martes, 28 de octubre de 2014

La ciudad más grande del mundo




En la antigüedad ya existían las grandes ciudades. Como no había censos es muy difícil hacer una estimación de la población de las capitales de los grandes imperios, pero los historiadores están más o menos de acuerdo en que ninguna de ellas llegaba al millón de habitantes. Roma, en sus mejores momentos, tenía cerca de tres cuartos de millón de habitantes; Alejandría, casi medio millón; Bagdad, entre el 900 dC y el 1500 dC, llegaba a los 900.000; y Constantinopla, capital del imperio bizantino, llegó al medio millón de habitantes. La primera ciudad en llegar al millón de habitantes es posible que fuera Pekín, y no ocurrió hasta 1750. 

En esa época en Europa empezaba la revolución industrial: la gente abandonaba los campos para ir a trabajar en una fábrica, y las ciudades empezaron a crecer y a pasar del millón de habitantes. Durante un siglo y medio todas las grandes ciudades pertenecían a los países más ricos y más industrializados: Londres, París, Berlín, Viena, Nueva York, Chicago.

El siglo XX empezó con una docena de ciudades de más de un millón de habitantes, y entre ellas había una novedad: Calcuta, la primera gran ciudad del Tercer Mundo. Rápidamente, las metrópolis proliferaron: en los años 40 había 51 que llegaban a esa cifra, y en los 80 habían llegado a 226. Hoy en día son tantas que se ha impuesto una nueva medida: en 1990 había 35 ciudades de más de cinco millones de habitantes; diez años más tarde, casi el doble. Y seguimos creciendo...

Estas grandes ciudades han crecido tanto que a menudo han engullido pueblos y ciudades vecinas creando inmensas áreas urbanas que se extienden centenares de quilómetros. Esto dificulta la tarea de hacer un listado de las ciudades más pobladas del planeta, porque no se puede delimitar con exactitud dónde empiezan y dónde acaban. ¿Qué debemos tener en cuenta? ¿El área metropolitana? ¿La aglomeración urbana? ¿La ciudad en sí? Si observamos los diferentes rankings de ciudades más grandes del mundo veremos que ni siquiera los expertos se ponen de acuerdo. En algunas listas, Seúl aparece como la segunda ciudad con más habitantes porqué se cuenta la ciudad vecina de Incheon como parte de la aglomeración urbana, pero en otras consideran que son dos ciudades distintas. Ciudad de México es la tercera en algunas listas, pero en otras queda por detrás de Nueva York, Bombay, Delhi y Sao Paulo. 

Pero todas las listas coinciden en dos cosas: la primera es que Tokio, con unos 35 millones de habitantes viviendo dentro del área metropolitana, es la ciudad más poblada del mundo; la segunda es que la mayoría de las grandes ciudades pertenecen a países en vías de desarrollo, donde se concentra buena parte de la explosión demográfica. Un ejemplo: Ciudad de México en 1900 sólo tenía 340.000 habitantes, la población actual de Islandia.

En los próximos años parece que las ciudades seguirán creciendo, pero este crecimiento no será ilimitado. Las ciudades actuales consumen tres cuartas partes de la energía mundial y provocan tres cuartas partes de la contaminación total. Este impacto es insostenible: o reducimos el volumen de las ciudades o reducimos el consumo y la contaminación, no hay otra solución.

sábado, 25 de octubre de 2014

Agua


Hace unos días fue publicado el artículo científico “Structural Inhomogeneity of Water by Complex Network Analysis”. En él fueron dadas a conocer un par de estructuras conformadas por moléculas de agua, que además interactúan entre sí a una velocidad pasmosa. El descubrimiento fue conseguido gracias al uso de redes complejas, una de las técnicas de análisis matemático más fascinantes y reveladoras de la última década.

La noción más simple de la molécula de agua es la de un par de esferas de igual diámetro conectadas a otra de mayor tamaño. Por supuesto, esa sólo es una conveniente representación que sólo es útil en situaciones muy limitadas. Desde otros puntos de vista el agua no es sino una turba de moléculas de H2O interactuando de forma extraordinaria y compleja según la temperatura.

En particular, el citado artículo presenta los resultados de una serie de simulaciones para comprobar la presencia de estructuras no homogéneas en el agua a temperatura ambiente. Encontraron que cualquier volumen de agua presenta dos tipos de estructuras: una dispersa y una concentrada. Ambas estructuras tienden a apartarse y recombinarse entre sí en fracciones de segundo: entre 200 y 400 femtosegundos (milbillonésimas de segundo).

Bajo esa dinámica, los átomos de hidrógeno tienden a convertirse en una suerte de nano ganchos a los que otros como el Carbono y el Nitrógeno pueden asirse con suma facilidad. Como consecuencia, el agua no sólo es un simple solvente, sino el medio más poderoso para la evolución de moléculas mucho más elaboradas como las que permiten la vida: enzimas, proteínas y, por su puesto, ADN.

Vamos, no hay líquido conocido que iguale las propiedades del agua y tal vez se deba a la exclusiva arquitectura de su red de moléculas. Y es que como reza el cliché, “el agua es vida”.

miércoles, 22 de octubre de 2014

Un anciano de hace medio millón de años


Un grupo de paleontólogos del equipo de investigaciones de Atapuerca ha estudiado los restos fósiles de una porción del tronco y la pelvis de un hombre senil que sufría cierto grado de minusvalía locomotriz. De acuerdo con los autores de este estudio, publicado este domingo online en la revista científica PNAS, la presencia de un individuo anciano discapacitado en una población prehistórica de más de 500 mil años, podría ser un indicio del cuidado social dispensado en un pasado remoto a los 'mayores' del grupo.

El equipo científico, formado principalmente por investigadores del Centro UCM-ISCIII de evolución y comportamiento humanos de Madrid, recuperó los restos fósiles de este individuo a lo largo de cinco intensas campañas de excavación en la Sima de los Huesos, una pequeña cavidad situada a más de 30 metros de profundidad en el interior de la Sierra de Atapuerca. Los restos de la pelvis fueron objeto de un estudio previo publicado en el año 1999. Desde entonces, el trabajo en el laboratorio ha permitido reconstruir y asociar a esta pelvis, su columna lumbar.

La investigación publicada este domingo en la revista PNAS ha revelado que este esqueleto parcial, perteneciente a un varón de gran corpulencia física de una especie antepasada de los neandertales, padecía importantes enfermedades degenerativas desde mucho antes de morir, con más de 45 años de edad. Estas enfermedades tendrían manifestaciones posturales y dolorosas en las zonas lumbar y pélvica, que según los autores del estudio, obligarían al individuo a adoptar una posición encorvada y, quizás, a usar un báculo para mantenerse erguido. Por ello, este individuo probablemente estaría impedido para cazar, entre otras actividades. Su supervivencia durante largo tiempo con estas discapacidades, hace suponer a los autores que el grupo social nómada del que formaba parte este individuo, tendría una atención "especial" con sus "mayores".

Las conclusiones de este estudio no se restringen solo a este individuo patológico; el equipo ha encontrado también en la Sima de los Huesos los restos de otras personas que no tenían deformidades en la columna vertebral ni en la pelvis. Gracias a ellos, los científicos han descubierto que esta población, al igual que los neandertales, poseía una columna vertebral con curvaturas menos marcadas que las que recorren nuestras espaldas. Es más, la forma característica de sus vértebras y su pelvis demuestra que sus cuerpos estaban diseñados, como los nuestros, para minimizar el gasto de energía necesario para mantenerse perfectamente erguidos.

En nuestra especie, la pelvis presenta un diseño adaptado a una postura erguida y una locomoción bípeda. Estas adaptaciones "compiten" en las mujeres con la necesidad de dar a luz. Estas circunstancias, junto con el elevado tamaño encefálico de los recién nacidos, convierten el parto en un proceso complicado en nuestra especie.

En consecuencia, la forma del conducto pélvico de las mujeres presenta modificaciones que habilitan el paso del feto a término en el momento del alumbramiento. Retrocediendo en el tiempo, los científicos de este estudio han comparado también el conducto pélvico del anciano de la Sima de los Huesos, con el de otras pelvis humanas fósiles de sexo femenino encontradas en otros yacimientos del mundo. Los resultados publicados señalan que las diferencias entre los sexos de los individuos fósiles se asemejan a aquellas encontradas entre los hombres y las mujeres actuales. Este hallazgo ha permitido a los investigadores de Atapuerca sostener la hipótesis de que las mujeres de estos humanos extintos sufrirían presiones obstétricas, es decir, alumbramientos difíciles.

Fuente: El Mundo

lunes, 20 de octubre de 2014

La enfermedad de Huntington y la Neurogénesis


Científicos financiados con fondos comunitarios han descubierto que una proteína mutada inherente a la enfermedad de Huntington (EH) desempeña una función en la neurogénesis. El descubrimiento podría permitir un conocimiento más preciso de esta enfermedad, un trastorno neurodegenerativo hereditario caracterizado por deficiencias motoras, cognitivas y psiquiátricas graves y muerte neuronal en el cerebro. El trabajo recibió apoyo del proyecto CEPODRO («Polarización celular en la Drosophila), financiado con 1,159 millones de euros mediante el programa de subvenciones para principiantes (Starting Grants) del Consejo Europeo de Investigación. Los resultados del estudio se han publicado en un artículo en la revista Neuron. 

Estudios anteriores habían demostrado que la mutación de una proteína conocida como huntingtina (htt) guarda relación con la EH. En esta última investigación, científicos de Bélgica, Francia, Reino Unido y Estados Unidos han descubierto que la misma proteína está implicada en los procesos de creación de las neuronas (células que transmiten información). 

La autora más experimentada del estudio, la Dra. Sandrine Humbert del Instituto Curie (Francia), explicó que debido a los indicios neurológicos obvios y la impactante muerte neuronal que se produce en la EH la mayoría de los estudios sobre la función de la htt suele centrarse en neuronas adultas. «No obstante, ningún estudio había investigado su posible función en la división celular, a pesar de que la htt no se encuentra sólo en neuronas diferenciadas sino también en concentraciones elevadas en las células durante su división.» 

La división celular o mitosis es el proceso por el que una célula se divide en dos células nuevas e idénticas. Este proceso es complejo y se lleva a cabo en varias fases bien definidas. Una de ellas consiste en la creación de una estructura denominada huso mitótico. 

Dos proteínas, la dineína y la dinactina, interactúan con el huso. Sabiendo que la htt está relacionada con la actividad de estas proteínas, el objetivo de esta investigación era determinar si la htt estaba presente durante la mitosis. 

En efecto, los científicos demostraron que la htt es esencial para controlar la mitosis y que la proteína se ubica en los polos del huso durante el proceso de división celular y es incluso necesaria para atraer la dineína y la dinactina al huso. 

«Hemos sacado a relucir una función hasta ahora desconocida de la proteína htt y planteado nuevas líneas de investigación para conocer los mecanismos patogénicos de la EH», indicó la Dra. Humbert. «Nuestro trabajo también apunta a que la htt es básica para la orientación del huso y la neurogénesis.» 

Además de esclarecer la patología de la EH, los descubrimientos de la investigación pueden servir para ampliar nuestros conocimientos sobre la dinámica del cuerpo humano. Los autores escriben: «Estos hallazgos revelan una función sorprendente de la htt en las células en división que podría poseer implicaciones de gran calado en la salud y la enfermedad.» 

La EH provoca movimientos incontrolados, trastornos emocionales y deterioro mental grave. Por desgracia aún no se conocen completamente los mecanismos que provocan la enfermedad. 

La prevalencia de los casos en Europa, hasta cien casos por cada millón de habitantes, es relativamente alta según el proyecto HOPES de la Universidad de Stanford (Estados Unidos), dedicado a la divulgación y formación con respecto a la EH. Dicha prevalencia es homogénea en casi todos los países europeos y sólo Finlandia presenta una cifra considerablemente menor de cerca de seis casos por millón de habitantes.

Para más información: 


Godin, J.D., et al. (2010). Huntingtin is required for mitotic spindle orientation and mammalian neurogenesis. Neuron, 67, 392-406. DOI: 10.1016/j.neuron.2010.06.027.

jueves, 16 de octubre de 2014

Neuronas y la conducta




En su más reciente trabajo dentro de esta línea de investigación, el equipo de Rui Costa del Instituto Gulbenkian de Ciencia (Portugal), y Xin Jin, del Instituto Nacional sobre el Abuso del Alcohol y el Alcoholismo, uno de los Institutos Nacionales estadounidenses para la Salud, analizó el papel que en el fenómeno descrito ejercen ciertos circuitos cerebrales ubicados en los ganglios basales.

Los investigadores han constatado que cuando los ratones, como los observados en su estudio, están aprendiendo a llevar a cabo una secuencia conductual particular, hay una actividad neuronal específica que aparece en esos circuitos cerebrales y que marca el paso inicial de la secuencia y el paso final.

Y resulta que estos circuitos cerebrales son los que sufren un proceso degenerativo en los pacientes con la enfermedad de Parkinson o la de Huntington. Dichos pacientes también exhiben deficiencias tanto en el aprendizaje secuencial, como en el inicio y el fin de los movimientos voluntarios.

Los autores del estudio han logrado además manipular genéticamente esos circuitos en los ratones, y con ello han demostrado que cuando esos circuitos no pueden cumplir debidamente con su cometido, se produce una merma considerable en la capacidad de aprendizaje secuencial de los ratones, un síntoma que también padecen los pacientes humanos afectados por trastornos en los ganglios basales.

lunes, 13 de octubre de 2014

Un vacío realmente vacío y el rompecabezas de la energía oscura

El espacio vacío, en realidad, puede estar vacío

Aunque la teoría cuántica sugiera que el vacío debe ser una efervescente actividad de partículas, resulta que esta visión paradójica de la nada puede no ser necesaria. Una imagen más tranquila del vacío podría ayudar también a resolver una persistente contradicción con la energía oscura, esa elusiva fuerza que, según se cree, acelera la expansión del universo.

La teoría cuántica de campos nos dice que en un espacio aparentemente vacío se crean y destruyen constantemente efímeros pares de partículas y antipartículas. Una rama de la teoría, llamada cromodinámica cuántica(CDC) —que explica cómo se comportan los quarks y gluones, las partículas que componen los protones y los neutrones— predice que el vacío debe estar inundado con un mar interactivo o “condensado” de quarks y gluones. Esta imagen ayuda a explicar cómo las partículas formadas de quarks obtienen la mayoría de su masa.

Este condensado tiene energía, de modo que podría ser considerado como candidato a ser la misteriosa fuente de la energía oscura, que se puede describir con un parámetro llamado constante cosmológica. El problema es que cuando los físicos usan la CDC para estimar la densidad de energía del condensado, sus cálculos indican que sería de unas 1045 lo que medimos en observaciones para la constante cosmológica.

Ahora Stanley Brodsky, del SLAC National Accelerator Laboratory en Menlo Park, California, y sus colegas, han encontrado una manera de librarse de esta discrepancia. “La gente ha tomado como cuestión de fe que este condensado de quarks está presente en todo el vacío”, dice Brodsky. En cambio, su equipo piensa que este condensado sólo existe dentro de los protones, neutrones, piones y todas las otras partículas que contienen quarks, conocidos colectivamente como hadrones (Physical Review C, ).

“En nuestro escenario, los quarks y los gluones no pueden surgir y desaparecer de la existencia a menos que estén dentro de los hadrones”, dice el miembro del equipo Craig Roberts, del Laboratorio Nacional Argonne en Illinois. Como resultado, el vacío es mucho más tranquilo y, crucialmente, se reduce el problema que plantea la constante cosmológica.

En 1974, Aharon Casher de la Universidad de Tel Aviv en Israel, y Leonard Susskind, ahora en la Universidad de Stanford en California, sugirieron que sólo un condensado presente dentro de los hadrones podría dar masa a estas partículas. Brodsky y sus colegas son los primeros en demostrar que esta idea también ayuda a resolver la discrepancia de la energía oscura.

Daniel Phillips, de la Universidad de Ohio en Atenas, está muy excitado por el resultado, pero dice que aún queda por demostrar que el condensado no puede escapar de los hadrones y pasar al vacío. Él señala que el resultado no excluye la existencia de un condensado de vacío. “Esto sólo muestra que no hay que asumirlo [obligadamente]“.

Otra cuestión es que los condensados de quarks y gluones que predice la CDC no son las únicas entidades en discordancia con la observación de la constante cosmológica. Otras teorías predicen energías del vacío que la superan vastamente. “Para resolver el problema de la constante cosmológica habría que eliminar todas estas contribuciones”, dice Dejan Stojkovic, de la Universidad de Buffalo, en Nueva York.

La peor predicción que la física haya realizado jamás
“Cae una, llegan tres” sería un mantra apropiado para quien intenta explicar la expansióna acelerada del universo en términos de la energía del proceso xuántico en el espacio vacío.

El problema es que todas las fuentes potenciales de esta energía del vacío dan unos valores que superan lejos la constante cosmológica, una estimación de la densidad de energía del universo basada en la tasa de expansión que se observa. Un nuevo estudio podría haberse librado de una fuente del exceso de energía (como vimos arriba), pero hay otras, todavía más problemáticas. El bosón de Higgs, que se piense puede ser en parte responsable de la masa de las partículas, tiene un campo asociado cuya energía de vacío es 10^56 veces la constante cosmológica que se observa. Mientras tanto, la energía del vacío asociada a las grandes teorías unificadas que tienen como objetivo unificar el electromagnetismo y las fuerzas nucleares dan un valor de 10^110 veces más grande.

La mayor disparidad de todas viene de los intentos de unificar la mecánica cuántica y la relatividad general. Bajo la llamada gravedad cuántica, la densidad de energía es de 10^120 veces más grande. “A esto se le llama en realidad la peor predicción que jamás haya hecho la física”, dice Dejan Stojkovic, de la Universidad de Buffalo, en Nueva York.

Fuente: New Scientist

viernes, 10 de octubre de 2014

Fuller, el inventor



Lo más fascinante sobre la figura de Buckminster Fuller (Estados Unidos, 1895-1983) fue su capacidad para inventar. Los grandes inventores de la historia no pudieron construir todas sus obras, dejando apuntes, notas y pistas a ulteriores generaciones para que las reinterpretaran. Le Corbusier lo hizo en sus escritos sobre técnicas de fabricación en la Unité d'habitación. También Leonardo dejó en sus libros de notas innumerables inventos, entremezclando sin contemplaciones ciencia y arte, la mejor definición atemporal del humanismo. 

Esta asociación de múltiples talentos y disciplinas, tiene en Fuller a uno de los más brillantes nombres del siglo XX, no sólo por lo inédito de sus construcciones o inventos, sino por la repercusión que ha tenido en el tiempo inmediatamente después. Su testimonio y sus ideas impregnan muchas disciplinas actuales, desde el arte, la ingeniería, la arquitectura o el urbanismo. Su herencia, que ahora Norman Foster reivindica en esta exposición, recogiendo su testigo, y reconociendo por lo tanto la devoción, respeto y admiración a uno de sus maestros, engrandece las figuras de ambos arquitectos. Foster, junto con el arquitecto y catedrático Luis Fernández-Galiano, ejerce de comisario de esta muestra que reúne originales de Fuller -dibujos, esculturas, fotografías y objetos- así como dos documentales producidos por Ivorypress para la ocasión.

Libre pensamiento
Otro aspecto fascinante de “Bucky”, como le llamaban sus discípulos, es la libertad con la que vivió toda su vida intelectual, una libertad que le permitió adentrarse en aspectos que ahora nos resultan familiares, como la optimización energética, las técnicas de fabricación o la multidimensionalidad del espacio, que incluía ya el tiempo como variable fundamental. Fuller distinguía las proposiciones aceptando las pruebas y desafiando todos los esquemas preconcebidos, dejando al tiempo la validez de sus modelos. Creaba con rigor, audacia y libertad. 

Su obsesión por los procesos de fabricación en serie le llevó a diseñar su primer prototipo de vivienda prefabricada, la casa Dymaxion. El marketing del nombre expresaba asimismo la idea tras el objeto: dynamics, maximum e ion.Aunque no llegó a construir más que la maqueta, sirvió para iniciar sus investigaciones con estructuras ligeras sometidas a tensión. La Casa Dymaxion se alzaba sobre un mástil, emulando las estructuras arbóreas y aplicando técnicas de barras y tensores trasplantadas de la náutica. Con el mismo nombre desarrolló también un vehículo híbrido, entre automóvil y avión, que llegó a fabricarse sólo como prototipo. Foster, igualmente apasionado por la aeronáutica, ha construido para esta exposición la que quizá sea la pieza más llamativa: la cuarta versión del Dymaxion. 

Pasión industrial
Con la misma marca, Fuller siguió inventando genéricos industriales: un baño completo, alojamientos de emergencia, prototipos de vivienda. Nunca llegaron a la producción en serie y, a pesar de que mantuvo la pureza de las ideas, su fracaso comercial fue estrepitoso. Estaba adelantado a su tiempo. A finales de los años 40, se refugió en la investigación y enseñanza y, en la mítica Black Mountain, coincidió con Cage, Albers, De Kooning. Allí construyó su primera cúpula geodésica. La estructura colapsó, pero fue el germen de la figura geométrica que desarrolló con diferentes escalas y aplicaciones arquitectónicas. La estructura como sistema expresivo de su arquitectura ha sido aplicada en diversos ámbitos, hasta dar nombre a la molécula C60 de carbono, “buckminsterfullereno” o “buckyball”, cuyos descubridores obtuvieron el Nobel de química en 1996. Y Fuller no dudó en aplicar esta técnica a distintas escalas: desde espacios industriales hasta la expresión de la grandeza nacional en el Pabellón de Estados Unidos en la Expo de Montreal de 1967.

Al final de su vida, ya convertido en leyenda, volvió al origen. Como en su metodología de trabajo, desafió a sus ideas para alcanzar el culmen de su creatividad: proyectó la memorable y visionaria cúpula sobre Manhattan, una burbuja tensa sostenida por la presión del aire de su interior, que protegía la atmósfera de la ciudad. Fue de los primeros en aplicar el conocimiento técnico en pro de una conciencia medioambiental. Quién sabe si también aquí se adelantó a su tiempo.

lunes, 6 de octubre de 2014

Invisibilidad


Semouchkina y sus colegas, incluyendo a Douglas Werner y Carlo Pantano de la Universidad Estatal de Pensilvania, y George Semouchkin de la Universidad Tecnológica de Michigan, han desarrollado un prototipo de una capa no metálica que usa resonadores idénticos hechos de un vidrio especial. En las simulaciones por ordenador, los objetos a los que se tapó con la capa se volvieron invisibles en la franja infrarroja del espectro electromagnético.

Las otras capas de invisibilidad en desarrollo se basan en cables y anillos de metal. La capa del equipo de Semouchkina es la primera que hace invisibles a los objetos, cilíndricos, mediante vidrio.

Su capa de invisibilidad usa metamateriales. Estos son materiales estructurados artificialmente de un modo tal que poseen propiedades inexistentes en la naturaleza. Los metamateriales empleados en esta capa de invisibilidad están elaborados a base de diminutos resonadores de vidrio, dispuestos siguiendo un patrón concéntrico en forma de cilindro. La configuración concéntrica permite producir la resonancia magnética necesaria para torcer las ondas de luz alrededor de un objeto, haciéndolo invisible.

Ahora, el equipo de Semouchkina está probando una capa de invisibilidad preparada para trabajar en la franja de las microondas, y hecha de resonadores de cerámica. Los investigadores ya han conseguido volver invisibles en esa franja del espectro electromagnético cilindros de metal de entre 5 y 8 centímetros de diámetro y de 8 a 10 de alto.

Semouchkina y sus colaboradores quieren llegar a longitudes de onda más cortas. Por supuesto, tal como señala Semouchkina, las aplicaciones más apasionantes están en las longitudes de onda de la luz visible

domingo, 5 de octubre de 2014

James E. Lovelock: el inglés que inventó Gaia

tomado del Facebook de Pa lo que hemos quedao


La Hipótesis Gaia es una de las ideas científicas más provocadoras de la segunda mitad del siglo XX. Apoyada y combatida a partes iguales, en parte por sí misma y en parte por sus tenebrosas conexiones con el submundo del misticismo New Age, se transformó para bien o para mal en parte del paisaje científico de comienzos del siglo XXI. Y todo empezó con un libro del científico James E. Lovelock publicado en 1979, llamado "Gaia: Una nueva visión de la vida sobre la Tierra".

En el libro, refiere Lovelock la manera en que llegó a concebir la Hipótesis Gaia. Esta teoría se refiere al planeta Tierra, pero irónicamente, partió un poco más lejos, concretamente con el planeta Marte. En la década de 1960, en los ratitos libres que les dejaba la carrera a la Luna, la NASA empezaba a desarrollar ideas para detectar vida en Marte. En caso de que la hubiera, por supuesto. Los experimentos para detectar dicha supuesta vida se basaban, claro está, en la química de la vida terrestre, por ser el único ejemplo conocido, a lo cual Lovelock, que prestaba labores de asesoría para el proyecto, se hizo la gran pregunta: ¿y si la vida marciana no sigue los patrones biológicos terrestres, sino que se sustenta en patrones propios? La idea era de una lógica meridiana, claro está, pero destrozaba la labor experimental proyectada hasta el minuto, y obligaba casi a definir lo que era la vida, o lo esencial en la vida, para buscarla cualesquiera fuera la forma que pudiera asumir.

Lovelock describe de manera divertida sus esfuerzos en su libro: "(...) dedicaba muchos ratos a leer y a reflexionar sobre la auténtica naturaleza de la vida y sobre cómo podría renocérsela con independencia de lugares y de formas. Confiaba en que, revisando la literatura científica, terminaría por encontrar en alguna parte una definición de la vida como proceso físico que pudiera servir de punto de partida para diseñar experimentos encaminados a detectarla; para mi sorpresa pude comprobar que era muy poco lo escrito sobre la naturaleza misma de la vida. El interés actual por la ecología y la aplicación del análisis de sistemas a la biología estaba en mantillas; en aquellos días, sobre las ciencias de la vida pesaba un academicismo inerte y polvoriento. Eran incontables los datos acumulados sobre prácticamente cualquier aspecto de las distintas especies de seres vivos, pero el aluvión de hechos ignoraba la cuestión central, la vida misma"... (Esto fue escrito en los '70s, y honradamente ignoro si hoy en día las ciencias biológicas están un poco mejor).

Con todo, Lovelock observó el significativo detalle de que la vida opera creando orden a partir del desorden (creando moléculas complejas a partir de elementos simples, por ejemplo), y que para eso necesitaba tomar materiales (alimentarse) y expulsarlos (excretar). La vida debía, por lo tanto, servirse de sistemas fluídicos (atmósferas, océanos, etcétera) como correa transportadora de dichos materiales. Esto, a su vez, debía impactar en esos sistemas fluídicos, lo que tendría una gran consecuencia: la atmósfera de un planeta con vida sería netamente distinta a la de un planeta inerte. La atmósfera de un planeta inerte estaría en equilibrio químico absoluto, mientras que la atmósfera de un planeta vivo no podría estar en ese punto de equilibrio. Por ejemplo, en la atmósfera terrestre (planeta vivo) coexisten el metano y el oxígeno. Químicamente, ambos reaccionan para transformarse en dióxido de carbono y vapor de agua. Si la Tierra fuera un mundo muerto, haría mucho tiempo que eso habría pasado, y todo el metano habría desaparecido. ¿De dónde sale el metano entonces? De la actividad fisiológica de los seres vivientes. Un observador externo a la Tierra tendría entonces una pista de que la Tierra sostiene la vida, basado en que coexisten el metano y el oxígeno en la atmósfera planetaria terrestre.

El libro está dedicado en su mayor parte a mostrar cómo la Tierra es un enorme sistema viviente cibernético, es decir, que funciona por principios de retroalimentación positiva (procesos que se potencian a sí mismos) o negativa (procesos que se extinguen a sí mismos), guiados por la vida. Donde antes se concebía a la vida como adaptándose al medio ambiente, Lovelock mostró que la vida y lo inerte eran parte de un gigantesco esquema planetario en que la vida no sólo reaccionaba al medio ambiente, sino que también lo modificaba. De hecho, Lovelock tenía en mente algún nombre como "Sistema de Homeostasis y Biocibernética Universal" para su monstruito, hasta que el escritor William Golding (conocido por "El señor de las moscas" y "Los herederos") le apuntaló señalándole que en los mitos griegos, la diosa de la Tierra se llamaba Gaia, y con ese nombre pasó a los anales de la ciencia. Para bien o para mal, porque parte del descrédito contra el cual la Hipótesis Gaia debió luchar, radica en que coincidió con el auge ochentero de la New Age, que tomó lo que en el principio era una hipótesis bioquímica o ecoquímica o geoquímica (a según), y lo convirtió en un baturrillo de ideas pseudoindigenistas, misticismo holístico y neopaganismo de mall, que muy poco tiene que ver con los planteamientos de Lovelock...

viernes, 3 de octubre de 2014

La Pila de Bagdad



Batería de Bagdad es el nombre dado a diversos jarrones fabricados durante el periodo parto (antes del año 226 a. C.), que algunos suponen que funcionaban como una pila eléctrica.

En 1936, durante unas excavaciones en una colina de Kujut Rabua, una aldea al sureste de Bagdad (Iraq), los trabajadores del Departamento Estatal Iraquí del Ferrocarril descubrieron una vieja tumba cubierta con una losa de piedra. Durante dos meses, el Departamento Iraquí de Antigüedades extrajo de allí un total de 613 abalorios, figurillas de arcilla, ladrillos cincelados y otras piezas. Fueron fechados en el período de los partos (casi quinientos años entre 248 a. C. y 226 d. C.). También hallaron unos recipientes muy singulares de arcilla, con forma de jarrón y de color amarillo claro. En su interior había un cilindro de cobre, fijado con asfalto a la embocadura del cuello. Dentro del cilindro había una vara de hierro.

El recipiente medía 13 cm de alto por 4 cm de diámetro, mientras que el cilindro de cobre medía 9 cm de alto por 2,6 cm de diámetro. La vara de hierro sobresalía 1 centímetro y daba la impresión de haber estado revestida de una fina capa de plomo.

En ese año (1939), el arqueólogo alemán Wilhelm König, entonces a cargo del Laboratorio del Museo Estatal de Bagdad, lo identificó como una probable pila eléctrica. Describió su hallazgo en el 9 Jahre Irak, publicado en Austria en 1940. El primer análisis de este objeto consistió en introducir en su interior un electrolito, y conectarle una lámpara, que se encendió muy débilmente. El informe oficial que se redactó después decía que este objeto se comportaba exactamente igual que una pila eléctrica moderna.

De regreso al Museo de Berlín (Alemania), König relacionó el descubrimiento con otros cilindros, varillas y tapones de asfalto similares provenientes de Mesopotamia; todos ellos con varillas delgadas de hierro y bronce. Le pareció que estas “baterías” se habrían podido unir en serie (una detrás de otra) para aumentar el voltaje producido.

Después de la Segunda Guerra Mundial, Willard Gray, ingeniero en electrónica del Laboratorio de Alto Voltaje, de la General Electric Company, de Pittsfield (Massachussets, EE. UU.), fabricó un duplicado de estas baterías y las llenó con sulfato de cobre (aunque declaró que se podría haber usado otro líquido electrolito al alcance de los habitantes de Iraq de la época: zumo de uva corriente). La pila funcionó y generó entre uno y dos voltios.

Gray dijo que introdujo además una estatuilla de plata, que en dos horas se volvió dorada. Según él, había demostrado que la batería funcionaba, y que su probable uso era de restaurar objetos de plata.

Para König y Gray no había nada más fácil que afirmar que estos recipientes eran pilas. Sin embargo, la hipótesis de las pilas es insostenible: no se encontraron restos, ni siquiera trazas, de ningún electrolito dentro de los cilindros de cobre. Si estos recipientes se hubieran utilizado como generadores de tensión, deberían haber contenido algún electrolito, el cual, aunque hubiese pasado mucho tiempo, se habrían podido detectar en la actualidad. Además, tampoco se encontró el alambre necesario para hacer uso de las pilas.

El hecho de que al agregar sulfato de cobre como electrolito se haya generado una diferencia de potencial de 1,5 V, no implica que realmente se hubiesen utilizado como baterías, ya que cualquier otro recipiente que contenga dos metales puede generar una tensión eléctrica mínima si se le agrega algún elemento electrolítico.

El experimento del ingeniero Willard Gray (galvanizar en dos horas una estatuilla de plata con electrolito de zumo de uva) resultó ser falso. La pila de Bagdad podría haber generado como máximo 10 mA. Entonces para depositar 10 g de oro teóricamente serían necesarios casi 6 días de trabajo continuo (y 10 días para depositar 10 g de plata). En la práctica este tiempo se puede duplicar o triplicar.

Aquellos que consideran que este artefacto era efectivamente una pila eléctrica, la califican de oopart (acrónimo en inglés de out of place artifact: artefacto fuera de lugar). Los escépticos en cambio piensan que el jarrón sólo servía para guardar pergaminos y cosméticos.

miércoles, 1 de octubre de 2014

Sobre Estafilococos y hospitales


Un equipo de investigadores taiwaneses anunció hoy el descubrimiento de cómo los estafilococos de la piel desarrollan resistencia a los antibióticos y causan muchas muertes entre los hospitalizados.


El "Staphylococcus epidermidis" vive en la piel de la gente sana sin causar daños pero es fatal para pacientes hospitalizados con bajas defensas o con cualquier tipo de implantes quirúrgicos, dijo hoy en rueda de prensa el director del equipo, Andrew H.J. Wang.

"La bacteria se protege de las defensas del cuerpo y de los antibióticos con la producción de un biofilm, que se desarrolla debido a que los antibióticos bloquean una proteína llamada TCaR", señaló Wang, vicepresidente de la Academia Sínica. Ahora el reto es desarrollar medicamentos que eviten el bloqueo de la proteína y el consiguiente desarrollo de la capa que protege la bacteria de las defensas del cuerpo, dijo el investigador isleño. Otra solución para el problema es revisar los antibióticos disponibles para ver si algunos no interactúan con el TcaR.

El artículo sobre esta investigación, se titula "Un estudio estructural del TcaR y sus complejos con múltiples antibióticos del estafilococo de la piel" y se publicó en inglés en la revista académica "Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)".

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