Carotenoides, hermosos ayudantes

El ilustrado lector sabe que, desde la taiga a la selva tropical, pasando por los bosques y praderas de la zona templada, el verde domina el paisaje de nuestro planeta; se debe a que las plantas terrestres –también las algas y algunas bacterias- contienen un pigmento, la clorofila, que refleja ese color. Para no despreciar la energía que contiene la luz solar, los carotenoides acompañan a la clorofila y ayudan a las plantas a absorber la luz reflejada; no para ahí la función de estos pigmentos, además, protegen a las células de la siempre temida oxidación. Las cantidades relativas de clorofila –verde- y carotenoides -amarillos, naranjas y rojos- varían de una especie a otra, y son responsables de los múltiples colores del reino vegetal. El beta caroteno, el carotenoide más abundante en la naturaleza, proporciona el rojo clamoroso de los tomates o el naranja chillón de las zanahorias; melancólicos, esperamos a la llegada del otoño, cuando las verdes clorofilas se han destruido, para ver cómo las xantofilas (otra clase de carotenoides), más resistentes, dan los tonos amarillentos y pardos a las hojas.

Quien sepa que la clorofila no presenta una utilidad inmediata para los humanos quizá esté tentado de añadir que los carotenoides también son inútiles para la vida animal. Yerra quien tal conclusión deduzca. Los carotenoides, como buenos antioxidantes, protegen a quien los ingiera de la oxidación que destruye sus biomoléculas. Además, el beta caroteno resulta esencial para nosotros porque en nuestro intestino se transforma en vitamina A; vitamina que se almacena primero en el hígado y a continuación en el tejido graso: por eso, un color ligeramente amarillo anaranjado en las manos delata a quien come muchas zanahorias. Esta versátil sustancia aún cumple otra función en el organismo. ¡Sorpréndase el lector ingenuo! La vitamina A es la molécula que capta la luz que llega a nuestros ojos; sin su concurso estaríamos ciegos, ¡ni más ni menos!, pues ella convierte la luz en la señal química que enciende el impulso eléctrico que llega al cerebro.

El lector curioso podrá identificar también estos hermosos pigmentos en el reino animal: en las tonalidades rojas de la sabrosa carne del salmón o en las conchas de las exquisitas langostas, también en las yemas de los huevos, incluso en aquella bandada de flamencos rosas que ha visto surcar el cielo africano.

Oro azul

El lector erudito probablemente sabrá que la energía es un requisito imprescindible para el desarrollo de nuestras sociedades; pero quizá ignore que el agua dulce no lo es menos, y que la provisión mundial está disminuyendo: un terrestre de cada cinco no tiene acceso al agua potable y casi uno de cada tres no dispone del saneamiento adecuado. En la primera década del tercer milenio los humanos necesitamos entre cincuenta y cien mil millones de metros cúbicos anuales de agua potable para satisfacer nuestras necesidades. Cierto que disponemos de ríos, lagos y aguas subterráneas… pero se agotan y contaminan, si no los gestionamos bien.

Un informe de las Naciones Unidas predice que el acceso al agua probablemente será una de las principales causas de guerra en África durante los próximos veinticinco años. Actualmente ya existe una fuerte competencia en la cuenca del Nilo; Egipto advirtió que utilizará la fuerza para proteger su acceso a las aguas del río, que comparte con Etiopía y Sudán… cuya población continúa creciendo. Cuando el caudal de los ríos de África Occidental comenzó a disminuir, las economías de la región decayeron: la mitad de la población de Nigeria no tiene acceso al agua potable; y Malí depende del río Níger, a pesar de que algunos tramos están contaminados.

Los ríos de las planicies del norte de China, que albergan dos terceras partes de los campos de cultivo del país, perjudican la salud humana por su contaminación; por si fuera poco, en las zonas bajas del río Amarillo no corrió una gota de agua durante siete meses de 1997. Los pantanos y manglares de Bangladesh corren peligro de secarse, debido a la merma del caudal del Ganges, que extiende la sequía río abajo. El mar de Aral, en Asia Central, fue el cuarto lago interior más grande del mundo y una de las regiones más fértiles del planeta: ahora, la región circundante se ha convertido en un desierto tóxico y tiene una de las tasas de mortalidad infantil más altas del mundo; la anemia y los cánceres, provocados por los desechos químicos que se vertieron sobre el lecho -ahora seco- del mar, son comunes. ¿La causa? Entre 1962 y 1994, el nivel del Aral disminuyó dieciséis metros, porque los dos ríos que lo alimentaban, el Amu Darya y el Syr Darya, fueron desviados para cultivar algodón en el desierto.

Reflexione el lector inteligente sobre lo que sucederá en la España seca si no gestionamos bien el agua.

Líquenes, ventajas de la solidaridad

En el año 2005, científicos de la Agencia Europea del Espacio comprobaron que unos líquenes antárticos habían sobrevivido en el espacio exterior, sin protección. ¿Qué características tienen estos ubicuos seres vivos para conseguir tal hazaña? Un liquen es el resultado de la asociación de un hongo y un alga (o una cianobacteria), ni más ni menos. El hongo se beneficia del agrupamiento porque toma parte de los nutrientes –los carbohidratos- que el alga sintetiza; y el alga, por su parte, consigue –gracias al hongo- aumentar su capacidad de absorción de agua y protegerse de la desecación. Las facultades conjuntas de ambos asociados confieren al liquen unas características únicas: pueden vivir en parajes donde, debido a un clima extremo, morirían sus componentes aislados; en definitiva, son excepcionalmente resistentes a las condiciones ambientales adversas; tan grande es su capacidad de supervivencia que las diversas especies prosperan en prácticamente todos los ecosistemas terrestres, incluso en medios extremadamente hostiles para la vida, como las zonas polares, los desiertos… o fuera de la Tierra: en el año 2007, unos líquenes españoles sobrevivieron, durante unos días, a las extremas condiciones del espacio exterior.

Los hongos que constituyen estos singulares seres vivos no se comportan de la misma forma si se hallan solos que acompañados; los biólogos todavía ignoran la función que desempeñan las sustancias liquénicas, unos productos que sintetiza el hongo únicamente si acompaña al alga; quizá proporcionen protección contra los patógenos (pues presentan capacidad antibacteriana y antifúngica), tal vez disuadan a los herbívoros de que los coman, acaso intervengan en la absorción del agua, o aumenten la permeabilidad de las algas permitiendo el intercambio de sustancias. Sí saben los bioquímicos, que algunas sustancias liquénicas son desechos de la actividad celular cotidiana y protectoras de contaminantes, de la radiación ultravioleta e incluso de la radioactividad.

Debo añadir que los líquenes también pueden servir a los habitantes de las ciudades como indicador de la calidad del aire que respiran. ¿Por qué, preguntará algún curioso lector? Debido a su susceptibilidad -su propagación se reduce- ante el dióxido de azufre, el principal responsable de la lluvia ácida. Y no se trata de un invento nuevo, los mineros, hasta finales del siglo pasado, llevaban un canario al tajo para avisarles de la contaminación del aire ambiental: si el pájaro moría entendían que había aumentado la concentración de metano o monóxido de carbono tóxicos y había que evacuar.

Desorden cósmico: entropía y gravedad

Los físicos han observado que, espontáneamente, el calor fluye siempre del cuerpo caliente al frío, que un gas introducido en un rincón de un recipiente se expande hasta ocuparlo todo: en resumen, que en cualquier cambio espontáneo del universo siempre sucede que el desorden sigue al orden; nunca sucede el fenómeno inverso. Los científicos lo han comprobado tantas veces que lo han convertido en ley. Resulta lógico; al lanzar un trillón de monedas al aire es prácticamente imposible que todas caigan de cara, el resultado -arguyen los físicos- será desordenado. Aunque adivinamos la dificultad de algún adolescente que, ante su caótica habitación, quiera explicar esta ley a sus padres, su enunciado no deja la menor duda: las leyes de la probabilidad –técnicamente diríamos de la entropía- exigen que el universo evolucione siempre hacia el desorden.

Pero si la ley es cierta, y nada nos permite dudarlo, aparece una contradicción en la física: según la teoría del Big-Bang el universo primitivo comenzó en el estado más simple –y desordenado- posible, ¿cómo pudo, entonces, evolucionar a un estado más complejo -y ordenado- donde existan las estrellas y planetas? El conflicto se resolvió hace poco; la dificultad consiste en darse cuenta que las leyes de probabilidad sólo son válidas si no existen perturbaciones, pero es imposible aislar algo de la gravedad.

Aunque los físicos todavía son incapaces de medir el desorden cuando interviene la gravedad, podemos hacer algunos experimentos mentales. Las moléculas de un gas, agrupadas, espontáneamente se desperdigarán; por contraste, si interviene la gravedad, las nubes de gas evolucionarán a estrellas y éstas a agujeros negros. Si la gravedad no influye, un gas comprimido, colocado en un extremo de un recipiente, acabará ocupando todo el volumen a causa del movimiento caótico de sus moléculas: su ordenada disposición inicial se transformará en desorden amorfo; pero si incluimos la gravedad, una simple nube de gas se transformará en complejas estrellas y posteriormente en agujeros negros, aparecerá el desorden complejo. La gravedad logra que un universo primitivo simple y homogéneo posea capacidad para generar complejidad.

Pronostiquemos el futuro, suponiendo cierto que el universo se desordena desde el Big-Bang: si el cosmos se expande para siempre, unas galaxias colapsarán en agujeros negros y otras desaparecerán de la vista; quedará un universo prácticamente vacío, totalmente desordenado, nada ocurrirá en él. ¿No le parece raro al perplejo lector que el espacio vacío tenga tan enorme desorden? ¿Un escritorio vacío puede ser el escritorio más desorganizado?