¿Cuántas estrellas como la nuestra, cuantos mundos como la Tierra? ¿Cuántas criaturas…?

No pocas veces nos maravillamos al observar las cosas que vemos a nuestro alrededor y que podemos captar a través de potentes telescopios en los confines del Universo. También nuestro asombro es grande si miramos a través de microscopio y podemos ver el diminuto universo de lo muy pequeño. Todo ello, nos lleva a un viaje que va desde el asombro hasta la curiosidad pasando por nuestra inmensa ignorancia. Para mí, la explicación científica de la larga historia de la vida, por ejemplo, tiene tanto valor narrativo como misterio. Pero, ¿es realmente cierto que la ignorancia supera al conocimiento como camino más directo hacia el asombro? Sí, tenemos que afirmar en ese punto, toda vez que, con el paso del tiempo y el aumento de nuestros conocimientos sobre el “misterio de las cosas”, nuestra sabiduría crece y la capacidad de asombro disminuye.

Simplemente pensamos en los Dinosaurios y la imaginación nos transporta hacia atrás en el tiempo, a unos 200 millones de años, en los períodos conocidos como Triásico y Jurásico, aquellas criaturas vivían plácidamente hasta que, hace ahora 65 millones de años, cuando esas moles vivientes de inmensas dimensiones, deambulaban por los bosques mesozoicos por los que discurrían bestias prodigiosas, un meteorito caído en el Yucatán (México) acabo con lo que, para nosotros, hubiera sido una pesadilla.

Pero no nos desviemos de lo esencial, más antiguos aún son los trilobites, esos monarcas de los mares cámbricos que correteaban por los arrecifes tropicales hace 500 millones de años. Los fósiles de animales reclamados por la cultura popular tanto como por la Ciencia, nos ofrece una crónica biológica de gran calado. Sin embargo, los fósiles sólo registran los capítulos más recientes de la colosal épica evolutiva de la Tierra. La historia completa de la vida abarca nada menos que 4.000 millones de años, desde los extraños mundos de los océanos sulfurosos que se extendían bajo una atmósfera asfixiante, pasando por bacterias que respiraban hierro y quimeras microscópicas, hasta llegar por fin hasta nuestro familiar mundo de oxígeno y ozono, de valles boscosos, de animales que nadan, corren o vuelan. Ni Sheherazade habría imaginado un cuento más fascinante.

                                          Incluso sería posible que viniéramos del futuro

Pero la historia no está completa en su versión actual. No puede estarlo, toda vez que cada nuevo dato, cada nuevo descubrimiento fruto de un arduo trabajo seguido de una intensa  investigación que siempre, plantea nuevas preguntas al encontrarnos con puertas cerradas de las que no tenemos la llave.

John  Archibald Wheeler, uno de los físicos más destacados del pasado siglo XX, acostumbraba a señalar que vivíamos en una isla rodeada de un mar de ignorancia. La metáfora tiene un sugerente corolario: a medida que la isla se hace más grande por la acumulación, pieza a pieza, de nuevo conocimiento, su línea de costa –la frontera entre el conocimiento y la ignorancia- se expande proporcionalmente. Es mucho lo que desconocemos todavía de la historia de la vida, y lo mismo podrán decir nuestros nietos. Claro que, si conociéramos todo lo que nos queda por conocer, el interés científico habría llegado a su final. Sin embargo, estamos lejos de que eso sea así.

Es fascinante sumergirse en el pasado, en la historia de la vida mucho antes de los Dinosaurios, antes de los trilobites, antes siquiera de que hubiese animales de cualquier tipo. Hay que comenzar la historia con la diversificación inicial de los animales en los mares cámbricos, y, para poder entenderlo, de ahí la historia nos lleva hacia rocas muy antiguas que se formaron en océanos muy primitivos que llevan la huella escondida de la historia más profunda de la vida en nuestro planeta.

           

“Los primeros pasos que expliquen y demuestren los inicios de la existencia de los seres humanos continúan siendo fundamentales para los científicos. En todo el mundo, los investigadores dedican gran parte de su tiempo y presupuesto a encontrar respuestas; aquellas que permitan conocer con minuciosidad los hechos ocurridos hace miles de millones de años.

En base a esto, es posible que la vida rudimentaria se hubiera abierto paso en la Tierra hace 3.950 millones de años, un momento en que el planeta estaba siendo bombardeado por cometas y apenas tenía oxígeno. En ese infernal escenario, cuando la atmósfera ejercía una presión hasta 100 veces más que la actual, existían seres vivos.

La conclusión fue formulada por un equipo de científicos liderado por la Universidad de Tokio (Japón), que ha analizado unas vetustas acumulaciones de grafito encontradas en rocas de Labrador, al este de Canadá, de hace casi 4 mil millones de años y cuya explicación no es otra que haber sido producidas por seres vivos.

Los resultados, publicados en la revista Nature, representarían la evidencia fósil más antigua de la vida en la Tierra. Anteriormente, se habían anunciado las primeras huellas más antiguas de vida en una región de Quebec, con una antigüedad estimada entre 3.800 millones y 4.300 millones de años de edad, por parte de otro equipo de investigadores, aunque el autor de este novedoso estudio denominó ese proceso de datación “muy controvertido”.

                            

Una huella de hace más de 15.000 años desafía lo que sabemos sobre la forma en que los seres humanos poblaron América.

Los registros fragmentarios de organismos primigenios nos dan motivo para cavilar sobre el origen de la vida antes de ascender por el tiempo geológico tras un rastro de  fósiles y moléculas que nos conducirán de nuevo a la “explosión” cámbrica de la vida animal, a la que actualmente se considera tanto culminación de la larga Historia precámbrica de la vida como desviación radical de ella.

Para mí, la historia científica de la creación es una narración apasionante que, correctamente explicada, nos ayuda a comprender no sólo nuestro pasado biológico sino también la Tierra y la vida que nos rodea en la actualidad. La diversidad biológica contemporánea es el producto de cuatro mil millones de años de evolución. Somos parte de ese legado; al intentar comprender la larga historia evolutiva de la Tierra, comenzamos a comprender nuestro propio lugar en el mundo y nuestra responsabilidad como administradores del planeta.

     Parece que la Tierra aún se estaba enfriando cuando surgió aquella primera célula replicante que dio lugar al nacimiento de la fascinante historia de la vida en nuestro mundo hace unos 3.850 M de años

El estudio de los orígenes de la vida no es nada trivial, y, decir: las bacterias engendraron a los protozoos, los protozoos a los invertebrados, los invertebrados engendraron a los peces, y así sucesivamente. Tales listas de conocimientos pueden ser memorizados pero, en realidad, dejan poco espacio para pensar. Por esa razón, hay que tomar otros caminos que nos lleven, paso a paso, por los senderos evolutivos de la más tradicional empresa científica que, se entrelazan con las nuevas ideas nacidas de la biología molecular y la geoquímica. Y, a todo esto, tenemos los datos que subyacen en el principio de todo: la materia compleja necesaria para que la vida pudiera surgir, las transiciones de fase que llevaron desde el primario hidrógeno hasta el complejo Carbono, Nitrógeno, Oxígeno, Boro, y otros…sólo fue posible fabricarlos en los hornos nucleares de las estrellas y en explosiones de supernovas que, a temperaturas enormes, sembraron el espacio interestelar de estos elementos complejos que, más tarde, formaron planetas que, bajo ciertas condiciones, permitieron el surgir de la vida.

Los estromatolitos son micro-biolitos, estructuras minerales bio-construidas, finamente estratificadas. Los estromatolitos son arrecifes microbianos formados por la actividad de las cianobacterias (o algas verdeazuladas), las cuales son bacterias capaces de realizar la fotosíntesis.

Claro que, la Tierra que conocemos hoy, nada tiene que ver con aquella otra Tierra en la que, a partir de la materia inerte y bajo ciertas condiciones, pudo surgir la primera célula capaz de replicarse. Los huesos de los Dinosaurios son grandes y espectaculares, si te pones a pensar en ellos te pueden mantener despierto por las noches elucubrando sobre su mundo y aquellos panoramas de frondosos bosques por los que, todo tipo de animales de dimensiones desmesuradas, deambulaban buscando su sustento que, no siempre era vegetal. Si lo pensamos bien, aquel mundo, no difería mucho de este nuestro. Contrasta con él la historia profunda de la Tierra, que nos cuentan fósiles microscópicos y sutiles señales químicas y que es, pese a ello, un relato dramático, una sucesión de mundos desaparecidos que, por medio de la transformación de la atmósfera y una revolución biológica, nos trae hasta el mundo que conocemos hoy.

¿Cómo podemos llegar a comprender acontecimientos que se produjeron hace miles de millones de años? Una cosa es aprender que en las llanuras mareales de hace mil quinientos millones de años vivían bacterias fotosintéticas, y otra muy distinta entender cómo se infiere que unos fósiles microscópicos pertenecen a bacterias fotosintéticas, cómo se averigua que las rocas que las rodean se formaron en antiguas llanuras mareales y cómo se estima su edad en miles de millones de años. El conocimiento que actualmente tenemos, ha costado un alto precio de muchas horas de trabajo, investigación profunda, largos y tediosos viajes no siempre con medios adecuados y, sobre todo, una carga enorme de curiosidad por saber.

Marte siempre misterioso, Io con sus geiseres, Europa y el agua subterránea que nos hace pensar en formas de vida, los océanos de metano de Titán

En tanto que empresa humana, este es también un relato de una exploración que se extiende desde el espacio interior de las moléculas al Espacio literalmente exterior de Marte y otros planetas. Frías noches vividas en Siberia, largas caminatas en China, sufridas expediciones por África y múltiples viajes a casi todos los rincones del mundo a la búsqueda de la huella reveladora que nos lleve por el camino inequívoco de nuestros orígenes, es parte del precio que hemos tenido que pagar y que seguimos pagando. Esto sin mencionar las largas noches de Laboratorio que, empalmadas con los días, suponen muchos años de investigación.

             El aspecto de la Tierra cuando surgió la vida sería similar al que arriba vemos

Está claro que todo es la historia de la coevolución de la Tierra y de la Vida. Tanto los organismos como el ambiente han cambiado drásticamente con el tiempo, a menudo de forma concertada. Los cambios del clima, la geología e incluso la composición de la atmósfera y de los océanos han influido en el curso de la evolución, del mismo modo que las innovaciones biológicas han influido, a su vez, en la historia del medio ambiente. La impresión general que surge de la larga historia de nuestro planeta es las interacciones entre organismos y ambientes. La épica evolutiva que registran los fósiles refleja tan bien como cualquier otra cosa la continua acción recíproca entre las posibilidades genéticas y las oportunidades ecológicas.

Esta visión amplia general de la historia biológica nos proporciona el tema de mayor calado. La vida nació por mediación de procesos físicos en la Tierra primigenia. Estos mismos procesos –tectónicos, oceanográficos y atmosféricos – sustentaron la vida era tras era al tiempo que modificaban continuamente la superficie de la Tierra.

Por fin,  la vida se expandió y diversificó hasta convertirse en una fuerza planetaria por derecho propio, uniéndose a los procesos tectónicos y físico-químicos en la transformación de la atmósfera y los océanos.

A mi entender, el surgimiento de la vida no es, de ninguna manera, una característica definitoria de nuestro planeta, la Tierra. En cualquier sitio del Universo, en cualquiera de los miles de cientos de millones de planetas que en las innumerables galaxias están situados, en cualquiera digo, ha podido, al igual que en la Tierra, surgir formas de vida que han evolucionados como aquí sucedió. No olvidemos que, las leyes de la Naturaleza y las Constantes Universales, son las mismas en cualquier parte del Universo por muy lejos que esta se encuentre y, pienso que, cualquier planeta situado a 13.000 millones de años-luz de nosotros, puede albergar formas de vida que, también podrían ser conscientes de SER.

                                                                              Y nos hicimos humanos

Cuando se estudia a fondo, desde el más remoto de los orígenes el surgir de la vida y cómo ha podido evolucionar hasta desembocar en los seres humanos que hoy predominan, como seres inteligentes en el planeta Tierra, más asombro y humildad acompañan mis pensamientos de esas “increíbles” historias de la creación que nos ofrece la Ciencia que, por otra parte, es la única fuente fiable para saber dónde reside las fuente de la verdad.

Está claro que no podemos pararnos aquí y ahora a construir un árbol de la vida y explicar todas las posibles ramificaciones en él implicadas. Ese árbol existe y se ha podido recomponer a partir de cientos de miles de comparaciones entre secuencias de nucleótidos de genes de diversos organismos, las plantas y los animales quedan reducidos a brotes en la punta de una sola de las ramas, la eucariota.

La mayor diversidad de la vida y, por extensión, la mayor parte de su historia, es microbiana, así que, antes de empezar por hablar de nosotros mismos, no estaría de más conocer algo sobre las bacterias y las arqueas, esos diminutos arquitectos de los ecosistemas terrestres.

Ya en días pasado dejé aquí un breve (pero profundo comentario) resumen sobre el mundo de Eucaria (al que pertenecemos nosotros junto con las plantas, los hongos y los protozoos, y, desde luego, explicaba bien el metabolismo que tenemos y que, se mire como se mire, es muy inferior al metabolismo de las bacterias y al grupo fotosintético que, dicho de manera sencilla, al contrario que nosotros, pueden vivir casi en cualquier parte.

Aquí lo dejo por hoy, en una próxima oportunidad nos dedicaremos a explicar algo sobre el mundo procariota que, os recomiendo no os lo perdáis.

emilio silvera

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Einstein, entonces un oscuro empleado de la Oficina de Patentes de Berna, publicó cinco artículos que sentaron las bases de la Física moderna. Los cinco artículos que revolucionaron la Física: 

                                      

 

«Sobre un punto de vista heurístico concerniente a la producción y transformación de la luz en el que Einstein extendió a la radiación electromagnética la discontinuidad cuántica y «Sobre la electrodinámica de cuerpos en movimiento en que creó la teoría de la relatividad especial, que revolucionaba nociones filosóficamente tan fundamentales como son las de espacio y tiempo, socavando los cimientos de la física anterior.

 

El tercero de aquellos trabajos contiene una sencilla expresión matemática, E=mc2, sobre cuya verdad darían fe las explosiones nucleares que pusieron fin a la segunda guerra mundial. En los dos restantes estudios, Einstein presenta resultados que demuestran la existencia de átomos de tamaño finito, un logro en absoluto menor en un momento en el que muchos negaban tal atomicidad. Estos son los trabajos que se incluyen en este libro, acompañados por magistrales explicaciones de científicos tan celebrados como John Stachel y Roger Penrose. Cinco artículos que forman parte de la cultura más universal, reunidos por primera vez en un solo volumen.

 

Einstein, un desconocido, le decía al mundo científico que la velocidad de la luz en el vació, c, era el límite de la velocidad alcanzable en nuestro universo; nada podía ir más rápido que la luz. Además, decía que el tiempo es relativo y que no transcurre igual para todos. La velocidad del paso del tiempo depende de la velocidad a la que se viaje y de quien sea el observador.

El jefe de estación observa como para el tren que viaja a 60 km/h. Puede ver como un niño que viaja con su padre, sentado junto a él, se asoma por la ventanilla y arroja una pelota, en el mismo sentido de la marcha del tren, impulsándola con una fuerza de 20 km/h. Si el que mide la velocidad de la pelota es el jefe de estación, comprobará que ésta va a 80 km/h, los 60 km a los que viaja el tren, más los 20 km a los que el niño lanzó la pelota; ambas velocidades se han sumado. Sin embargo, si la velocidad de la pelota es medida por el padre del niño que también va viajando en el tren, la velocidad será de 20 km/h, sólo la velocidad de la pelota; no se suma la velocidad del tren, ya que quien mide está montado en él y por lo tanto esta velocidad no cuenta. La velocidad de la pelota será distinta dependiendo de quien la mida, si el observador está en reposo o en movimiento.

                   La relatividad del Tiempo que puede transcurrir más lento a la velocidad de la luz, c

De la misma manera, Einstein, en su teoría, nos demostraba que el tiempo transcurre más lentamente si viajamos a velocidades cercanas a las de la luz.

Tal afirmación dio lugar a la conocida como paradoja de los gemelos.  Resulta que dos hermanos gemelos de 28 años de edad se han preparado, uno para arquitecto y el otro para astronauta. El hermano astronauta se dispone a realizar un viaje de inspección hasta Alfa Centauri y su hermano se queda en la Tierra esperando su regreso.

Cuando por fin el astronauta, que a viajado a 250.000 km/s, regresa a la Tierra, tiene sólo una edad de 38 años y es recibido por su hermano gemelo que se quedó en la Tierra y que tiene la edad de 80 años. ¿Cómo es posible eso?

Pues ha sido posible porque el hermano que viajó a velocidades cercanas a la de la luz ralentizó el tiempo que transcurrió más lentamente para él que para su hermano de la Tierra. El astronauta viajó hasta Alfa Centauro a 4’3 años luz de la Tierra, ida y vuelta 8’6 años luz. Pero al viajar tan rápido, muy cerca de la velocidad de la luz, transcurrieron sólo 10 años, mientras que en la Tierra pasaron 52 años.

Aunque parezca increíble, esa es la realidad comprobada.

También Einstein postulaba en su teoría que la masa y la energía eran dos aspectos de una misma cosa; la masa sólo era energía congelada. Para ello formulaba su famosa ecuación E = mc².

En otro artículo, inspirado por el “cuanto” de Planck, Einstein dejó plasmado lo que desde entonces se conoce como “efecto fotoeléctrico”, demostrando que las partículas unas veces se comportan como tales y otras como una onda. Este trabajo le valió el premio Nobel de Física de 1923, aunque la mayoría de la gente cree que se lo dieron por su teoría de la relatividad.  En verdad, si se considera la importancia de sus trabajos, la Relatividad Especial se merecía un premio Nobel y la Relatividad General de 1915, se merecía otro.

De todos sus trabajos, el más completo e importante, es el de la relatividad general, de cuya importancia para la física y para la cosmología, aún hoy, cerca de un siglo después, se están recogiendo resultados. Así de profunda, importante y compleja (dentro de su sencillez y belleza) son las ecuaciones de Einstein que un siglo después continua enviando mensajes nuevos de cuestiones de vital importancia. La teoría M también tiene su origen en la relatividad general que curva el espacio y distorsiona el tiempo en presencia de grandes masas, haciendo posible la existencia de agujeros negros y agujeros de gusano que según algunos, serán la posible puerta para viajar a otros universos y a otro tiempo.

Es necesario que los científicos piensen en estas cosas para solucionar los problemas del futuro y cuándo llegue el momento, salir de las encrucijadas a las que, irremediablemente, estamos destinados.

       El Sol da por finalizado el día y se esconde hasta el amanecer que, comienza en otro lugar

La gente corriente no piensa en estas cuestiones; su preocupación es más cercana y cotidiana, la hipoteca del piso o los estudios de los niños y, en la mayoría de los casos, lo importante es el fútbol. Es una lástima, pero así son las cosas. No se paran ni a pensar cómo se forma una estrella, de qué está hecha y por qué brilla. Nuestro Sol, por ejemplo, es una estrella mediana, amarilla, del Grupo G-2, ordinaria, que básicamente consume hidrógeno y como en el Big Bang original, lo fusiona en helio. Sin embargo, puesto que los protones en el hidrógeno pesan más que en el helio, existe un exceso de masa que se transforma en energía mediante la fórmula de Einstein E = mc². Esta energía es la que mantiene unidos los núcleos. Esta es también la energía liberada cuando el hidrógeno se fusiona para crear helio. Esta, al fin, es la razón de que brille el Sol.

Ya hemos comentado antes que los elementos complejos se forman en las estrellas que, desde el hidrógeno, helio, litio, berilio, carbono, neón, etc, hasta el uranio, sin las estrellas no existirían… y nosotros tampoco, ya que nuestra forma de vida está basada en el carbono, un material que tiene su origen en las estrellas.

Cuestiones tan básicas como estas son ignoradas por la inmensa mayoría del común de los mortales que, en la mayor parte de los casos tiene una información errónea y deformada de las cosas que se han transmitido de unos a otros de oída, sin base científica alguna y, generalmente, confundiendo los términos y los conceptos.

En EEUU, por ejemplo, se realizó una encuesta entre la gente de la calle y una enorme mayoría desconocía que el universo está en expansión, que la Tierra se mueve a 30 km/s, y cuáles son los nucleones (partículas) que forman los núcleos de los átomos. Muy pocos contestaron el nombre del grupo de galaxias al que pertenece la nuestra, la Vía Láctea, y tampoco supieron contestar a qué distancia se encontraba nuestra vecina, la galaxia Andrómeda, o simplemente a qué distancia estamos nosotros del centro de nuestra galaxia, qué diámetro mide ésta o cuántas estrellas contiene.

En ese examen del conocimiento básico sobre el lugar donde nos encontramos o cómo funciona el Sol, los examinados se llevaron a sus casas un gran suspenso. Lástima, pero así son las cosas, y lo grave es que el resultado de la encuesta habría sido el mismo en cualquier parte.  A la inmensa mayoría de las veces en que alguien expone conocimientos científicos, ocurre lo mismo, no va nadie del pueblo llano, ni por curiosidad y, de ser así (he sido testigo), a los diez minutos están bostezando.

Esperemos que esto pueda cambiar con el nuevo universo que se nos ha venido encima y que llamamos Internet, la información está al alcance de todos y cada día, más gente busca y mira en los distintos lugares donde ésta información le brinda la posibilidad de saber en qué clase de mundo viven y cuál es el Universo que les acoge.

Sería un requisito necesario que todo el mundo sin excepción, al menos tuviera unas nociones básicas de aquellos temas de Ciencia que les hagan saber su procedencia y de como funciona el mundo, de manera sencilla y básica pero, que les haga conscientes del mundo, de esa manera, podremos esperar que todos sean más responsables con la Naturaleza y también entre ellos.

emilio silvera

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