi mil millones de veces más densas que el flujo original, de acuerdo con las simulaciones. Y, sin ningún pudor, seguimos afirmando lo que sólo son simples especulaciones.

Podría estar ahí presente pero… ¿Está? No se deja ver, no sabemos de qué está conformada, tampoco sabemos por qué emite gravedad y no radiación, y, no sabemos si realmente existe.

“La materia oscura ha eludido todos los intentos de detección directa durante más de 30 años. Las raíces de los pelos de materia oscura serían un lugar atractivo a la vista, teniendo en cuenta lo densas que se cree que son”.

Dijo Charles Lawrence, jefe científico de la astronomía del JPL.

Teóricamente, si fuera posible acceder a esta información, los científicos podrían utilizar pelos de materia oscura fría para trazar las capas de cualquier cuerpo planetario, e incluso deducir las profundidades de los océanos en las lunas heladas.

Noticias NASA (Que yo llamaría cuentos de Navidad).

[?]