Feromonas animales

El escarabajo Khapra (Trogoderma granarium), una de las plagas más destructivas de granos y semillas, causa terribles estragos en los graneros y bodegas de los barcos. Se combate mediante la fumigación, pero resulta un tratamiento peligroso y caro; por ello, Hermann y Anna Levinson intentaron otro método para eliminar al perjudicial gorgojo: se propusieron obtener la sustancia química volátil (feromona) con que la hembra atrae al macho. La dificultad parecía insalvable, pues cada hembra segrega, al día, una minúscula porción del aroma, entre una y dos milmillonésimas de gramo. Tras varios años de arduo trabajo los investigadores consiguieron obtener la suficiente cantidad de sustancia como para analizarla primero y sintetizarla después en el laboratorio; conseguido lo cual sólo había que elaborar trampas para capturar los perniciosos bichos. El dispositivo es muy sencillo: consiste en unas tiras de cartón impregnadas de la sustancia; el olor atrae a los machos, y también a las hembras, lo que es sorprendente; en cualquier caso, tanto unos como otras se posan en el cartón. Sólo hay que destruir las tiras, con sus inquilinos, y sustituirlas por otras. El coste es insignificante… si se prescinde de la labor investigadora que hicieron los científicos tanto para aprender el lenguaje químico de los insectos, primero, como para conseguir engañarlos después. El sagaz lector no necesita más aclaraciones para deducir que es necesario comprender la acción de las feromonas (mensajeros químicos con los que se comunican individuos de la misma especie) sexuales de los insectos, para hacer un manejo integrado de plagas. 
Probablemente los insectos -abejas, hormigas, gusanos de la seda- dependen de las señales químicas más que de cualquier otra forma de comunicación. No sólo ellos, los mamíferos también utilizan las feromonas para enviar mensajes; tanto por motivos sexuales, como de alarma y reconocimiento: ciervos y antílopes emiten sustancias para marcar su territorio; tejones, martas y mangostas los imitan; ratas y ratones indican sus caminos con olor; los corzos emiten señales olorosas de alarma. Y las concentraciones de feromonas que usan son minúsculas; un perro percibe cierto olor si hay mil moléculas en cada mililitro de aire. Sólo cien moléculas provocan una respuesta en el gusano de la seda; mínima cantidad que resulta casi imposible de imaginar; cojamos un barril de cien litros de feromona y diluyámoslo en el agua de todos los océanos del mundo, el gusano de la seda es capaz de oler tan minúscula concentración. 

La Tierra, una bola de nieve

Durante el período criogénico (que duró desde setecientos veinte millones de años atrás a seiscientos treinta y cinco millones) hubo un acontecimiento excepcional en la Tierra que nunca había ocurrido y que nunca se repitió: dos glaciaciones globales por lo menos, consecutivas, convirtieron nuestro planeta en una bola de nieve.
Hay indicios para sospechar que las edades glaciales empiezan cuando los continentes se encuentran en una posición que impide o reduce el flujo de agua cálida del ecuador a los polos, permitiendo la formación de casquetes polares. Dicho lo cual, comenzamos el relato con la fragmentación de un supercontinente; ya había ocurrido otras veces y volvería a ocurrir de nuevo, su nombre Rodinia, es lo de menos; la singularidad del proceso consistió en que los fragmentos continentales se ubicaron alrededor del ecuador. Ello trajo una consecuencia inesperada: aumentaron las precipitaciones y, en consecuencia, la erosión: el dióxido de carbono extraído de la atmósfera quedó secuestrado en forma de rocas carbonatadas, lo que bajó la temperatura y formó casquetes de hielo en los polos. El aumento desbocado del albedo (la nieve blanca refleja más radiación solar que el agua líquida azul y los continentes ecuatoriales reflejan más que el océano) enfrió la atmósfera. El proceso se realimentó y provocó una caída mayor de la temperatura: el enfriamiento (cincuenta grados bajo cero de media) terminó por envolver de hielo a casi todo el planeta. Los glaciares, incluso en las proximidades del ecuador, alcanzaron el nivel del mar y los océanos se cubrieron de una capa de hielo de un kilómetro de espesor, apenas interrumpida por zonas de agua libre en el ecuador que brindaron refugio a la vida. 
Sin apenas precipitaciones -el aire se había vuelto frío y seco- se redujo la erosión, disminuyó la extracción del dióxido de carbono que arrojaban los volcanes y el gas volvió a acumularse en la atmósfera. La glaciación global terminó abruptamente cuando, tras diez millones de años, la concentración del gas carbónico se había multiplicado por mil; el océano se desheló -el albedo disminuyó- y el agua del mar, caliente, se evaporó, reforzando el efecto invernadero: la temperatura en la superficie superó los cincuenta grados de media -nunca se había producido una oscilación climática de tal envergadura en el planeta-. 
Cuando los continentes se desviaron hacia latitudes más polares, el ciclo de enfriamiento y calentamiento, que casi había colapsado la biosfera, se interrumpió.

Lignina

Todo comenzó con una bella fotografía de un lago rosa. ¿Por qué el agua del lago Retba, en Senegal, adquiere tal color? Debido al alga Dunaliella Salina, un alga verde que, sin embargo, produce el rojo betacaroteno. Y las algas verdes, molestas para muchos bañistas, son los antepasados de los que descienden los helechos y todos los árboles, arbustos, hierbas y demás plantas que tienen flores o semillas; todas ellas (no las algas) contienen lignina, un componente esencial de la madera (constituye del veinte al treinta y cinco por ciento de ella); a nadie extrañará, por tanto, que la lignina sea, después de la celulosa, el biopolímero más abundante en la naturaleza. 
La lignina es el polímero natural que tiene una estructura más compleja, debido tanto a la diversidad de los monómeros que la componen (alcoholes coniferílico, sinapílico o paracumarílico) como a la variedad de los enlaces que contiene; tal vez por eso resiste la degradación (ligninolisis) mucho mejor que los otros biopolímeros; y su grado de destrucción depende de la variedad concreta, porque hay distintas ligninas, como comprobará quien analice las coníferas (pinos, abetos, cipreses), las frondosas (hayas, abedules, robles) o las hierbas. Desgraciadamente, su progresiva despolimerización, debido a la acción de numerosas de enzimas (lacasas y peroxidasas ligninolíticas), para dar pequeños compuestos que, en algunos casos, se convierten en dióxido de carbono y agua, aún no se comprende íntegramente. 
Para reciclar el carbono de la madera hay que romper sus componentes lignina y celulosa; pero mientras que gran número de microorganismos lo hacen con ésta, hay pocos seres vivos capaces de imitarlos con aquélla: tres grupos de hongos se encargan de la tarea: los hongos de la podredumbre blanda (ascomicetos y deuteromicetos); los hongos de la podredumbre parda (principalmente basidiomicetos) que hidrolizan celulosa sin degradar lignina, por eso el producto adquiere un color marrón; y los hongos de la podredumbre blanca (uno de cada tres basidiomicetos y unos pocos ascomicetos) quienes, al degradar la lignina, dejan un residuo blanco debido a la acumulación de celulosa; entre estos últimos, unas especies rompen simultáneamente la lignina y la celulosa, otras preferentemente la lignina; sólo éstas últimas -como habrá adivinado el astuto lector-, al dejar indemne la celulosa, pueden tener interés comercial. ¿Y en los ríos y lagos? ¿Quién hace la ligninolisis en los ecosistemas marinos? Las actinobacterias hacen una degradación comparable a la de los hongos de baja capacidad ligninolítica. 

Fuerzas

Al profano que quiera conocer el mundo físico le recomendaría que procurara entender la estructura de la materia y sus cambios así como las leyes que rigen el movimiento, las fuerzas y la energía. ¡Nada más!, ¡nada menos! De estos cuatro tópicos esenciales me voy a detener en las fuerzas porque, aunque parezca mentira, todas las que observamos en la naturaleza se pueden reducir a cuatro fundamentales; tienen en común que cualquiera de ellas es capaz de producir un cambio en la cantidad de movimiento de un objeto (una magnitud física relacionada con su masa y velocidad). Todos los fenómenos que tienen que ver con la vida o la geología se deben a la fuerza electromagnética o a la gravitatoria; son muy conocidas y nada diré de ellas; una tercera fuerza, la fuerte, que mantiene unidos a los núcleos atómicos, se manifiesta en las explosiones nucleares terrestres o en la producción de radiación en las estrellas. Queda una cuarta fuerza, la débil, difícil de entender, porque aparentemente no se trata de una fuerza, al menos no en el mismo sentido que le damos a las otras tres; concebimos las fuerzas gravitatoria, electromagnética y fuerte como fuerzas de atracción o repulsión entre objetos. Me explicaré: una manera de entender las fuerzas consiste en suponer que intercambian constantemente otras partículas (llamadas virtuales); como si se tratase de un partido de tenis entre dos jugadores; un observador lejano, que no distinguiese la pelota, diría que hay una fuerza de atracción entre ambos jugadores pues mantienen su separación; así se atraen tanto las partículas, núcleos y átomos como los planetas y las estrellas. No sucede lo mismo con la fuerza débil: no atrae, tampoco repele; no obstante, tiene una propiedad extra que la distingue de las otras tres: posee la capacidad de cambiar la naturaleza de las partículas sobre las que actúa, de tal manera que la fuerza débil transforma un neutrón en un protón (con la consecuente emisión de radiación beta). En otras palabras, la fuerza débil convierte los quarks (partículas elementales constituyentes de los protones y neutrones que forman los átomos) y los leptones (electrones y neutrinos) pesados en quarks y leptones livianos; por eso la materia que nos rodea y forma las bacterias, insectos, árboles, rocas o planetas, contiene sólo protones, neutrones y electrones; si no existiese la fuerza débil habría otras formas exóticas de materia y no las habituales a las que estamos acostumbrados.