Fauna, flora y funga

Cuando miramos a nuestro alrededor hallamos plantas, hongos y animales. ¿Sabemos distinguirlos? Atribuimos la movilidad a los animales,  porque se desplazan para obtener alimentos, y la inmovilidad a las plantas; pero la distinción no resulta tan sencilla porque existen animales sésiles, obsérvense las esponjas y muchos moluscos; si bien éstos, aunque permanecen inmóviles, están dotados de elementos móviles capaces de crear corrientes de agua para atraer los alimentos hacia sí. ¿Y los hongos? Tienen características animales, pues se alimentan de otros seres vivos a los que descomponen, y características vegetales, pues no se mueven.
¿Quiénes son sus antecesores? Buscamos la respuesta en la historia de la vida. En un principio sólo existían células y moléculas orgánicas libres en el océano. Las moléculas orgánicas fueron desapareciendo porque eran el alimento de las células. Si estas células primerizas no hubieran desarrollado otro modo de obtener alimento habrían desaparecido: no sucedió así. Una de las primeras respuestas evolutivas a la disminución de alimentos consistió en el parasitismo; si no había alimentos en el mar, podría haberlos dentro de otras células vivas; éste debió ser el modo de vida de muchas células primitivas. Un segundo modo de vida -el saprofitismo- consistió en obtener alimento de las células muertas. Un tercer proceso, nuevo, permitió sobrevivir a algunas células primerizas; consistió en comer a otras células enteras, comportamiento que evolucionó a partir de la capacidad que tiene una célula de englobar primero, para después digerir, las partículas alimenticias. Estos tres nuevos procedimientos de obtener alimentos dependen, en ultima instancia, de la existencia de otros seres vivos. Pero si las células de antaño no hubieran hallado nuevos suministros de alimentos, tarde o  temprano, la vida habría cesado. Las materias primas para la elaboración de alimentos nuevos, agua, dióxido de carbono y nitrógeno, estaban presentes en abundancia en la Tierra primitiva; se necesitaba energía para transformarlos en materia orgánica, energía que podía provenir de dos fuentes, la oxidación de sustancias inorgánicas o la luz del Sol. Utilizando una u otra fuente energética, la evolución creó seres unicelulares capaces de sintetizar materia orgánica con la que alimentarse y de sobrevivir sin depender de otros.
Ya podemos deducir quienes son los antecesores de los tres reinos mencionados: las plantas descienden que quienes se alimentan por sí mismos; los animales de quienes se alimentan de otros y los hongos de quienes descomponen la materia orgánica de unos y otros.

Impactos de asteroides

El reloj marca las siete, hora local, y el calendario señala el treinta de junio de año 1908. Un asteroide de roca, de unos sesenta metros de tamaño, se desintegra en Tunguska (Siberia), a ocho kilómetro sobre el suelo. La explosión, equivalente a una bomba de hidrógeno, liberó quince megatones de energía, y destruyó una región de dos mil kilómetros cuadrados, por suerte deshabitada, sólo había ochenta millones de árboles. En el siglo XXI sabemos que tales colisiones ocurren una vez cada milenio; también sabemos que explosiones de un megatón suceden una cada siglo y las de tipo Hiroshima ocurren todos los años. ¿Es posible? ¿Algún conspiranoico lo ha anunciado? ¿Por qué nadie se entera? Una vez aclarado que las explosiones se deben a las fricción del asteroide con la atmósfera, examinemos la explicación: las explosiones anuales de asteroides de tamaños inferiores a los treinta metros ocurren a veinte kilómetros de altura sobre el suelo, por ello su energía se disipa sin causar daño. Sólo los asteroides del tamaño de un campo de fútbol (cien metros) o superior pueden alcanzar la superficie sin explotar antes. ¿Y que sucede con los asteroides mayores? Un asteroide de quince kilómetros, como el de Chicxulub, que extinguió a los dinosaurios, liberó una energía de cien millones de megatones; no se necesita tanto para una catástrofe universal; porque uno de dos kilómetros de tamaño produciría un inverno global. Para tranquilizar al lector aprensivo añado que la estadística nos indica que sólo ocurre una colisión de ese tipo cada tres o cuatro millones de años. ¿Que el curioso lector quiere ver unos de estos objetos, quizá el mayor que se conserva? Vaya a Namibia, donde, hace ochenta mil años, cayó el meteorito Hoba; un enorme bloque de sesenta y seis toneladas compuesto por hierro y níquel y dimensiones cercanas a los tres por tres por un metros. ¿Que prefiere pasear por uno de los mayores cráteres de impacto de nuestro planeta? Visite el cráter del meteoro en Arizona (EEUU). 
Las colisiones con asteroides han formado parte de la historia de la Tierra e intervendrán en su futuro. Si el asteroide que acabó con los dinosaurios al final del Cretácico cayese hoy destruiría la civilización; como la probabilidad de tal impacto es de uno cada cien millones de años, nuestros descendientes tendrán que enfrentarse a la amenaza del impacto de un asteroide. ¿Cómo la resolverán?

¿Vivo o inerte?

Para aproximarnos a la comprensión del ser vivo más pequeño podemos elegir dos opciones. Una de ellas intenta construir la complejidad a partir de la sencillez; lo hace mediante la unión de biomoléculas hasta obtener la primera bacteria, lo que equivale a plantearse el origen del primer ser vivo a partir de la materia inerte. La opción opuesta consiste en destruir la complejidad hasta llegar a la sencillez, lo que significa simplificar un ser vivo hasta obtener el mínimo componente que podamos calificar como vivo, camino que han seguido los parásitos.
Sigamos la segunda vía. Comencemos con un gusano; la evolución le conducirá a prescindir de partes de su anatomía para convertirse en parásito. Deduzco que tal simplificación le transformará, en último extremo, en una única célula; pero esta célula ya no es un gusano. En algún momento del camino, el gusano original habrá dejado de ser un organismo pluricelular y, por tanto, no será un gusano. De la misma manera, una bacteria reducida al mínimo quedaría convertida en sus biomoléculas componentes, que no necesariamente consideramos vivas. ¿Serán los virus bacterias que han evolucionado hacia el parasitismo? El camino parece extremadamente largo. No me puedo imaginar una bacteria deshaciéndose de novecientos noventa y nueve, de cada mil genes, me parece más probable que un pequeño trozo del ADN bacteriano, autónomo, los plásmidos quizá, hayan sido en el pasado virus. Analicémoslo desde el punto de vista de la complejidad: un virus puede tener una decena, o menos, de genes, los mismos, aproximadamente, que tiene un plásmido, por tanto un virus es tan complejo como un plásmido; sin embargo, una bacteria es mil veces más compleja que un virus. Deduzco que un virus se halla más próximo a un plásmido que a una bacteria. A falta de observaciones o experimentos que confirmen o rechacen la hipótesis, considero más probable que un virus provenga de la evolución de un plásmido (o viceversa)  que de una bacteria.
Retomemos la cuestión principal ¿cuándo la materia adquiere la propiedad que llamamos vida? Tanto en el camino hacia la complejidad de las biomoléculas para convertirse en bacterias como en la simplificación de las bacterias hasta convertirse en sus componentes moleculares existe un paso en la que se cruza el umbral, tal vez difuso, entre la vida y la materia inerte. Un paso que, en este momento, ignoramos. ¿Serán los virus protagonistas de ese tránsito todavía ignoto? Nadie lo sabe… por ahora.

Neutrinos

 
Los neutrinos son partículas fundamentales -no pueden descomponerse en otras más pequeñas- que componen la materia; como los quarks y los electrones. De todas las partículas que tienen masa son las más abundantes, tanto que mil billones de ellos, aproximadamente, pasan a través del cuerpo del sorprendido lector en este momento. No se preocupe, apenas interaccionan con los átomos de su cuerpo; tan elusivos son, que un detector de los neutrinos que emite el Sol apenas notaría la diferencia si hiciésemos la medida de noche o de día, o dicho con otras palabras, si estuviésemos enfrente del Sol o con la Tierra situada en medio. Los neutrinos se mueven casi a la velocidad de la luz y pesan tan poco que hasta ahora no se ha pedido medir su masa. Hay tres variedades de neutrinos, que los físicos llaman sabores; singulariza a estas partículas que no adoptan un sabor para permanecer siempre en él, más bien oscilan entre los tres. ¿Dónde hallarlos? Numerosos procesos naturales generan neutrinos: las reacciones nucleares que ocurren en el Sol, la descomposición radiactiva de átomos terrestres y las explosiones supernovas de las estrellas; también los crean las gigantescas máquinas aceleradoras de partículas construidas por los humanos y las centrales nucleares.
Un halo de misterios rodea a estas esquivas partículas. ¿Existe una cuarta variedad -sabor- de los neutrinos, los llamados neutrinos estériles? Algunos experimentos la sugieren. ¿Qué deducciones podemos extraer de la probable existencia -hay señales- de un fondo cósmico de neutrinos? ¿Los neutrinos son su propia antipartícula? Tal propiedad podría influir en la existencia de más materia que antimateria en los primeros momentos del universo. Aclaremos. Existe el fondo cósmico de microondas: fotones de luz que se produjeron durante el primer segundo del universo, mediante la unión de las partículas de materia -protones y electrones- con las de antimateria -antiprotones y antielectrones-. Si hubiese exactamente la misma cantidad de unas y otras, sólo radiación habría en el cosmos; nosotros existimos, así como toda la materia, porque hubo un desequilibrio (uno entre mil millones) entre ambas antes del primer segundo del Big-bang. ¿Por qué el Big-bang no produjo las mismas cantidades de materia que antimateria? No existe una teoría que explique el fenómeno; quizá algunas reacciones, en las que intervienen los neutrinos, procedan de manera más fácil si son partículas de materia que de antimateria.
Misterios ahora que iluminaremos en este siglo.

Células con núcleo

En toda la biosfera sólo existen dos y nada más que dos tipos de células. Las bacterias, y sus hermanas arqueas, primeros seres vivos que aparecieron en el planeta, son seres vivos formados por células carentes de núcleo y mitocondrias. Las plantas, animales y hongos, sus descendientes, también están formados por células, pero diferentes a las anteriores; pues todas ellas contienen un núcleo, que aloja los genes, y varias mitocondrias, que son orgánulos interiores que sirven para respirar. Cabe preguntarse cómo surgió este nuevo tipo celular en la Tierra; y si fue el núcleo o las mitocondrias quienes se formaron primero.
Hace, por lo menos, mil quinientos millones de años aparecieron en nuestro planeta seres cuyas células contenían núcleo y mitocondrias. Estos nuevos seres surgieron de una arquea ancestral que poseía ciertas características: como tener membranas interiores, que podrían ser las antecesoras del núcleo, y tener la capacidad de alimentarse englobando a otras células. Hay pruebas para conjeturar que el núcleo se formó antes que las mitocondrias; porque los análisis genéticos sugieren que los genes relacionados con la formación del núcleo son más antiguos que los genes relacionados con la unión a las mitocondrias. 
Se estima que las mitocondrias se originaron a partir de bacterias englobadas por arqueas ancestrales que, en lugar de ser digeridas, establecieron una relación (simbiosis) con la célula que las englobaba. Con el tiempo, la bacteria englobada, capaz de respirar oxígeno, evolucionó para convertirse en la mitocondria. La aparición de oxígeno en la atmósfera, debido a la actividad de las bacterias sintetizadoras de oxígeno, creó un ambiente favorable para la respiración con oxígeno (aeróbica), mucho más eficiente en la producción de energía que la respiración sin oxígeno (anaeróbica). El nuevo ser, capaz de respirar oxígeno con sus mitocondrias, aprovechó la existencia del oxígeno atmosférico, y la selección natural favoreció a los organismos que vivían con mayor eficiencia energética.
La hipótesis del núcleo primero plantea la posibilidad de que hayan existido en el pasado, y tal vez perduren, seres vivos unicelulares que posean núcleo, pero carezcan de mitocondrias. Los científicos los han encontrado; sin embargo, resulta que la falta de mitocondrias se debe a que las han perdido; lo que no confirma la hipótesis porque la predicción se refiere a la existencia de células que nunca hayan poseído mitocondrias, no a aquellas que las hayan perdido. ¡Hay que continuar buscando!