miércoles, 27 de marzo de 2024
SOBRE LA DIVULGACIÓN CIENTÍFICA: UNA CARENCIA Y MEDIA PROPUESTA
jueves, 14 de marzo de 2024
EL ALCOHOL EN NUESTRO CUERPO - 1 / ETHANOL INSIDE OUR BODY - 1
Este es el primero de dos artículos que tratan de presentar, en téminos sencillos y divulgativos, algunos de los efectos del alcohol etílico en nuestro cuerpo. En principio, su público "blanco" debería estar formado por estudiantes de 4ºESO,1º y 2ºBachillerato, junto con su profesorado. No obstante, pienso que puede ser de interés para muchas otras personas. Creo que puede ser considerado como un texto divulgativo de nivel medio-bajo. Cualquier comentario, crítica, observación, matización, etc. será bienvenido.
This is the first of a two-articles series aimed to show some effects of ethanol in our body. Its target public should be made up of 15-17 year-old students and their teachers. Furthermore, it could be also interesting for much more people. Any comment, criticism or opinion will be welcome.
Químicamente, el etanol o alcohol etílico es un compuesto orgánico
relativamente sencillo (H3C-CH2OH) muy extendido en la
naturaleza, ya sea como tal o como producto de distintas fermentaciones que
tienen lugar en multitud de bacterias, hongos y nuestras propias células.
Un compuesto tan ubicuo debe haber propiciado, a lo largo de 3800 millones
de años de evolución, la aparición de alguna enzima[1] que catalice su
descomposición. Así ha sucedido, y la enzima más extendida entre todos los
seres vivos es la Alcohol deshidrogenasa (ADH), con múltiples variantes
propias de los distintos tejidos, órganos y organismos. Para centrar un poco
este escrito, me referiré (salvo advertencia en contra) a los millones de
células que forman nuestro hígado, aunque lo que veamos será casi completamente
aplicable al de un jilguero o un Tyrannosurus rex.
La ADH cataliza (acelera enormemente) la transformación de etanol en acetaldehído.
Esta reacción puede liberar bastante energía, algo que siempre es interesante
para nuestro organismo. El problema, sin embargo, es que el acetaldehído es
mucho más tóxico que el etanol, de ahí que se tenga que eliminar rápidamente.
Esto sucede, en nuestro cuerpo, en las mitocondrias, unos corpúsculos
intracelulares que actúan como verdaderas “cocinas”, en las que transcurren
muchas de las reacciones químicas de nuestro metabolismo. En cuanto a los
órganos de nuestro cuerpo en cuyas células sucede esto con más frecuencia, son
los músculos y, sobre todo, el hígado.
[1] Ya
sabéis, una maquinita molecular que acelera millones de veces una reacción
química. Para cada reacción existe una enzima específica.
martes, 27 de febrero de 2024
EXTINCIONES MASIVAS - 3 /MASS EXTINCTIONS - 3
This is the last of a short series of articles about the big biodiversity crisis which has shaken our planet. Its target readers are students and teachers of Upper Secondary - 15-17 year old students. Nevertheless, it can be interesting for much more people. Any comment or criticism will be welcome.
¿Cuántas extinciones
masivas ha habido a lo largo de la historia de la Tierra? Actualmente, hay
consenso en la comunidad científica acerca de la existencia, en el pasado, de
cinco grandes crisis. Sin embargo, algunos científicos admiten también que pudo
haber habido otras, especialmente antes de la primera. Dejemos aparte, de
momento, la Sexta Extinción, que sería la provocada actualmente por los
impactos que las sociedades industriales están ejerciendo sobre la Biosfera.
Las cinco extinciones masivas bien documentadas por la ciencia, son las
siguientes:
1.
Ordovícico final (445
m a aprox.). En ella se ha registrado un rápido e intenso recambio en los
grupos y especies que poblaban los océanos. En cuanto a sus posibles causas, se
la asocia con grandes cambios climáticos, en concreto con una glaciación que
afectó al Hemisferio Sur, y que probablemente llevó a la desaparición,
constatada en el registro fósil, de arrecifes y fauna de aguas cálidas.
Un fondo marino ordovícico. |
3. Triásico
final (200
m a aprox.). Afectó a Ammonoideos, Bivalvos, Gasterópodos, Braquiópodos y
Reptiles marinos, suponiendo también el fin de los conodontos en el registro
fósil. Sobre sus causas se barajan varias hipótesis. Algunas suponen uno o
varios impactos meteoríticos, pero la más aceptada propone la aparición de unas
enormes coladas basálticas en el centro de Pangea. El afloramiento y
desgasificación del magma llevarían consigo la pérdida de oxígeno (anoxia) y el
calentamiento de las aguas marinas.
4.
Permotriásico
(250 m a aprox.): La más devastadora de todas, pero hasta hace unos años se
comprendía menos que la del Cretácico final, pues esta se estudia en sedimentos
más recientes, de los que hay más y mejores muestras.
Durante este
evento, se extinguieron más del 50% de las familias de animales, y, según
ciertas estimaciones, entre el 80% y el 96% de las especies. Esto sugiere
intensas y dramáticas causas, sobre las que se han postulado varias hipótesis:
- Un impacto
meteorítico. Testigos del mismo podrían ser varios cráteres localizados en el
Atlántico Sur y en Australia. Sin embargo, las evidencias no son tan claras
como en la extinción cretácica.
- Vulcanismo
masivo. De su existencia nos hablan los Siberian traps, inmensas coladas
de basalto que corresponden a un intenso flujo de estos materiales a lo largo
de la superficie, y durante un período de unos 30 m. a. (entre 260 y 230 m. a.
aprox.). Para hacernos una idea de la magnitud de estos pulsos de material
caliente, baste saber que una capa sencilla de basalto en el límite
Pérmico-Triásico abarca, de muro a techo, unos 600.000 años.
La secuencia
hipotética de acontecimientos al final del Pérmico podría haber sido esta:
coladas basálticas siberianas – desgasificación del magma – calentamiento
global – deshielo circumpolar – emersión masiva de burbujas de metano, todo
ello en un endiablado torbellino de retroalimentación positiva que llevaría a
la Biosfera a traspasar el umbral de la crisis. Las últimas etapas de esta
secuencia implicarían intensos episodios de lluvia ácida, que producirían la
muerte de muchas plantas y animales terrestres. En los océanos, el
calentamiento traería consigo una caída en la concentración de oxígeno disuelto
y la aparición de condiciones anóxicas en los fondos marinos, que solo
permitirían medrar a especies muy resistentes.Simpático animalito pérmico.
5.
Cretácico-Terciario
(KT, 65 m.a. aprox). Esta extinción masiva ha sido la más investigada, en parte
por su repercusión mediática (el fin de los dinosaurios siempre nos ha
atraído), y en parte porque, al ser más reciente que las anteriores, se
conservan más y mejores materiales para inferir lo que sucedió.
En 1980
apareció en Science un artículo firmado por Luis Álvarez que proponía la
siguiente hipótesis causal: hace unos 65 m.a., un asteroide de unos 10 km de
diámetro impactó sobre la Tierra. A consecuencia de ello, una nube de polvo se
expandió por la atmósfera alrededor de nuestro planeta, interceptando una buena
parte de la luz solar. La fotosíntesis en plantas terrestres y plancton marino
se redujo enormemente. Esto provocó dos tipos de fenómenos. Por un lado, las
redes tróficas, sin productores de materia orgánica, se vinieron abajo. Por
otro, las aguas oceánicas sufrieron importantes cambios de pH, salinidad y
densidad. Esto llevó a importantes cambios en la dirección e intensidad de las
corrientes marinas, con el consiguiente cambio climático en los continentes.
Ambas series de fenómenos convergieron en un mismo resultado final: un cambio
dramático en la biosfera, con la extinción de muchos grupos de seres vivos y la
posterior radiación adaptativa de otros.
¿Hay
evidencias empíricas a favor de esta hipótesis? Parece que sí, y muy
importantes. Estas son algunas de ellas:
A) En los años
posteriores a su formulación, se encontró la huella de un cráter de impacto
meteorítico de esta edad, en Cixjulub (Yucatán, Belice) que bien podría haber
sido producido por el asteroide “culpable” de la extinción. Esta es, quizá, la
prueba más clara a favor del impacto del asteroide.
B) El registro
fósil muestra la extinción súbita de comunidades de plancton y otros organismos
marinos, en muchos lugares del planeta y con una edad que corresponde justo con
el momento del impacto.
C) Con la
misma edad, aparecen también cambios abruptos en las ratios de polen, que
indican una desaparición brusca de muchas Angiospermas (plantas con flor, fruto
y semilla), su sustitución por helechos, que podrían constituir lo que en
Ecología se llama “matorral de sustitución”, y el posterior retorno de las
Angiospermas, tras el desarrollo de nuevos suelos.
D) En lugares
tan alejados como Italia, Canadá, Rusia, Australia y España aparece una fina
capa arcillosa enriquecida en Iridio, un elemento escaso en la corteza
terrestre, pero muy abundante en ciertos tipos de meteoritos procedentes del
cinturón de asteroides. Su edad – la misma en todas las localizaciones – es …
la que habéis adivinado.
A pesar de
contar con tan poderosas evidencias favorables, esta hipótesis “catastrofista”
tiene (no podría ser de otro modo) su alternativa “gradualista”, o menos
catastrofista. En esta segunda hipótesis, la extinción fue causada por una
sucesión de coladas basálticas, cuya huella geológica son los mantos basálticos
del Deccán (India). El afloramiento de cantidades descomunales de magma, que se
iría desgasificando, habría proyectado en la atmósfera millones de toneladas de
aerosoles, gases sulfurosos, etc Todo este material, al alcanzar la
estratosfera, se distribuiría a lo largo y ancho de la atmósfera terrestre,
provocando, a partir de ese momento, unas consecuencias similares a las del
impacto de un asteroide.
La diferencia
más importante, si damos por válida esta segunda hipótesis, es que la extinción
sería más gradual. Esto nos proporciona un criterio para decidir, observando el
registro fósil, entre las dos posibilidades. Pues bien, el registro fósil no
parece lo suficientemente claro al respecto. Para algunos grupos, muestra una
desaparición brusca; para otros, por el contrario, más gradual. Llegados a este
punto, conviene recordar que ambas hipótesis son perfectamente compatibles.
Bien pudiera ser que un período de intenso magmatismo hiciera entrar en crisis
a la Biosfera, y que el impacto de un asteroide, un tiempo después,
representara la puntilla final
Rubén Nieto.
Recreación artística de un impacto meteorítico. |
viernes, 9 de febrero de 2024
Vemos el pasado con los ojos del presente / We see our past with today's eyes
Me pregunto hasta qué punto vemos el pasado con las gafas ideológicas que llevamos en el presente. Esta reflexión, leída hace mucho al gran Francisco Anguita (uno de los mejores divulgadores científicos que he conocido), me ronda insistentemente la cabeza a raíz de varias noticias recientes, como estas:
§ - La extinción
de los mamuts y otros grandes herbívoros del Pleistoceno habría sido provocada
por los primeros cazadores-recolectores humanos.
§ - - En estos
primeros grupos, el papel de las mujeres hubiera sido muy similar al de los
hombres, tanto en la caza como en la administración de recursos.
§ - El origen de
los humanos recientes es más poligénico de lo que se pensaba, Además,
neandertales, sapiens, denisovanos y tal vez otras especies, coexistieron
durante largo tiempo, llegando a hibridar en repetidas ocasiones.
§ - En la
evolución de los seres vivos, la cooperación entre células o individuos es más
importante que la competencia.
Es fácil encontrar la huella del actual pensamiento ecologista, feminista y
antirracista en las anteriores hipótesis. Esto, en principio, no es negativo.
Por el contrario, habría que agradecer a estas corrientes de pensamiento el
habernos permitido iluminar con nuevas hipótesis cuestiones tan difíciles (¿por qué se extinguieron los mamuts?, ¿cómo
era la vida de los primeros homininos?, etc.). Sin embargo, me parece que
deberíamos extremar la precaución con la influencia de factores externos en la
génesis, contraste y evaluación de hipótesis científicas. Seguramente, todas
las hipótesis anteriores son interesantes y deben ser contrastadas, en la
medida de lo posible. Pero esto no significa que no podamos caer en un error
similar al que impregnó la obra de muchos científicos de los siglos XIX y XX,
que veían en el pasado sociedades jerárquicas, patriarcales y en armonía con su
entorno, todo ello en el marco de una evolución regida por la “ley del más
fuerte”, reflejo y justificación, a un tiempo, del capitalismo industrial.
En resumen, la falacia naturalista acecha por doquier. Me parece que no va
a ser fácil superarla. Sin embargo, la ciencia – hermosa actividad humana
consistente en comprender el mundo en el que vivimos – puede cumplir esta y
otras difíciles tareas.
jueves, 8 de febrero de 2024
Evolución. ¿Serendipia o Historia de las ideas? / Evolution: Serendipity or History of ideas?
¿No os parece que la serendipia está sobrevalorada en el mundo de la divulgación científica? El hallazgo fortuito, la coincidencia, el azar,…, todo ello parece estar detrás de muchos de los grandes descubrimientos científicos, si nos atenemos a los relatos divulgativos. Recuerdo incluso que, hace algunos años, una periodista interesada en la divulgación científica me propuso hacer una serie de programas radiofónicos con este mismo título (Serendipia) y enfoque: la casualidad en la historia de la Ciencia.
El bergantín Beagle (Wikipedia) |
Sinceramente, desconozco la razón de este fenómeno, que parece afectar
sobre todo a los periodistas dedicados a la divulgación científica. De la
manzana de Newton al sueño de Kekulé, la idea del hallazgo casual que cambia la
historia parece demasiado poderosa como para resistirse a ella. El problema es
que, sin negar las casualidades, la Ciencia no funciona así. Centrándonos en
las teorías científicas, estas se gestan sobre un sustrato empírico, pero también
requieren de un ambiente intelectual propicio.
Un ejemplo claro de esto puede encontrarse en la idea de evolución
biológica. La aportación de Darwin es, sin duda, extraordinaria, pero hay
que situarla en su marco temporal. Pensemos en Aristóteles. El filósofo griego
era también un finísimo observador del medio natural, y disponía de datos
empíricos más que suficientes para formular una hipótesis evolutiva sobre el
origen de las distintas especies. Entonces, ¿Por qué Darwin y no Aristóteles?
Más aún, ¿por qué, en unos pocos decenios, Lamarck, Saint-Hilaire, Humboldt,
Von Baer, Hutton, Wallace y una pléyade de pensadores más o menos
evolucionistas que aparecen, casi de repente, por toda Europa?
Sintetizando mucho lo que a continuación se expone con algo más de detalle,
podemos decir que la idea de cambio evolutivo encontró su sustrato empírico en
las características de la enorme biodiversidad descubierta para los europeos
por las expediciones científicas de los siglos XVIII y XIX. En cuanto al
ambiente intelectual propicio, apareció en esta misma época de la mano de la
Revolución Industrial y los vertiginosos cambio sociales, políticos, económicos
y tecnológicos que acontecieron. Nada de esto se daba en la Grecia del siglo IV
a. C..
Todo esto aparece explicado en el siguiente texto, que escribí hace unos
años para el alumnado de la asignatura Cultura Científica de 1º de
Bachillerato, y que reproduzco a continuación.
Las especies no cambian. Nadie ha
visto que de un animal nazca otro de distinta Las especies no cambian. Nadie ha
visto que de un animal nazca otro de distinta especie. Los perros siempre
engendran perros, y de las semillas de manzana siempre germinan manzanos. Por
otro lado, los grabados más antiguos de nuestros antepasados (por ejemplo, los
de los antiguos egipcios, con más de 5000 años) muestran animales y plantas
idénticos a los actuales.
Charles R. Darwin en su madurez. |
Uno de los resultados de estas expediciones fue el hallazgo de una sorprendente y enorme biodiversidad. Los barcos regresaban cargados con cientos y cientos de plantas y animales nunca vistos en Europa hasta el momento. Muchas de estas especies mostraban a adaptaciones a climas y ambientes muy distintos de los europeos, pero, al mismo tiempo, guardaban importantes similitudes con la fauna y flora propias de las metrópolis. Todo ello podía, ciertamente, interpretarse como el resultado de una complicadísima creación divina. Sin embargo, también cabía otra posibilidad: suponer que las especies se habían hecho más diversas conforme tenían que adaptarse a cambios ambientales o colonizar nuevos territorios, es decir, suponer que los seres vivos cambian.
J. B. Monet, caballero de Lamarck |
Mientras
todo esto sucedía, a finales del siglo XVIII y comienzos del XIX, la historia
europea da un vuelco y parece sufrir una vertiginosa aceleración. Acontece la
Revolución Industrial. En unos decenios se suceden desarrollos tecnológicos que
cambiarán rápidamente la faz de la Tierra, las costumbres y los estilos de
vida: la máquina de vapor, el barco de vapor, el ferrocarril, la fotografía, el
telégrafo, … En los planos político, económico y social, los cambios son
igualmente gigantescos. Se suceden las revoluciones, nuevos regímenes
políticos, repúblicas y monarquías constitucionales, migraciones masivas del
campo a la ciudad, grandes concentraciones industriales, etc. Aparece una nueva
clase social – el proletariado industrial – y un nuevo sistema económico – el
capitalismo – toma las riendas del mundo. El viejo mundo se tambalea y cae
rápidamente. La idea de cambio penetra todos los ámbitos de la
vida.