NOMES PROPIOS

JOHN TYNDALL E O CEO AZUL

Cal é a pregunta científica que os nenos formulan con máis frecuencia aos seus pais? Dado que hoxe temos enquisas sobre case todo, tamén existen sobre isto, e parece haber unha única pregunta que se repite de forma consistente: Por que o ceo é azul? Os datos mostran que a gran maioría dos proxenitores ven en apertos para responder a un enigma solucionado xa hai século e medio por un irlandés curioso: o físico John Tyndall.

Nado na pequena localidade de Leighlinbridge, fillo de pai policía e de nai desherdada por casar co seu pai, Tyndall (2 de agosto de 1820 – 4 de decembro de 1893) é un deses raros científicos cuxo nome xorde inesperadamente ao fío de materias tan dispares que un chega a preguntarse se se trata da mesma persoa. Pero si, o é: o da anestesia, o efecto invernadoiro, a esterilización dos alimentos, a primeira escalada do monte Weisshorn, os principios da fibra óptica ou a levitación magnética… é o mesmo John Tyndall.

John Tyndall fotografado por Barraud / Wellcome Images

Formalmente, o irlandés lanzou a súa carreira como físico reputado grazas aos seus estudos sobre o diamagnetismo, a repulsión na que se basean os superconductores ou os trens de levitación magnética. Estes traballos gañáronlle o aprecio de Michael Faraday, que chegou a converterse no seu mentor. Con todo, talvez as súas contribucións máis orixinais achegounas no campo da enerxía radiante (máis tarde chamada infravermella) dos gases

 
Foi esta liña a que lle levou a descubrir a alta absorción infravermella do vapor de auga, demostrando así o efecto invernadoiro da atmosfera terrestre que ata entón era só unha especulación. Pero estes estudos conducíronlle tamén a un camiño peculiar: ao inventar un aparello que medía a cantidade de CO₂ exhalada polo alento humano a través da súa absorción infravermella, sentou as bases da capnografía, o sistema que hoxe se emprega para vixiar a respiración dos pacientes anestesiados ou en coidados intensivos.

Esta non foi a única incursión de Tyndall na biomedicina, nin a que impulsou á Universidade de Tubinga a concederlle o título de médico honoris causa. Medio século antes de Alexander Fleming, foi un entre varios científicos que independentemente estudaron as propiedades bactericidas do fungo Penicillium. O seu interese polo aire, o seu principal material de estudo, levoulle a lograr conservar caldos fervidos nunha atmosfera libre de xermes, un experimento que se lle escapou a Louis Pasteur. E cando as esporas bacterianas contaminaron os seus caldos, inventou a tindalización, o primeiro método de esterilización de alimentos que mataba estas formas resistentes.

Debuxo de Tyndall do Glaciar Gorner, en Suiza / Wikimedia

Mentres a súa afección ao alpinismo conducíalle a coroar por primeira vez o Weisshorn e a liderar unha das primeiras ascensións ao Matterhorn, entretíñase estudando a dinámica dos glaciares. E entre unha ocupación e outra, aínda quedaba tempo para practicar outra gran paixón, a divulgación científica. Os seus libros cóntanse entre os mellores exemplos pioneiros da popularización da ciencia para un público non especializado. Nas súas charlas ante repletos auditorios en Gran Bretaña e EEUU, marabillaba aos seus espectadores mostrando como un raio de luz desviábase seguindo un chorro de auga, o principio no que se basea a fibra óptica.

E Tyndall explicou por que o ceo é azul. Fíxoo na década de 1860 na Royal Institution de Londres, onde exerceu como profesor de física durante 34 anos. No curso das súas investigacións sobre a enerxía radiante do aire, construíu un tubo de vidro que simulaba a atmosfera, cunha fonte de luz branca no seu extremo que actuaba como Sol. Tyndall observou que, a medida que introducía fume no tubo, o feixe de luz víase azulado desde o lateral do tubo, pero avermellado desde o extremo oposto á fonte.

Un pedazo de cristal azul, a través do que a luz brilla de cor laranxa, que parece comportarse como o ceao no atardecer / Optick

Aquel fenómeno levouno a propoñer que as partículas de po e vapor da atmosfera dispersaban a luz azul, que chegaba aos nosos ollos. Hoxe sabemos que o azul se dispersa máis pola súa menor lonxitude de onda, mentres que o vermello penetra máis por ser a onda máis longa da luz visible. Cando o percorrido da luz a través do aire aumenta, como ocorre ao amencer e á tardiña co sol máis baixo, o azul dispérsase antes de chegar á nosa liña visual e observamos a dispersión do vermello.

Curiosamente, Tyndall acertou equivocándose. O hoxe chamado efecto Tyndall describe este fenómeno de dispersión en fluídos de finas partículas, pero o que vemos no ceo é realmente a chamada dispersión de Rayleigh, provocada polas propias moléculas do aire con tamaños moi inferiores á lonxitude de onda da luz (e non polas partículas de po, bastante máis grandes). En realidade, é un tecnicismo que non impide que pais e nais de todo o mundo deban estar agradecidos ao xenio de Tyndall.

FONTE: Javier Yanes/bbvaopenmind.com

DOUS PESOS PESADOS DA CIENCIA: DE GALILEO A EINSTEIN (2ª PARTE)

E da electricidade e o magnetismo fíxose a luz

Os físicos de mediados do século XIX estaban máis interesados nos fenómenos eléctricos que nos mecánicos. E tiñan tarefa. As ramas da física antigamente coñecidas como electricidade (o estudo das cargas eléctricas), galvanismo (o das correntes) e magnetismo (o dos imáns naturais) parecían non ser estancas.

Algúns fenómenos galvánicos producían efectos magnéticos, e viceversa. Ademais, xa existían indicios claros de que as correntes debíanse a cargas en movemento. Con todo, as explicacións destes fenómenos non eran do todo satisfactorias. Resultaban un tanto artificiais e ad hoc… ata que apareceu Maxwell.

Maxwell puxo a última peza, a guinda do pastel se o prefiren, que fixo que todo o que se sabía sobre electricidade, galvanismo e magnetismo encaixase coma se dun quebracabezas tratásese. Esta última peza foi un concepto relativamente técnico chamado «corrente de desprazamento», pero quedemos co importante: nacera o electromagnetismo, e todo iso cabía na elegante e compacta teoría de Maxwell.
Pero é que, ademais, o recentemente nado trouxo un pan debaixo do brazo: a teoría de Maxwell predicía a existencia dunha onda composta por un campo eléctrico e outro magnético, e tamén detallaba a súa velocidade. Esta velocidade resultaba ser a velocidade da luz. Todo indicaba, como pronto se demostrou, que a luz é un fenómeno de orixe electromagnética.

Os seis primeiros diagramas físicos desde a Revolución científica dos séculos XVI e XVII.

A luz móvese... raro

Como se fixo antes coas ecuacións de Newton, os sabios da época apresuráronse a ver que pasaba coas ecuacións de Maxwell cando as «mira» un observador inercial. A maneira de facer isto non era moi diferente a finais do século XIX de como o era en tempos de Newton ou Galileo. Era necesario «traducir», usando linguaxe matemática, o que ven ambos os observadores (en repouso e en movemento). Esta tradución facíase mediante as coñecidas como transformacións de Galileo, que consisten simplemente nunha suma da distancia relativa entre ambos os sistemas e un recálculo das coordenadas x, y, z.

E os resultados foron decepcionantes. As ecuacións de Maxwell cambian! Os fenómenos electromagnéticos parecen depender da velocidade do observador, e iso tería consecuencias inesperadas.

Vexamos unha delas: imaxinemos por exemplo que o barco de Galileo móvese moi, moi rápido. Poñamos, a un 90% da velocidade da luz. Acendemos unha lanterna dentro do barco, apuntando á proa. Segundo as ecuacións de Maxwell, pareceranos que a luz se move moito máis amodo, concretamente a un 10% da súa velocidade fose do barco. Isto permitiría calcular a velocidade do barco sen necesidade de mirar cara a fóra!

Isto introducía un problema adicional. Se a velocidade da luz que medimos depende da velocidade do observador, cal é a velocidade correcta?, respecto a que se move a luz que vemos?

Por sorte, no século XIX xa se podían deseñar experimentos suficientemente sensibles como para medir os efectos das nosas minúsculas velocidades cotiás sobre a velocidade da luz. O máis famoso deles foi o de Michelson e Morley. Utilizaron un interferómetro para medir os efectos da velocidade da Terra na súa órbita sobre a velocidade da luz. Os resultados foron concluíntes.

E desconcertantes.

A velocidade da luz rexistrada polo interferómetro non dependía en absoluto do movemento do observador. Era a mesma independentemente de como de rápido afastémonos ou nos acheguemos á súa fonte. Aínda máis raro, se tres observadores, un achegándose, outro afastándose e outro totalemente quieto medisen a velocidade da luz, os tres deberían medir exactamente a mesma!

As teoría de Maxwell predicía a existencia dunha onda composta por un campo eléctrico e outro magnético e detallaba a súa velocidade, que resultaba ser a da luz / Shutterstock

A solución ao enigma

Se nos permitimos xogar un pouco, podemos modificar as transformacións de Galileo para lograr unha nova na que as ecuacións de Maxwell (e como consecuencia, a velocidade da luz) sexan as mesmas para dous observadores inerciais.

O máis rechamante deste exercicio, hoxe coñecido como transformación de Lorentz, é que non queda máis remedio que ambos os observadores perciban o paso do tempo de forma diferente. Concretamente, o tempo pasará máis amodo para o observador en movemento (en comparación co observador en repouso), e con máis motivo máis rápido móvase. Outra consecuencia inesperada era que dous observadores diferentes poden medir dimensións diferentes para un mesmo obxecto, ou estar en desacordo sobre se dous fenómenos sucederon á vez ou non.

Alguén menos sagaz que Albert Einstein descartaría semellante resultado por disparatado. Con todo, estas transformacións e as súas alucinantes consecuencias demostraron ser correctas. Incluso os estraños efectos de dilatación do tempo medíronse de forma directa, por exemplo, en reloxos atómicos colocados en avións. O resultado: atrasábanse exactamente o predito pola teoría de Einstein.

Tamén en partículas viaxando a grandes velocidades nun acelerador: os seus tempos de desintegración alongábanse, unha vez máis, xusto o esperado. Un exemplo máis cotián sucede cando acendemos o GPS do coche, que utiliza transformacións de Hendrik Antoon Lorentz, e non de Galileo, para poder calcular a nosa posición. Con tal de que a velocidade da luz sexa constante para calquera observador inercial, o universo non ten inconveniente en alterar o paso do tempo.

E por exótico que pareza, non estariamos moi afastados da realidade. Parece ciencia ficción, porque todas as nosas velocidades cotiás, incluso as non tan cotiás como a velocidade dun avión ou un foguete, son minúsculas comparadas coa da luz.

Parece ciencia ficción, pero é ciencia de principios do século XX. Ben pensado, por que habería de ser máis intuitivo un tempo absoluto que unha velocidade da luz absoluta?

Fin!

FONTE: Pedro Rodríguez Sánchez e Álvaro Bayón/muyinteresante.com/ciencia

DOUS PESOS PESADOS DA CIENCIA: DE GALILEO A EINSTEIN (1ª PARTE)

Einstein e Galileo / GETTY / SHUTTERSTOCK

A vantaxe de escribir sobre dous xigantes da ciencia é que non necesitan presentación. Dun lado, temos ao xenio italiano, para moitos o primeiro científico no sentido moderno da palabra. Do outro, ao sabio alemán, prototipo do xenio por antonomasia e, probablemente, o científico máis influente da historia.
 
Estes dous pesos pesados nunca se coñeceron. Dificilmente podían facelo, xa que Galileo morreu en 1642 e Einstein naceu en 1879. Con todo, ambos formulábanse preguntas parecidas. Non é casualidade que o camiño iniciado por Galileo no Renacemento atopase a súa continuación e, en certo xeito, culminación, no traballo de Einstein a principios do século XX.

Falar destes dous colosos da historia da humanidade ten tamén unha desvantaxe, se é que cabe chamala de tal modo, e é que os heroes da nosa historia cubriron un enorme campo intelectual. Enorme e, por suposto, complexo. Para evitar saturar en exceso a memoria (e a paciencia) de quen le este artigo permítame presentarei o relato como unha serie de historias breves, de anécdotas case. Estas historias poden resultar aparentemente inconexas, pero trazarán o fío condutor que une a ambos os sabios.

A nosa viaxe de Galileo Galilei a Einstein empeza cunha pregunta.

Estás a ver o mesmo ca min?

Case todos coñecemos ao Galileo astrónomo. O que entre outras cousas descubriu e estudou os catro satélites maiores do planeta Xúpiter, cartografou a superficie lunar e observou os aneis de Saturno. Pero Galileo foi tamén un dos pioneiros da mecánica, a rama da física que estuda o movemento.

Estudou entre outros o movemento dos péndulos, a caída de proxectís e o concepto de inercia. Foi ademais un dos primeiros científicos en propoñer a existencia de leis matemáticas para describir os fenómenos físicos. Súa é a famosa frase: "[O libro do Universo] está escrito na linguaxe matemática, e as letras son triángulos, círculos e outras figuras xeométricas".

Un dos achados máis interesantes de Galileo naceu, como a miúdo sucede coas grandes ideas, dunha observación cotiá: o movemento depende de como o mire un. Por exemplo, se subimos nun ascensor, parece coma se o mundo enteiro desprazásese cara abaixo. Outro exemplo: se dous coches crúzanse na autoestrada a, poñamos, cen quilómetros por hora cada un, ambos os condutores verán ao outro coche achegarse a douscentos quilómetros por hora.

Ao redor desta idea aparentemente trivial, Galileo Galilei expúxose o seguinte experimento: imaxinemos un barco que navega sobre as tranquilas augas dun lago. Imaxinemos agora que, nun dos camarotes interiores, unha persoa está a facer experimentos mecánicos. Afectará o movemento do barco aos seus experimentos? A resposta é que non. A condición de que o barco móvase a velocidade constante respecto de terra e ningunha ondada balancéeo, a persoa que está no camarote non notará movemento algún. De feito, se o camarote non ten xanelas dentro do camarote, o pasaxeiro non terá forma de saber se o barco está a moverse ou non, resultaralle imposible sabelo.

Cando un observador móvese a velocidade constante (ou o que é o mesmo, sen aceleración), dáselle o nome, máis curto, de observador inercial. Este experimento imaxinario de Galileo constitúe a primeira observación de que se dous observadores son inerciais, a ambos  pareceralles que todo cae igual de rápido, que as forzas actúan igual, etcétera.

Ou o que é o mesmo: as leis da mecánica pareceranlles iguais a ambos.

Velocidade da luz

Non é casualidade que a luz fascinase a moitos sabios desde a antigüidade, pois á fin e ao cabo somos seres visuais. Un dos antigos misterios sobre a luz era a que velocidade movíase esta. Xa entón resultaba evidente que a luz se move moi rápido. Bastaba observar, por exemplo, que o «chorro» de luz dunha lámpada non parece atrasarse se movemos a lámpada (ao contrario do que sucede con, por exemplo, o chorro de auga dunha botella). De feito, non era disparatado pensar que a velocidade da luz fose infinita.

Houbo quen ideou experimentos máis ou menos enxeñosos para tentar medir a velocidade da luz. Á fin e ao cabo era posible estimar a velocidade doutro fenómeno rápido e fascinante, o son, usando por exemplo o eco. Por que ía ser diferente a luz?

Galileo foi un destes adiantados. O seu experimento consistiu en poñerse de acordo con un colaborador para colocarse a uns centos de metros de distancia, provistos de senllas lanternas. As lanternas podían taparse e destaparse. A idea era que cando un dos experimentadores vise ao outro destapar a lanterna, destaparía inmediatamente tamén a súa.

Este atraso en «devolver» o sinal coa lanterna podía, en principio, usarse para estimar a velocidade da luz. Pero desgraciadamente este experimento lanzou resultados inconcluíntes. A luz resultaba moverse máis rápido do que o deseño experimental, moi limitado polos tempos de reacción dos operadores humanos, permitía medir.

Sería verdade que a velocidade da luz era infinita, como sostiña, por exemplo, René Descartes? Galileo tiña a certeza de que a velocidade da luz era moi, moi alta, e ademais opinaba (isto é, sen probas) que esta era finita. E levaba razón, aínda que habería que esperar ata que o astrónomo danés Ole Rømer obtivese unha resposta contundente.

Rømer, como moitos sabios da época, estaba moi interesado na medición precisa do tempo, un asunto de vital importancia para a navegación marítima. A finais do século XVII sabíase que as lúas de Xúpiter podían usarse como reloxo. Concretamente Ío, a lúa máis interior das que se coñecían entón, entraba e saía regularmente da sombra de Xúpiter. Desde o telescopio, parecía coma se desaparecese ou aparecese repentinamente. E o máis importante de todo: este fenómeno sucedía a intervalos regulares e predicibles. Pero había algo raro. Estas aparicións e desaparicións de Ío parecían adiantarse ou atrasarse dependendo da época do ano. Concretamente, parecían atrasarse máis cando Xúpiter e a Terra estaban máis lonxe o un do outro.

A explicación que Rømer propuxo foi que este atraso debíase a que a luz necesitaba máis tempo para cubrir unha distancia maior. Ao contrario que Galileo, que como moito puido experimentar cunha distancia duns poucos quilómetros, Rømer sacou vantaxe da enormidade da órbita terrestre ao redor do Sol. Isto permitiulle estimar que a luz tardaba uns oito minutos en percorrer o radio da órbita terrestre. Velocidade enorme, si, pero rotunda e definitivamente finita.

Posteriores observacións confirmarían este feito e afinarían, cada cal un pouco máis, o valor exacto da devandita velocidade. Hoxe sabemos que é duns 1.080 millóns de quilómetros por hora. A pesar da súa frenética velocidade, a historia da velocidade da luz permanecería tranquila uns douscentos anos.

Continuará...

FONTE: Pedro Rodríguez Sánchez e Álvaro Bayón/muyinteresante.com/ciencia

FÉLIX RODRÍGUEZ DE LA FUENTE, A CONCIENCIA AMBIENTAL DE TODO UN PAÍS

En España, o nome de Félix evoca inevitablemente a unha persoa sen necesidade de citar os seus apelidos: nos 14 anos que durou a súa carreira como documentalista de natureza, Félix Rodríguez de la Fuente (14 de marzo de 1928 – 14 de marzo de 1980) converteuse nun personaxe imprescindible para o nacemento dunha conciencia ambiental que transcendeu fronteiras. Á altura do británico David Attenborough ou o francés Jacques Cousteau, tan profunda foi a súa pegada que desde a súa morte prematura en accidente de avioneta ninguén puido igualar a grandeza da súa figura carismática, pioneira nun modo de entender a relación dos humanos co seu planeta que hoxe designamos cunha palabra: sustentabilidade.

O Félix público comezou a xurdir en 1964, cando o seu triunfo nunha competición de cetrería levouno como convidado a un programa de Televisión Española (TVE) / Marín Collection , cortesía de GureGipuzkoa por Hauxe Fonte/ Kutxa Fototeka/ CC-BY-SA 3.0.

O Félix público, o personaxe que chegou a converterse en celebridade e ídolo para millóns de nenos, comezou a xurdir en 1964, cando o seu triunfo nunha competición de cetrería levouno como convidado a un programa de Televisión Española (TVE). Entrou no estudo cun falcón sobre a luva do seu puño. Cóntase que os espectadores quedaron tan fascinados polo seu magnetismo e o seu talento divulgativo que a cadea recibiu un aluvión de cartas pedindo o seu regreso, e ao pouco incorporouse como colaborador no programa Fin de semana.

Pero antes do nacemento da estrela, Félix xa era un profesional consolidado a partir dunha afección á marxe da súa ocupación orixinal. Nado como fillo de notario nun pobo da Castela rural dos anos 20 (Poza de la Sal, Burgos), a natureza que lle rodeaba cativouno desde pequeno, pero debía seguir os leitos marcados pola familia tradicional: licenciouse en Medicina e especializouse en Odontoloxía, profesión que deixou pouco despois de morrer o seu pai para abrazar a súa vocación pola natureza; sobre todo a cetrería, unha práctica abandonada en España que el recuperara a partir de fontes medievais.

Félix foi o impulsor das primeiras leis españolas de protección da natureza e de conservación de especies ameazadas como as rapaces, o lobo ou o lince ibérico / RamonCarretero/Getty Images.
 

En 1961 fundou un centro de cetrería e foi chamado como asesor para a superproducción de Anthony Mann O Cid, rodada en España con Charlton Heston e Sophia Loren. Pouco despois publicaba os seus primeiros libros e presentaba os seus estudos sobre o falcón peregrino en España, o que levouno a gañarse un prestixio entre a comunidade ornitolóxica europea. O goberno franquista encargoulle capturar dous falcóns para o rei Saúd de Arabia Saudita, quen a cambio financioulle a produción do seu primeiro documental, Señores do espazo (1966).

A partir de entón proliferaron as súas colaboracións en radio e prensa, as súas coleccións en forma de cadernos de campo e enciclopedias traducidas a 14 idiomas, e sobre todo a carreira televisiva que lle levou á fama: series como Fauna ou Planeta Azul, pero moi especialmente os 124 episodios de O home e a Terra (1973-80), divididos en tres bloques, serie ibérica, suramericana e norteamericana. Non había textos escritos nin escaletas; todos os seus monólogos e narracións eran improvisados, xurdidos directamente do seu impecable oratoria. Os programas de Félix emitíronse en máis de 40 países, con 800 millóns de espectadores.

Pero non foi só unha celebridade da televisión. Fóra dos focos deixou un inmenso labor ambiental: cofundador da Sociedade Española de Ornitoloxía, fundador e vicepresidente da rama española do World Wildlife Fund (WWF), impulsor das primeiras leis españolas de protección da natureza e de conservación de especies ameazadas como as rapaces, o lobo ou o lince ibérico. Nunha época en que o desenvolvemento atropelaba a natureza sen miramientos, a súa oposición a un plan de urbanización das marismas de Doñana foi un apoio crave á iniciativa liderada polo biólogo José Antonio Valverde para que este precioso humidal adquirise o status que hoxe o protexe. Félix criticaba a “civilización do lixo” cando ninguén tomara conciencia deste problema. E deixou tras de si toda unha xeración de mozos colaboradores que despois foron á súa vez figuras da ecoloxía en España, como Miguel Delibes de Castro, Javier Castroviejo, Joaquín Araújo e outros.

Programas de televisión como Fauna ou Planeta Azul, pero moi especialmente os 124 episodios de O home e a Terra (1973-80) emitíronse en máis de 40 países, con 800 millóns de espectadores / O home e a terra © RTVE.

En 1980 atopábase en Alaska rodando unha carreira de zorras tiradas por cans para O home e a Terra. O 14 de marzo, o día dos seus 52º aniversarios, subiu a unha avioneta xunto cos colaboradores Teodoro Roia e Alberto Mariano Huéscar, e co piloto Warren Dobson aos mandos. Cóntase que antes de embarcar dixo: “Que lugar tan fermoso para morrer”. Pouco despois a avioneta estrelábase, matando a todos os seus ocupantes.

A figura de Félix non estivo exenta de críticas como o uso nos seus documentais de trucos de escenografía e animais acuñados, afeitos convivir cos humanos; esta era unha práctica habitual na época. Tampouco faltaron as especulacións sobre a súa morte. Pero aínda que non hai figura brillante sen claroscuros, as súas luces eclipsan calquera sombra.

A figura de Félix non estivo exenta de críticas, entre outras, polo uso nos seus documentais de trucos de escenografía e animais acuñados, afeitos convivir cos humanos / Gianni Ferrari/Cover/Getty Images.
 

Segundo a súa filla Odile, a menor das tres que tivo coa súa esposa e colaboradora Marcelle Parmentier, e principal continuadora do seu labor, Félix hoxe levaría as mans á cabeza ante a gravidade do cambio climático e a escaseza de divulgación. Un dos seus biógrafos, Benigno Baleas, apuntaba que a ambición de Félix era recuperar a relación harmoniosa coa súa contorna que tiñan os humanos do Paleolítico, un consumo sostible dos recursos en comuñón coa natureza.

FONTE: Javier Yanes/bbvaopenmind.com

LYNN MARGULIS, A CIENTÍFICA REBELDE

Na década de 1960, unha nova bióloga estadounidense tivo unha idea revolucionaria sobre a evolución da vida e a orixe das células modernas. As células de plantas e animais dispoñen duns minúsculos órganos internos, ou orgánulos, especializados en obter enerxía usando a luz do sol e o osíxeno. Son os cloroplastos e mitocondrias, respectivamente. Polo seu tamaño, polas súas funcións e pola particularidade de levar o seu propio e pequeno xenoma, estes orgánulos lembran poderosamente a certas bacterias.

Sería posible –preguntouse aquela bióloga– que estes orgánulos fosen en realidade descendentes de antigas bacterias, recrutadas nun pasado afastado por outras células para usalas como centrais de enerxía internas? Un fenómeno semellante era xa ben coñecido e tiña un nome en bioloxía: a simbiose, unha asociación de mutuo beneficio.

O gran problema da orixe da vida na Terra é que non había ninguén alí para observalo, polo que o nacemento dos primeiros organismos terrestres continuará sendo eternamente a materia escura da bioloxía, unha incógnita aberta a hipótese de imposible demostración. Entre elas, a teoría da endosimbiose ou simbioxénese é unha das respostas máis plausibles e brillantes para explicar a aparición das células eucariotas, constituíntes de todo organismo vivo que non sexa unha bacteria ou unha arquexa.

A entón moza científica autora da teoría foi Lynn Margulis, de solteira Alexander  (5 de marzo de 1938- 22 de novembro de 2011), un dos personaxes máis influentes da bioloxía do século XX. E iso a pesar de que as súas propostas (nas marxes da ciencia establecida) condeguiron unha fama de heterodoxa, cando non de rebelde. Intelectualmente precoz, a súa vida persoal tampouco quedou atrás: aos 42 anos xa se divorciara dúas veces, a primeira do astrónomo Carl Sagan e a segunda do químico Thomas Margulis.

A simbioxénese

Margulis admiraba o traballo de Charles Darwin, pero opinaba que os seus sucesores neodarwinistas non lograran explicar as incógnitas que deixou expostas o naturalista inglés; entre elas e sobre todo, a fonte das variacións que impulsa a evolución. Segundo Margulis, as mutacións xenéticas aleatorias non bastaban para explicar a capacidade da evolución biolóxica de inventar trazos novos nos seres vivos.

A teoría da endosimbiose ou simbioxénese de Margulis é unha das respostas máis plausibles para explicar a aparición das células eucariotas / Christoph Burgstedt/Alamy Stock Photo

A nova bióloga foi máis aló e recolleu as ideas de pioneiros como o estadounidense Ivan Wallin e o ruso Konstantin Mereschkowski, que postularan a simbiose entre organismos simples como forza creadora de seres máis complexos. O estudo de Margulis foi rexeitado por 15 revistas científicas, e finalmente publicouse en marzo de 1967 sen ningunha repercusión inicial. Segundo recollía o diario británico The Telegraph no obituario dedicado a Margulis tras o seu falecemento en 2011, unha das súas solicitudes de financiamento para os seus proxectos recibiu a seguinte réplica: “A súa investigación é lixo. Non se moleste en volver solicitar”.

Pero Margulis non desistiu. En 1970 desenvolvía a súa teoría no libro Origin of Eukaryotic Cells. A través dos anos, a simbioxénese foi gañando apoio experimental: nos anos 70 descubriuse que os xenes das mitocondrias e os cloroplastos parecíanse máis aos de certas bacterias que aos das células eucarióticas ás que pertencen. Na pasada década un estudo veu prestar nova e extensa credibilidade á teoría da endosimbiose. Un equipo de investigadores dirixido polo biólogo evolutivo William F. Martin, da Universidade Heinrich Heine de Dusseldorf (Alemaña), comparou case un millón de xenes de 55 especies eucariotas e máis de seis millóns de xenes de procariotas, unha análise exhaustiva que só hoxe é posible grazas ao uso de avanzadas ferramentas bioinformáticas.

Segundo Margulis, as mutacións xenéticas aleatorias non bastaban para explicar a capacidade da evolución biolóxica de inventar trazos novos nos seres vivos / Science Lab/Alamy Stock Photo

A investigación, publicada en Nature, rastrexaba a orixe dos xenes bacterianos que forman parte integral do ADN presente no núcleo celular dos organismos superiores, incluídos os humanos. E fronte á posibilidade de que estas innovacións xenéticas puidesen coarse nas nosas células por un longo e continuo proceso gradual de transferencia de xenes ao azar, os resultados mostran que, pola contra, a pegada bacteriana no noso ADN é o produto dun salto evolutivo brusco que corresponde á adquisición das mitocondrias (ou dos cloroplastos, no caso dos vexetais).

“O que mostramos é que a contribución xenética dos devanceiros endosimbióticos de plástidos e mitocondrias ao material xenético de partida da liñaxe eucariótico foi moito maior do que ninguén sospeitara”, resumía Martin. “Os eucariotas adquiriron xenes dos procariotas na orixe da mitocondria e na orixe dos plástidos”, engadía, o que supón “un clamoroso apoio á teoría endosimbiótica”. Para Martin “o caso está pechado: non hai unha alternativa científica aceptable á teoría de que os cloroplastos e as mitocondrias xurdiron de endosimbiontes”.

A pegada bacteriana no noso ADN é o produto dun salto evolutivo que corresponde á adquisición das mitocondrias (ou dos cloroplastos, no caso dos vexetais) / Sergi Escribano/Getty Images

Martin rememoraba as discusións que mantiña con Margulis, nas que ambos discrepaban sobre certos aspectos. E con todo, proseguía o biólogo, “ser criticado por Lynn (e ela criticoume moito) era realmente unha honra”. No fondo “só separábanos un centímetro nestas cuestións, mentres que ela estaba a millas de distancia dos neodarwinistas”, lembraba. O tempo e a ciencia acabaron por dar a razón á científica rebelde. “Oxalá vivise para velo”, concluía William F. Martin.

A hipótese Gaia

Hoxe a teoría da endosimbiose considérase amplamente aceptada. E aínda que non todas as ideas orixinais de Margulis obtiveron evidencias que as apoien, a simbioxénese contémplase como un mecanismo que puido achegar outras innovacións dentro das teorías evolutivas actuais. Por exemplo, os liques formáronse pola asociación de algas e fungos, pero propúxose que estes últimos puideron axudar á colonización terrestre das plantas, aínda que moitas especies vexetais despois prescindiron desta simbiose.

A hipótese Gaia é unha visión da Terra como un gran sistema complexo formado polos seres vivos e a súa contorna, cuxa autorregulación nun equilibrio dinámico permite a existencia e a continuidade da vida / Sergey Pakulin/Getty Images

Pero existe unha faceta máis pola que hoxe se lembra a Margulis, e que non foi algo separado do seu traballo científico, senón unha consecuencia natural: froito da súa proposta da teoría endosimbiótica, a bióloga defendía a cooperación entre especies como motor da evolución fronte á interpretación exclusivamente competitiva do neodarwinismo. Baixo esta idea da colaboración na natureza, nos anos 70 Margulis desenvolveu, xunto ao químico británico James Lovelock, a hipótese Gaia; unha visión da Terra como un gran sistema complexo formado polos seres vivos e a súa contorna, cuxa autorregulación nun equilibrio dinámico permite a existencia e a continuidade da vida.

A hipótese foi moi discutida, distinguíronse diferentes versións e as máis extremas foron criticadas como pseudociencia, pola súa aproximación da Terra como un gran organismo cunha especie de propósito. Pero non cabe dúbida de que foi moi influente no empuxe da conservación ambiental. En 1991 a propia Margulis definiu a “economía verde” como aquela que contempla a actividade humana como un compoñente embebido nos ecosistemas, unha descrición que aínda é citada a miúdo e que inspira un concepto moi presente hoxe na política, a economía e a sociedade: o desenvolvemento sostible.

FONTE: Javier Yanes/bbvaopenmind.com/ciencia

NOBEL 2023: QUÍMICA

Os investigadores Moungi Bawendi, Alexei Ekimov e Louis Brus, gañadores do Nobel de Química de 2023 / Fernando Vergara (AP)

A Real Academia Sueca das Ciencias concedeu este mércores o Premio Nobel de Química de 2023 ao francés Moungi Gabriel Bawendi (Paris-1961, actualmente é profesor Lester Wolfe no Instituto Tecnolóxico de Massachusetts), o estadounidense Louis Brus (Cleveland-Ohio-1943, é profesor S. L. Mitchell de Química na Universidade de Columbia) e o ruso Alexey Ivanovich Ekimov (Unión Soviética-1945, físico do estado sólido, que descubriu os nanocristais semicondutores coñecidos como puntos cuánticos, mentres traballaba no Instituto Óptico Estatal Vavilov), por descubrir e sintetizar os puntos cuánticos, materiais tan diminutos que neles maniféstanse as asombrosas leis que rexen o mundo do infinitamente pequeno: a mecánica cuántica. Os puntos cuánticos son nanocristais, dunhas poucas millonésimas partes de milímetro, nos que os electróns se atopan confinados. Estas illas de electróns presentan interesantes propiedades, útiles en multitude de campos, desde as pantallas de televisión ata a medicina. É un campo emerxente no diagnóstico e o tratamento experimental do cancro.

Parabéns!

NOBEL 2023: FÍSICA

Pierre Agostini, Ferenc Krausz e Anne L’Huillier, gañadores do Premio Nobel de Física 2023 / lavozdegalicia.es

A Real Academia das Ciencias de Suecia concedeu este martes o Premio Nobel de Física de 2023 aos físicos Pierre Agostini (Francia, 1968) profesor da Universidade do Estado de Ohio (EE UU), Ferenc Krausz (Hungría, 1962) dirixe o Instituto Max Planck de Óptica Cuántica, en Garching (Alemaña) e Anne L’Huillier (Francia, 1958) profesora da Universidade de Lund (Suecia), é a quinta muller que gaña o Nobel de Física. Son os pais de novas ferramentas para explorar o mundo dos electróns dentro dos átomos.

O xurado destacou que os tres premiados demostraron unha nova maneira de crear pulsos de luz extremadamente curtos, que se poden utilizar para medir os fugaces procesos nos que os electróns se moven ou cambian de enerxías. Son eventos que ocorren en attosegundos, trillonésimas partes dun segundo.

Parabéns!

NOBEL 2023: FISIOLOXÍA E MEDICINA

Katalín Karikó e Drew Weissman / premiosfronterasdelconocimiento.es

A Academia Sueca concedeu hoxe o premio Nobel de Fisioloxía ou Medicina a Katalín Karikó (Szolnok-Hungría, 1955) e Drew Weissman (Lexington-EEUU, 1959) pola vacina da covid baseada en ARN mensaxeiro modificado (mARNm). A bioquímica húngara Katalin Karikó pasou 40 anos traballando na sombra e desenvolvendo avances claves para as inxeccións de Moderna e BioNTech. Drew Weissman traballou con Karikó e fixo posibles as terapias para partir do ARN mensaxeiro. As vacinas de Pfizer ou Moderna incorpórano e non existirían sen a súa visión.

Parabéns e grazas!