Estructuras Fundamentales de la Naturaleza

Hemos llegado a poder discernir la relación directa que vincula el tamaño, la energía de unión y la edad de las estructuras fundamentales de la Naturaleza.

Una molécula es mayor y más fácil de desmembrar que un átomo; lo mismo podemos decir de un átomo respecto al núcleo atómico, y de un núcleo con respecto a los quarks que contiene.

La cosmología  sugiere que esta relación resulta del curso de la historia cósmica, que los quarks se unieron primero, en la energía extrema del big bang original, y que a medida que el Universo se expandió, los protones y neutrones compuestos de quarks se unieron para formar núcleos de átomos, los cuales, cargados positivamente, atrajeron a los electrones cargados con electricidad negativa estableciéndose así como átomos completos, que al unirse formaron moléculas.

Si es así, cuanto más íntimamente examinemos la Naturaleza, tanto más lejos hacia atrás vamos en el tiempo.   Alguna vez he puesto el ejemplo de mirar algo que nos es familiar, el dorso de la mano, por ejemplo, e imaginemos que podemos observarlo con cualquier aumento deseado.

Con un aumento relativamente pequeño, podemos ver las células de la piel, cada una con un aspecto tan grande y  complejo como una ciudad, y con sus límites delineados por la pared celular.  Si elevamos el aumento, veremos dentro de la célula una maraña de ribosomas serpenteando y mitocondrias ondulantes, lisosomas esféricos y centríolos, cuyos alrededores están llenos de complejos órganos dedicados a las funciones respiratorias, sanitarias y de producción de energía que mantienen a la célula.

Ya ahí tenemos pruebas de historia.  Aunque esta célula particular solo tiene unos pocos años de antigüedad, su arquitectura se remonta a más de mil millones de años, a la época en que aparecieron en la Tierra las células eucariota o eucarióticas como la que hemos examinado.

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El debate sobre el TIEMPO, dentro de lo que cabía esperar dada la naturaleza del tema elegido, no ha estado nada mal. Algunos de los comentarios han dejado la huella de profundas ideas que nos hablan del interés que sentimos (en general) por dilucidar los misterios de la Naturaleza.

Dejaremos un par de días más para comenzar un nuevo DEBATE que, esta vez, tratará sobre las antiguas raíces de la Ciencia que nos llevará a dar un paseo por las Civilizaciones de Babilonia o de los Mayas. Sin dejar de lado a Egipto, Mesopotamia, la India, el Islam, China, etc.

Porque, ¿podríamos hablar de los griegos clásicos sin los sumerios y otros pueblos?

Dentro de un par de días podremos comentar sobre todos estas Civilizaciones “perdidas” que hicieron posible que hoy, podamos nosotros estar hablando de nanotecnología. Al menos nos dejaron los cimientos del saber para poder seguir avanzando.

La hipótesis de que la ciencia surgió por generación espontánea en suelo griego y desapareció después hasta el Renacimiento parece ridícula cuando se expresa de forma suscinta, sin más explicaciones. Se trata de una teoría relativamente nueva que se formuló por primera vez en Alemania hace unos 150 años y ha llegado a incrustrase sutilmente en nuestra consciencia a través de la educación. La única concepción que se hace a las culturas no europeas es la que se refiere al Islam. Esta teoría dice que los árabes conservaron viva la cultura griega, incluida la ciencia, durante toda la Edad Media. Ejerciendo de escribas, traductores y guardianes, sin pensar, aparentemente, en crear su propia ciencia.

Gran parte de los conocimientos científicos del munfo antiguo -tanto de Grecia como de Babilonia, Egipto, la India y China- fue encauzada hacia Occidente a través de España. Los expertos han descubierto que existió un intenso tráfico de manuscritos árabes entre Damasco y Padua a principios de la primera década del siglo XVI. Pero, de todo eso y de mucho más, podremos hablar en el próximo DEBATE que, como digo, estará centrado en aquellos pueblos pioneros de la Ciencia y nos abrieron el camino hacia el saber del mundo.

Como vereis, el apartado de Debates no influye para nada en la mecánica de la página en la que, de manera periódica aparecen los comentarios de siempre dedicados a la Física, la Astreonomía y otros saberes del mundo. Aquí, sólo se persigue divulgar la Cienca de manera amena y sencilla y, de paso, si algunos aprendemos algo pasando un buen rato pués, mucho mejor

emilio silvera

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Me maravilla la riqueza que atesoramos y la experiencia que la Humanidad ha podido tener a lo largo y a lo ancho de sus milenarias vivencias sobre este planeta. Civilizaciones que fueron nos dejaron la huella de su paso por el mundo y, de ellos, de sus comportamientos y formas de vivir, hemos podido saber como evolucionó la especie humana a lo largo y ancho de los los tiempos.

Mi debilidad está en leer y enterarme de las cosas, sin límite de cuestiones a tratar, aunque sí con preferencias. Lo he tocado todo de manera más o menos profunda, y una vez pude leer (no recuerdo ahora dónde) que la mitología y los escritos antiguos nos hacen saber que el último día de la Atlántida se vio marcado por una inmensa catástrofe. Olas tan altas como montañas, huracanes, explosiones volcánicas… sacudieron el planeta entero. La civilización sufrió un retroceso y la Humanidad superviviente quedó reducida a un estado de barbarie.

Las tablas sumerias de Gilgamés hablan de Utnapichtiun, primer antepasado de la Humanidad actual, que fue, con su familia, el único superviviente de un inmenso diluvio. Encontró refugio en un arca para sus parientes, para animales y pájaros. El relato bíblico del Arca de Noé parece ser una versión tardía de esa misma historia.

El Zend-Avesta iranio nos proporciona otro relato de la misma leyenda del diluvio. El dios Ahuramazda ordenó a Yima, patriarca persa, que se preparara para el diluvio. Yima abrió una cueva, donde durante la inundación, fueron encerrados los animales y las plantas necesarias para los hombres. Así fue como pudo renacer la civilización después de las destrucciones ocasionadas por el diluvio.

El Mahabharata de los hindúes cuenta cómo Brahma apareció bajo la forma de un pez ante Manú, padre de la raza humana, para prevenirle de la inminencia del diluvio. Le aconsejó construir una nave y embarcar en ella “a los siete Rishis” (sabios) y todas las distintas semillas enumeradas por los brahamanes más antiguos y conservarlas cuidadosamente.

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Es evidente que el estímulo para la expansión evolutiva del cerebro obedeció a diversas necesidades de adaptación como puede ser el incremento de la complejidad social de los grupos de homínidos y de sus relaciones interpersonales, así como la necesidad de pensar para buscar soluciones a problemas surgidos por la implantación de sociedades más modernas cada vez.  Estas y otras muchas razones fueron las claves para que la selección natural incrementara ese prodigioso universo que es el cerebro humano.

Claro que, para levantar cualquier edificio, además de un estímulo para hacerlo se necesitan los ladrillos específicos con las que construirlo y la energía con la que mantenerlo funcionando.

La evolución rápida del cerebro no solo requirió alimentos de una elevada densidad energética y abundantes proteínas, vitaminas y minerales; el crecimiento del cerebro necesitó de otro elemento fundamental:

Un aporte adecuado de ácidos grasos poliinsaturados de larga cadena, que son componentes fundamentales de las membranas de las neuronas, las células que hacen funcionar nuestro cerebro.

Nuestro organismo, como ya he señalado, es incapaz de sintetizar en el hígado suficiente cantidad de estos ácidos grasos; tiene que conseguirlos mediante la alimentación.  Estos ácidos grasos son abundantes en los animales y en especial en los alimentos de origen acuático (peces, moluscos, crustáceos).   Por ello, algunos especialistas consideran que la evolución del cerebro no pudo ocurrir en cualquier parte del mundo y, por lo tanto, requirió un entorno donde existiera una abundancia de estos ácidos grasos en la dieta: un entorno acuático.

El cerebro humano contiene 600 gramos de estos lípidos tan especiales imprescindibles para su función.  Entre estos lípidos destacan los ácidos grasos araquidónico (AA, 20:4 W-6) y docosahexanoico (D H A, 22:6 W-3); entre los dos constituyen el noventa por 100 de todos los ácidos grasos poliinsaturados de larga cadena en el cerebro humano y en el resto de los mamíferos.

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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.

Refiriéndonos al silicio, que para nosotros es el más importante, señalaremos que las “moléculas” que dicho átomo forma con el oxígeno y otros átomos, generalmente metálicos poseyendo gran nivel de información, difieren en varios aspectos de las moléculas orgánicas, es decir, de las que poseen un esqueleto de átomos de carbono.

El mundo de los silicatos es de una gran diversidad, existiendo centenares de especies minerológicas. Esas diferencias se refieren fundamentalmente a que el enlace químico en el caso de las moléculas orgánicas es covalente, y cuando se forma la sustancia correspondiente (cuatrillones de moléculas) o es un líquido, como es el caso de los aceites, o bien un sólido que funde fácilmente. Entre las moléculas que lo forman se ejercen unas fuerzas, llamadas de Van der Waals, que pueden considerarse como residuales de las fuerzas electromagnéticas, algo más débiles que éstas. En cambio, en los silicatos sólidos (como en el caso del topacio) el enlace covalente o iónico no se limita a una molécula, sino que se extiende en el espacio ocupado por el sólido, resultando un entramado particularmente fuerte.

Al igual que para los cristales de hielo, en la mayoría de los silicatos la información que soportan es pequeña, aunque conviene matizar este punto.  Para un cristal ideal así sería en efecto, pero ocurre que en la realidad el cristal ideal es una abstracción, ya que en el cristal real existen aquí y allá los llamados defectos puntuales que trastocan la periodicidad espacial propia de las redes ideales. Precisamente esos defectos puntuales podían proporcionar una mayor información.

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