Siete reinos

En la biosfera hay siete reinos según el Catálogo de la Vida (2015): animales, plantas, hongos, protozoos, algas, bacterias y arqueas. Durante, aproximadamente, un tercio de la historia de la biosfera sólo bacterias y arqueas convivieron en nuestro planeta. A estos dos reinos se incorporaron dos más, los protozoos y las algas, y los cuatro coexistieron durante el segundo tercio; en el último tercio aparecieron el reino animal y el de los hongos; el último, el séptimo reino, el vegetal fue el más tardío.
Curiosos, nos preguntamos ¿la desaparición de alguno de los siete reinos implicaría la extinción de otro? En concreto, ¿cómo afectaría a la flora, fauna y funga la desaparición de bacterias y arqueas? Con las plantas en el ambiente no parece que la fauna y los hongos se extinguiesen, aquélla porque se alimenta de las plantas y éstos porque descomponen la materia vegetal. La pregunta siguiente es más difícil de contestar, al menos para el escritor, ¿podría existir la flora sin bacterias ni arqueas? Porque sólo las bacterias y arqueas son capaces de convertir las moléculas de nitrógeno presentes en la atmósfera en los imprescindibles átomos de nitrógeno de los aminoácidos que forman las proteínas de todos los seres vivos. Y esta consideración me obliga a reconsiderar la pregunta anterior: si la extinción de las bacterias y arqueas conduce a la extinción de la flora, por el mismo argumento, se extinguirían animales, hongos, algas y protozoos.
Guiados por la curiosidad y, fijándonos en los tres reinos con los que estamos más familiarizados, animales, hongos y plantas, nos hacemos la misma pregunta. ¿Qué sucedería si se extinguiese alguno de los tres? La historia de la vida nos indica que fauna y funga vivieron cientos de millones de años en ausencia de flora, unos, alimentándose de algas y protozoos, los otros, descomponiéndolos. ¿Y la flora? ¿Pueden los vegetales existir sin animales ni hongos? Las plantas con flores que requieren animales para su polinización no existirían, tampoco los líquenes, ni las micorrizas, pero existen otras. En cualquier caso tanto la diversidad biológica como su abundancia estaría extremadamente limitadas. Si bien es verdad que la vida animal surgió y se diversificó en un ambiente en el que sólo existían algas y protozoos, además de bacterias, arqueas y hongos, la aparición y evolución de las plantas terrestres fue un acontecimiento crucial que transformó los ecosistemas y permitió la expansión y diversificación de la vida animal.

Estrellas supergigantes

Era verano y contemplaba Deneb, una estrella supergigante blanca en la constelación del Cisne, tan bella como Rígel, típica supergigante blanco-azulada que observo en invierno de la constelación de Orión, e igual de hermosa que otras dos supergigantes, rojas que no blancas: Betelgeuse, también en Orión y Antares en la constelación del Escorpión.
El reino de las estrellas de vida tranquila -más del noventa por ciento de la población estelar- está habitado por estrellas masivas, estrellas de masa intermedia, como el Sol, y estrellas ligeras, las más abundantes. Voy a explorar las primeras. Las estrellas que tienen más de diez masas solares, debido a su gran masa, consumen energía a un ritmo elevado, son por tanto, muy luminosas, un millón de veces más que el Sol; en consecuencia viven poco, pues agotan en pocos millones de años su combustible. Además, cuando el hidrógeno contenido en su núcleo se agota, la estrella cambia de combustible: fusiona sucesivamente helio, carbono, oxígeno y silicio, hasta sintetizar hierro. Durante esa etapa se expande y transforma en supergigante azul, que pierde masa, se expande de nuevo, se enfría y convierte en supergigante roja. No exageran los astrónomos cuando califican de supergigantes rojas a estrellas cuyo tamaño alcanza los centenares de veces el Sol e incluso, alguna, es mil quinientas veces mayor. Además de su color, la temperatura de la superficie estelar diferencia las azules (entre treinta mil y cincuenta mil grados) de las rojas (entre tres mil y cuatro mil). Otro dato apenas nos permite vislumbrar la desmesura de estos astros; mientras que el núcleo de una supergigante alcanza seiscientos millones de grados, las gigantes se quedan en unas decenas de millones. Las estrellas supergigantes suelen acabar su vida explotando como supernovas y dejando como residuo una estrella de neutrones o un agujero negro.
Hipergigantes llaman los astrónomos a las estrellas excepcionalmente grandes y masivas, las más luminosas que existen; es tan rápido el consumo de su masa que apenas viven uno, dos o tres millones de años, un breve suspiro cósmico; explotan como supernovas (o hiperpovas) y dejan como residuo un agujero negro. Excepcionalmente raras mencionamos una, Eta de Carina. Hay un límite superior de masa para las estrellas: una estrella que supera un centenar, aproximado, de masas solares no permanece en equilibrio; la presión de la radiación interna emitida por las reacciones nucleares vence a la fuerza gravitatoria y la estrella expulsa la masa excesiva.

¿Está vivo un virus?

¿Podemos considerar vivo a un cristal? ¿Y a un cristal que, después de crecer, desprendiera trocitos semejantes a él, que también pudieran crecer? ¿Y si, además, algunos de sus átomos vibraran emitiendo y captando ondas electromagnéticas? Podría seguir añadiendo propiedades, tales como que captase energía química del medio, o que respondiese de alguna manera al intercambio de ondas sonoras con otros cristales. Probablemente, en algún momento, deduciríamos que la estructura cristalina estaba viva; pero la conclusión no es válida, porque el ser al que llamamos cristal, en algún momento de la creciente adquisición de complejidad, habría dejado de ser cristal y se habría convertido en un ser de naturaleza distinta, que a falta de otra palabra llamaríamos vivo. Apliquemos el mismo razonamiento a los virus. Si un virus mostrase las capacidades que tiene un ser vivo, como la capacidad para trasladarse de un lugar a otro, claro que estaría vivo; pero considero que un ser tan poco complejo es incapaz de hacerlo. Porque, para calificar como vivo a un ser debe manifestar comportamientos elaborados tale como obtener energía del medio y transformarla, es decir conservarse; tener un control autónomo que le permita relacionarse con el medio y con sus iguales, es decir, autorregularse; y reproducirse, o sea, construir copias de sí mismo. Colijo que, para hacerlo, necesita alcanzar cierto grado de complejidad. Si un virus, una máquina, un cristal u otro ente, cualquiera que sea su composición, posee las tres capacidades citadas no dudaría en calificarlo de vivo; por la misma razón, un ser que no las tenga, aunque esté formado por biomoléculas, no dudo en calificarlo de inerte.
Propongo un ejemplo para resaltar la importancia que atribuyo a la complejidad. ¿Qué capacidades tiene un virus que no posee un prión (molécula de proteína)? ¿Reproducción? Los priones se reproducen: elaboran copias de sí mismos. ¿Control de células? Los priones no sólo controlan células, sino también organismos. Sin embargo, nadie duda de que los priones no están vivos. ¿Por qué los titubeos con los virus? No dudo de la belleza de sus formas... como tampoco dudo de la belleza de las formas de los cristales. ¿Tal vez la observación del parecido entre algunos componentes víricos y las patas animales nos induce a buscar orden donde no hay más que una manifestación de la selección natural? Selección natural que afecta tanto a los seres vivos como a las moléculas y a los seres intermedios... los virus.

Campo eléctrico terrestre

Los físicos tienen una forma harto curiosa de estudiar lo que los demás mortales llamamos gravedad, electricidad y magnetismo. Se refieren a los campos gravitatorios, a los campos magnéticos y a los campos eléctricos; entendiendo que cada uno de ellos es una región del espacio donde un objeto cualquiera siente la gravedad o un imán siente el magnetismo o un objeto con carga eléctrica siente la electricidad. ¿Qué quiere decir el escritor con la palabra “siente”? Que una fuerza gravitatoria o magnética o eléctrica, respectivamente, actúa sobre cada uno de los tres objetos mencionados. Sabemos ya a quien afecta cada uno de los tres campos, nos falta averiguar quienes los crean. Cualquier objeto -grande, mediano o pequeño- que tenga masa crea un campo gravitatorio a su alrededor; cualquier imán -o cuerpo que posea carga eléctrica y se mueva- crea un campo magnético; cualquier objeto que tenga carga eléctrica crea un campo eléctrico. 
¿Y cómo afecta esto a nuestro planeta? El campo gravitatorio terrestre no sólo nos atrae a nosotros, también mantiene nuestra atmósfera; si no hay suficiente gravedad, los gases que constituyen la atmósfera escaparían al espacio, como ha sucedido en la Luna. La gravedad también da forma, esférica, al planeta; y retiene a un satélite, la Luna, girando a su alrededor. El campo magnético terrestre no sólo sirve para mover las brújulas que nos facilitan la orientación, es el escudo que protege a nuestro planeta del viento solar, la corriente de partículas que emite el Sol; y también nos protege de los rayos cósmicos que nos llegan de allende el sistema solar; de no existir tal vez pudiesen vivir las bacterias, pero es dudoso que pudiesen existir animales o plantas en la superficie del planeta.
En el año 2024 un nuevo campo se ha hallado en nuestro planeta. Se probó la existencia de una caída de potencial eléctrico de medio voltio entre los 250 kilómetros y los 768 kilómetros de altura sobre el nivel del mar; significa que existe un campo electrostático planetario, denominado campo ambipolar, generado por la salida de electrones de la ionosfera -capa de la atmósfera- polar al espacio; tal campo impulsa al viento polar y es el origen de los iones de hidrógeno que abundan en la magnetosfera -región externa de la atmósfera-. Falta por averiguar cómo ha afectado a la evolución del planeta la existencia de tal campo eléctrico.

Motores de combustión y baterías

En menos de dos siglos los humanos vamos a convertir, en dióxido de carbono atmosférico, el carbono acumulado en el subsuelo -como petróleo, gas natural o carbón- durante cientos de millones de años. Si queremos minimizar el calentamiento climático global en el que estamos inmersos debemos descarbonizar la economía. Fijémonos en el transporte, responsable de la emisión a la atmósfera de la cuarta parte del dióxido de carbono. Se han encontrado dos posibles soluciones para descarbonizar el transporte: los vehículos eléctricos, movidos por baterías, y los vehículos de combustión, movidos con motores cuyo combustible es el hidrógeno.
Analicemos las ventajas e inconvenientes que presentan unos y otros. Los vehículos eléctricos ya están presentes en las carreteras de la Unión Europea. Los inconvenientes son conocidos: el precio y el largo tiempo que tarda en recargarse la batería; otros argumentos son la escasa abundancia de lugares de recarga y la menor autonomía. Si bien las baterías de litio no tienen futuro, por la limitación de la materia prima; las baterías de grafeno podrán sustituirlas y superar sus prestaciones, pues son capaces de cargar el ochenta por ciento de una batería de cien kWh en ocho minutos, y permiten autonomías de mil kilómetros; desgraciadamente, por ahora, su coste es alto.
La otra posibilidad consiste en mantener los motores de combustión, pero sustituyendo los combustibles fósiles por el hidrógeno, cuya combustión sólo genera agua. Ya conocemos las ventajas de los motores de combustión: rápido repostaje y autonomía. Analicemos sus inconvenientes. En cuanto al rendimiento, los motores eléctricos tienen un rendimiento en torno al noventa por ciento, los mejores motores de combustión no llegan a la mitad: los diésel cerca del cuarenta por ciento, los de gasolina un treinta por ciento, en ese tramo estarían los de hidrógeno. El hidrógeno combustible es un gas poco denso; por ello necesitamos presiones elevadas, setecientas atmósferas, para almacenar cinco kilogramos en un depósito. ¿Cómo se almacena el gas, sea en el depósito del vehículo o en una hidrogenera? Porque, además, es muy difusible, y una fuga de hidrógeno supone un riesgo de incendio, incluso con el vehículo parado. Para un futuro empleo masivo del hidrógeno la seguridad es un requisito fundamental: recuérdese la tragedia del dirigible alemán Hindenburg, que utilizaba hidrógeno para su sustentación. No es un problema menor obtener hidrógeno: porque en la atmósfera no hay. Por todo ello, el coste de estos vehículos es alto.