Bicho ancestral

Carrerita de martes 25 de marzo

Carrerita de martes 1 de abril

Carrerita de viernes 4 de abril

Pues la semana pasada no pude echarme la carrerita larga, me dio una gripa muy molesta y preferí cuidarme.

Así que hoy tenía bastante que divagar y así fue.

Desde qué comencé la carrera me pregunté: “de dónde venimos”.

Es notorio que me gusta hablar de evolución, así que esta pregunta tenía que ver con eso. Pero no me refería a de dónde venimos los humanos, algo más atrás. Tampoco de dónde venimos los primates, más atrás. Vamos, ni siquiera nuestros orígenes como tetrápodos, o cordados, vamos ni cómo animales, mucho más atrás.

¿DE DÓNDE VENIMOS LOS SERES VIVOS?

Es complicado, obviamente no hay registro fósil del último ancestro común terrestre, en inglés le llaman LUCA, por “Last Universal Common Ancestor”, pero eso de universal se me hace muy presuntuoso, yo estoy seguro de que deben de existir otras formas de vida en el universo, que no tienen nada de común con nosotros, los seres vivos terrestres.

Pero regresemos con el ancestro común terrestre, el bicho ancestral, cómo decía no existe registro fósil de ese organismo, sabemos que existió ya que todos los bichos terrestres tenemos algunas características en común, fundamentalmente que todos los seres vivos usamos ácidos ribonucleicos, ADN y ARN, como material genético, que, además, son dextrógiros cómo mencioné en una entrada anterior. Además, todos poseen la misma maquinaria para la traducción genética (código genético y ribosomas), que producen proteínas levógiras. No sólo eso, todos los bichos tenemos algunos genes que compartimos, que tienen la misma función y secuencia, por lo que se han mantenido a lo largo de todo el tiempo evolutivo. Se han identificado unos 355 genes con estas características, así que cuando menos se conoce esa parte del genoma del bicho ancestral.

Con esta información y considerando las condiciones de la tierra hace más de 3,500 millones de años, ¿cómo sería el bicho ancestral?

Bueno, para comenzar no necesariamente debe haber sido el único tipo de ser vivo, de los genes comunes que tenemos los seres vivos hay unos que tiene que ver con un sistema inmunológico muy sencillo para defenderse de virus, digamos una biblioteca de secuencias de ácidos nucleicos que, si se llegan a encontrar se deben cortar, se conoce como CRISPR-Cas. Así que junto con el bicho ancestral había otros bichos, que cómo ya discutí en otra divagación, no estaban vivos, pero estaban más vivos que muertos, y que, desde entonces, ya daban lata.

Pero, ¿qué otras características?, de seguro eran anaerobios, en aquel entonces no había oxígeno. Muy probablemente autótrofos, cuando aparecieron no había a quien comerse, así que tenían que producir su alimento, pero de seguro no usaban la luz. Hay muchos procesos por los que se puede obtener energía, sin necesidad de luz, usando al hidrogeno, que abundaba en las ventosas hidrotermales, en aquel entonces la actividad geológica era muy intensa, por lo que esos ambientes deben haber sido mucho más comunes que actualmente. Ahora, con base a los organismos autótrofos actuales, que no usan luz, y viven en fosas hidrotermales, podemos tener idea de algunos genes que no son universales, pero si muy útiles para esos ambientes y esas funciones, así que deben haber tenido muchos genes más que esos 355 comunes, hay autores que hablan de unos miles, cómo las bacterias actuales.

Entonces si, habiendo ya bichos a quien comer deben haber comenzado a aparecer algunos bichos que se los comieran, los heterótrofos.

Una pregunta que me hago, ¿por qué aparecieron las bacterias verde azules?, los primeros autótrofos que usaron la luz, fotosintetizadores, para fijar el CO2.

Es una buena pregunta, para comenzar deben de haber estado lejos de las ventosas hidrotermales, ya que ahí las condiciones no permiten que haya aguas transparentes. Bueno, eso muestra que la vida es así, si hay alguna forma de aprovechar algo, y no hay competencia, se va a aprovechar.

Y, así, habiendo alimentos (organismos autótrofos) y predadores (heterótrofos), comienza la carrera del gato y ratón, el juego de Tom y Jerry le llamó yo. Con eso la competencia y la necesidad de especialización, que hizo que nuestro bicho ancestral dejara nuevas formas de descendencia. 

Los que son más parecido a este bicho ancestral les llamamos Archea, el otro grupo que se formó fueron bacterias, como las verde azules, que ya comenté. 

Posteriormente algunas Archeas se comenzaron a “comer” a algunas bacterias, pero en lugar de digerirlas las aprovecharon. Por ejemplo a las que hacían la fotosíntesis las guardaron para usarlas, ahora les llamamos cloroplastos. A otras que eran muy efectivas para transformar el alimento en energía, también las mantuvieron, les llamamos mitocondrias. Así aparecieron los eucariotas, los organismos con organelos, a los que pertenecemos no sólo nosotros, sino todos los bichos pluricelulares que existen.

Así que el bicho ancestral, del que venimos todos los seres vivos terrestres era anaerobio, autótrofo y vivía en ventosas hidrotermales.

Cada corrida es un “viaje”

Carrerita de martes 18 de marzo.

Carrerita de viernes 21 de marzo.

 

Ya 21 de marzo, siempre relacionamos esta fecha con el equinoccio de primavera, los que vivimos en el hemisferio norte, aunque este año realmente el equinoccio fue ayer.

Me puse a pensar en los ciclos astronómicos, y cómo responden los seres vivos, por ejemplo hace apenas unos días comenzaron a florear los Palo Verdes, también en los cardos comienzan a aparecer botones…

Pero de repente me saltó un pensamiento…

CÓMO SE ME OCURREN COSAS CUANDO ESTOY CORRIENDO.

Digo, no es raro que en mi vida diaria me ponga a divagar, en la terraza de la casa, o cuando estoy en la alberca me pasa, Rebeca se ríe de mi mucho cuando me ve hablando solo. Pero cuando corro, especialmente en las carreras largas, no falla.

Se me ocurren varias razones, para comenzar puede ser que la naturaleza rítmica de correr induczca un estado de meditación, permitiendo que la mente fluya.

Algo que para mí también es importante es la variedad de paisajes por los que paso mientras corro, tengo la fortuna de vivir en un lugar en el que en mis rutas hay vistas muy bonitas.

Ambas cosas permiten reducir el estrés y la ansiedad, que también estimula pensar más libremente.

Pero yo creo que lo más importante es el coctel de sustancias que produce el sistema nervioso después de un rato de estar haciendo ejercicio, veamos algunas.

La serotonina, esta juega un papel muy importante en la regulación del estado de ánimo, el sueño y el apetito. Tiene un papel importante en promover la calma y la relajación. Algunos estudios sugieren que juega un papel en la capacidad de cambiar entre diferentes tareas o pensamientos. Con todo esto no es raro que existan quienes la relacionan con la intuición.

Las endorfinas, comencemos solo con el nombre, cuando los neurofisiólogos encontraron que el cuerpo producía estas sustancias les pusieron así, “endo” viene de dentro, interior, “orfinas” lo tomaron de la palabra morfina, ya que está sustancias tienen un efecto similar a la morfina y otros opiáceos. De hecho los opiáceos tiene su efecto por que se unen a los receptores de las neuronas donde las endorfinas actúan. Así que, como los opiáceos, disminuyen la ansiedad y el estrés, aumentan el ánimo y motivación, lo aceleran a uno, mejoran la concentración y el enfoque y, todo esto, estimula el pensamiento divergente.

Me acuerdo, hace ya muchos años, que comenzaba a correr, mencionaban mucho que las endorfinas eran responsables de lo que en Inglés los corredores llamaban el “runner’s high”, pero yo nunca entendía esa explicación bien, a mí nunca me daba un “high”, más bien era una relajación.

Finalmente durante el ejercicio también se producen los endocannabinoides, “endo” ya lo expliqué y “cannabinoide” se explica solito. Así que sus principales efectos son disminución de la ansiedad y el estrés, actúan sobre los sistemas de recompensa del cerebro, promoviendo sentimientos de bienestar, placer y motivación, aumentan la concentración y el enfoque, bloqueando las distracciones y permitir una inmersión más profunda en la corrida y, que creo que es muy importante, alteran la percepción del tiempo y fomentan la asociación de ideas. Hay quienes piensan que la combinación de la producción de endocannabinoides y el ejercicio podría potenciar el aprendizaje y la adaptación, lo que a su vez podría fomentar la creatividad.

En los últimos años hay algunos trabajos que muestran que los animales adaptados a tener una gran resistencia física son los que tienen el sistema de endocannabinoides más desarrollado. Los últimos estudios muestran que no son las endorfinas las responsables del ”runner’s high” son los endocannabinoides no las endorfinas. Por lo que el nombre correcto, en Español, sería el “pasón de los corredores”.

Así que el que piense tantas cosas mientras estoy corriendo tiene que ver con que me estoy aventando un coctel de sustancias neuro activas, todas actuando al mismo tiempo.

La fortuna es que al ser mi cuerpo mi “dealer” la cantidad de cada una de estas sustancias va en la concentración exacta requerida, ni un miligramo de menos, ni, afortunadamente, un miligramo de más.

Ahora entiendo por qué cada corrida es un “viaje”.

Las palomitas de maíz es una aportación más de la cocina mexicana al mundo.

Carrerita de miércoles 11 de marzo

Carrerita de viernes 14 de marzo

Ayer me preguntó Rebeca que si me parecía que el fin de semana hiciera pozole, obviamente contesté sin pensarlo, ¡SÍ!, me encanta el pozole.

Así que hoy, que nuevamente me tocó carrera larga, en algún momento comencé a divagar pensando en el pozole y eso me llevó a pensar en el maíz y su domesticación.

Si comparamos cualquier ser vivo que hayamos domesticado con su pariente más cercano silvestre veremos muchos cambios, tamaño, forma, color, cantidad de grasas o proteínas, docilidad, muchas diferencias. Pero siempre es fácil identificar la forma silvestre de la que partió la domesticación. No en el maíz, por mucho tiempo fue un misterio de dónde venía el maíz, no hay ninguna planta silvestre que se le parezca.

En México y Centroamérica hay un tipo de hierbas, llamadas teosinte o teosintle, arbustos pequeños, con muchas ramas y con unas ¿espigas? con muy pocos granos cubiertos por una corteza muy dura, nada parecidos al maíz. Resultó que eran los parientes más cercanos al maíz, y de todos los tipos de teosinte el que genéticamente es más cercano al maíz es de la cuenca del Río Balsas. Así que ese es el antecesor del maíz.

Ahora había aquí dos preguntas difíciles de explicar.

La primera, ¿cómo de unas hierbas, con muchas ramas y muchas…

La verdad es que no puedo decir que sean mazorcas, pero tampoco puedo decir que sean espigas, les diré mazorquitas.

Así que, ¿cómo pasamos de unas hierbas, con muchas ramas, con muchas mazorquitas, con pocos granos, cubiertas de una corteza dura, a unas plantas de un solo tallo muy grueso, casi sin ramas, con grandes mazorcas con granos sin cubierta dura?

Pues parece una encrucijada, vamos por partes. Si comparamos el material genético del teosinte con el del elote, me gusta más llamarle así, resulta que estos se comenzaron a separar hace unos nueve mil años. Posteriormente se hicieron experimentos de hibridación entre los dos y resultó que solo habían 4, probablemente 5, genes de diferencia entre los dos. 

¿Cómo tan pocos genes pueden causar cambios tan notorios?, resulta que son genes reguladores, afectan a otros genes. De ellos dos en especial son responsables de los cambios más notorios, uno participa en las ramificaciones de los tallos y el otro en la corteza de los granos.

La segunda, ¿qué interés podrían tener los pobladores de la cuenca del río Balsas en una hierba con mazorquitas con pocos granos con una cubierta dura?

Esa es una buena pregunta, hay quienes piensan que los tallos del teosinte eran dulces y que por eso lo usaban, obviamente se seleccionarían las plantas con menos tallos y más gruesos, eso explicaría que por selección humana llegáramos a una planta de un solo tallo grueso, pero…¿a quién conoces que se coma el tallo del maíz?

Otra opción es que los granos del teosinte se expusieran al fuego para que reventaran, o sea, hacer palomitas de teosinte. Eso explicaría el seleccionar plantas con mazorcas más grandes y con más granos, esa explicación me gusta más.

Eso me lleva a varias conclusiones.

1. Por medio de la selección humana se pueden conseguir grandes cambios en los organismos domesticados.

2. Con pequeños cambios genéticos se pueden conseguir cambios muy importantes.

3. Si estás contra el consumo de organismos modificados genéticamente más vale que te dediques a la caza y recolección de organismos silvestres, ya que todos los organismo domesticados han sido modificados genéticamente.

4. Las palomitas de maíz es una aportación más de la cocina mexicana al mundo.

Sobrevivimos al Oxígeno

Carrerita de Martes 4 de marzo

Carrerita de Viernes 7 de marzo

 

Hoy me tocó carrera larga, a la fecha la más larga del 2025, 16.24 km, ya preparándome para el Medio Maratón de Guaymas, a finales de abril. Así que tomando aire, para tener el oxígeno suficiente para desarrollar la actividad física.

Ahí fue donde me puse a pensar, casi nadie lo piensa, la vida sobrevivió al oxígeno.

Cuando surgían los primeros seres vivos en la Tierra la atmósfera era totalmente diferente a como es actualmente. Compuesta por hidrógeno, metano, dióxido de carbono, amonio, entre los gases principales, y nada de oxígeno. La abundancia de metano y bióxido de carbono causaba que, por efecto invernadero, las temperaturas se mantuvieran altas y, además, que los océanos fueran ácidos, ya que al disolverse el bióxido de carbono en agua forma ácido carbónico.

Hace unos 2,800 millones de años, unos bichos encontraron como producir la energía que requerían a partir de luz del sol y dióxido de carbono, usando un pigmento que les daba un color verde-azul, produciendo carbohidratos, ricos en energía y oxígeno libre. Los primeros fotosintetizadores, las bacterias verde-azules.

El oxígeno libre es muy reactivo y por millones de años no se acumuló en los océanos ni en la atmósfera, si no que oxidó, haciendo honor a su nombre, todo lo que podía oxidar, que era mucho. Pasaron cerca de mil millones de años para que el oxígeno comenzara a acumularse en los océanos. Esto causó la primer mortandad masiva en la historia de la Tierra, al haberse desarrollado los primeres seres vivos en ausencia de oxígeno era anaerobios y el oxígeno era muy tóxico para ellos.

Obviamente, al morir la mayoría de las bacterias verde-azules se dejó de producir oxígeno y este disminuyo rápidamente, al ser tan reactivo. Pero al disminuir el oxígeno las bacterias verde-azules sobrevivientes volvieron a producir oxígeno, quien nuevamente comenzó a reaccionar con lo que encontraba y luego a acumularse, causando una nueva mortandad. Este ciclo se debe haber repetido varias veces, pero en cada ciclo iban quedando bichos que encontraban como convivir con el oxígeno por lo que sobrevivían.

De esa manera se pudo llegar a un momento que el oxígeno no solo se acumuló en los océanos, si no que comenzó a escapar de los océanos, encontrando mucho con que reaccionar, en especial minerales con hierro, por lo que su acumulación en la atmósfera fue muy lenta. Pero en la atmósfera encontró algo más con que reaccionar, el metano. Pero este gas tiene un efecto invernadero muy fuerte, más de 34 veces mayor que el del bióxido de carbono, entonces la atmósfera perdió su capacidad para guardar el calor y llegó la fase más fría en la historia de la tierra la de “LA GRAN BOLA DE NIEVE”.

Nuevamente una gran extinción.

Un tipo de seres vivos sobrevivieron a todas estás extinciones. La principal característica que tenían estos bichos es su sistema de almacenamiento de la información requerida para hacer copias de sí mismos, reproducirse, que se basa en ácidos ribonucleicos. Estos son el ácido desoxirribonucleico, ADN, y el ácido ribonucleico, ARN. Muy parecidos, pero el ADN forma hélices dobles y el ARN no. Ahora bien, ambos tienen un papel fundamental en el funcionamiento de los bichos. Uno, el ADN, tiene las instrucciones y el otro, el ARN, las pasa a la maquinaria de funcionamiento de los bichos.

Hay otras características, pero primero hay que explicar algo. Digamos que las moléculas se forman uniendo átomos de distintos elementos en estructuras tridimensionales. En algunos compuestos se puede tener configuraciones que son imágenes en el espejo, como nuestras manos. Tenemos mano izquierda (levo) y derecha (dextro), que son imagen en el espejo una de otra. Pasa lo mismo con muchos compuestos: tienen forma levo y forma dextro. Químicamente, y físicamente también, no hay razón para que los levos o dextros tengan una ventaja unos sobre otros.

Los bichos que sobrevivieron solo tienen ácidos nucleicos dextros y aminoácidos levos, nadie sabe por qué. 

De ellos provenimos todos los seres vivos actuales.

Así que, afortunadamente, los seres vivos sobrevivimos al oxígeno.

No están vivos, pero están más vivos que muertos*

Carrerita de Martes, 25 de febrero

Carrerita de Viernes, 28 de febrero

 

Hace unos días un querido amigo me comentó que después de leer la entrada “¿Qué es la vida?”, de este blog, se preguntó si, con base a las características de los seres vivos comentados en esa entrada, los virus estarían vivos. Hace días que no dejo de pensar en eso.

Así que en la corrida de hoy me puse a pensar como entran los virus en cada una de las características que usé para definir a los seres vivos, veamos.

1. Está autocontenido. Tiene una estructura que claramente lo separa de su alrededor, su entorno.

Pues…SÍ, tienen una estructura que los separa de su entorno, pero a diferencia de la membrana celular de los seres vivos, compuesta principalmente de fosfolípidos, la de los virus es principalmente de proteínas. Además en el interior de estos solo hay ácidos ribonucleicos, a diferencia de los seres vivos que tienen varios organelos.

2. Tiene un intercambio de materiales y energía entre su estructura interna y lo que está afuera (metabolismo) de forma tal que su estructura interna se mantiene lo menos variable posible (homeostasia).

Bueno esta característica tiene dos partes, veamos la primera. ¿Intercambian los virus materiales o energía entre su medio interno y el exterior?, NO, no tienen metabolismo. Segunda, ¿tienen homeostasia?, NO, su estructura interna no tiene ningún tipo de variaciones, son totalmente inertes.

3. Es capaz de conseguir o generar la energía necesaria para mantener la homeostasia.

NO, mientras no interactúen con algún ser vivo son, repito, totalmente inertes, no usan, ni generan, ningún tipo de energía, ni nada.

4. Tiene la capacidad de autorreplicarse casi a la perfección, casi.

Definitivamente, NO, los virus no se AUTOrreplican, requieren de los seres vivos, a los que parasitan, para poder reproducirse. Pero para hacer sus copias aprovechan ácidos nucleicos, que es el material que usan los seres vivos para guardar su información genética. Los ácidos nucleídos virales “hackean” el sistema de los seres vivos para que se hagan las copias de los virus. Estas copias son casi perfectas.

5. Esa pequeña imperfección al hacer las copias de sí mismo permite que existan variantes en forma suficiente para que haya una selección natural.

¿Las variantes de las copias de los virus son suficientes para que haya una selección natural?, SI, en los virus hay selección natural, por lo tanto evolucionan.

Así, que siendo estrictos, los virus solo cumplen con dos de las cinco características, por lo que no se pueden considerar cómo seres vivos. Pero, sin duda, están muy relacionados con los seres vivos.

El que usen ácidos nucleicos para su reproducción nos habla de que su relación con los seres vivos es muy estrecha. Todos los seres vivos los usan para su funcionamiento, no solo la reproducción, ya que en estos compuestos es donde está guardada toda la información genética de las células, los genes. Con esta información se forman las proteínas, no sólo las estructurales si no las operacionales, las que cumplen, o regulan, las funciones relacionadas con las características dos y tres de la lista comentada. 

El que los seres vivos los virus estén tan relacionados se puede explicar de dos maneras:

Primera, dentro de los primeros proto-organismos, que comenzaron a aparecer en los inicios de la vida, estaban los virus. Especializándose, posteriormente, en parasitar a los que finalmente dieron lugar a los seres vivos. Suena interesante, pero el que tengan una cubierta de proteínas me hace dudar que sea así, la única fuente que se conoce de proteínas, no de aminoácidos, son los seres vivos.

Segunda, que originalmente hayan sido seres vivos y que posteriormente se hayan sobre-especializado en llevar una vida parasitaria, cuya única función es dejar copia de sus genes, lo que hacen de forma muy exitosa. Esto va muy de acuerdo con la teoría del “gen egoísta” de Richard Dawkins.

Eso, además, tiene que ver con lo comentado en mi opinión sobre los virus y la categoría cuatro de la lista. Los virus usan sus ácidos nucleicos para tomar la maquinaria del ser vivo al que parasitan, convirtiéndolo en una máquina de hacer copias del virus. Aquí hay varias cosas interesantes, dos en especial. 

La primera es, ¿existe la probabilidad de que material genético de los virus queden integradas en el genoma de sus huéspedes? Si esto es posible, ¿afecta la evolución de los huéspedes?

Si los genes de los virus pueden integrarse a los genes del huésped, esto se llama transferencia genética horizontal (TGH) y, sí, tiene implicaciones en la evolución. Por ejemplo, sabemos que aproximadamente el 30% de la divergencia de las proteínas que han ocurrido en nosotros, los humanos, desde que nos separamos de bonobos y chimpancés se debe a la TGH. Pero esta transferencia también puede ayudar para que los huéspedes puedan generar respuestas inmunológicas más efectivas. ¿Te quieres sorprender más?, según algunos estudios la TGH con virus puede haber afectado el desarrollo de la placenta en los mamíferos placentarios.

Pero esto ocurre en ambas direcciones, genes de los huéspedes pueden pasar a los Virus. Hay ejemplos donde se ve que esto permite que los virus se vuelvan más efectivos en el proceso de apropiarse de la maquinaria celular del huésped.

Así que los seres vivos y lo virus co-evolucionamos, afectando unos a otros.

Segunda, ¿qué tan rápido evolucionan los virus?, bueno pues eso varía mucho, hay algunos que muy rápido y otros que más lento. En general podemos dividir a los virus en dos grupos, según el tipo de ácido nucleico que usen. Los virus ARN y los virus ADN. Los primeros evolucionan más rápido por tres razones. Primero, su replicación es más propensa a errores, mutaciones. Segunda, no tienen mecanismos de corrección de errores. Tercera, su reproducción es más rápida, generando más mutantes más rápido. Es por eso por lo que las enfermedades virales más difíciles de erradicar, cómo SIDA, influenzas y catarros (causados por coronavirus) son de virus ARN.

En conclusión. Yo no fallo de ponerme la vacuna de la influenza todos los años ya que no están vivos, pero están más vivos que muertos.

*Originalmente publicado como: "Pero yo no fallo de ponerme la vacuna de la influenza"

Y en ese camino aún andamos…

Carrerita de Miércoles

Carrerita de Viernes

No es raro que en las mañanas mis corridas coincidan con la entrada a clases de una escuela cercana a casa, por lo que tengo que aumentar la precaución, aumenta mucho el tránsito, son muchos carros. Es increíble como hacemos tanto de tantas cosas, ¿Cuándo comenzó eso?

Hace unos 400 años a los imperios les iba muy bien, el establecimiento de colonias promovió el desarrollo de nuevas rutas para comerciar con productos nuevos. El desarrollo de sistemas agrícolas más eficientes causaba que esos nuevos productos aumentaran mucho en volumen. Esto provocó un gran comercio y aumento de la población, con ello la acumulación y concentración de riqueza. Parte de la cual se aprovechó para el desarrollo de la ciencia y, con ello, de tecnología.

Al crecer la población y la riqueza causaba un aumento de comercio, o sea un círculo virtuoso. 

Por ello se debían producir más bienes, productos para el comercio. La energía para esta producción era un cuello de botella, ya no bastaba la fuerza humana o de los animales. Así comenzaron a usarse nuevas formas de energía y maquinaria.

Esto ocurría, en mayor o menor grado, en todos los imperios, pero en Inglaterra se dieron de forma más adecuada las condiciones necesarias. Primero comenzaron con el desarrollo de telares e hiladoras mecánicos, hace un poco menos de 300 años, comenzando la producción masiva de textiles, así inició la Revolución Industrial. Siempre que pensamos en está nos viene a la mente la imagen de fábricas echando humo, pero el inicio fue energía hidráulica y eólica, molinos impulsados por el agua de los ríos o del viento. Lástima que al aparecer otras opciones de energía menos fluctuantes prácticamente las desechamos.

Otra fuente de energía en Inglaterra era el carbón mineral, pero para usarlo había que sacarlo de las minas y en estas siempre había que estar sacando agua, era un gran problema. De alguna manera se comenzaron a usar calderas, que calentaban agua para producir vapor, aumentando la presión, presionando un pistón. Lo siguiente era aventar agua fría a la caldera, con lo que se condensaba el agua, disminuía la presión y el pistón causaba un vacío, esto se aprovechaba para sacar el agua. Así comenzaron las primeras máquinas para sacar el agua de las minas.

Esto se fue modificando, el ciclo de expansión-compresión se comenzó a hacer en un cilindro, que movía el pistón, el cual movían piezas que sacaban el agua. Hace como 250 años llegó un cuate y colocó el pistón en forma horizontal, le puso unas válvulas, para regular la presión, y en lugar de usar agua fría directamente sobre el cilindro uso un serpentín por el que circulaba agua fría, haciendo la condensación más eficiente. Este cuate se llamaba James Watt y por ello decimos que inventó la máquina de vapor, cuando en realidad lo que hizo fue mejorarla.

Con esto no solo se tenía ya una forma de extraer el combustible más eficientemente, se tenía, también, una máquina muy eficiente para motorizar todas las fábricas, ahora si se iniciaron las fábricas humeantes que asociamos a la Revolución Industrial.

Pero en Inglaterra ocurrió algo más, el acero se conocía desde muchos siglos antes, pero se hacía en forma artesanal y en cada lugar se hacía distinto. El acero se obtiene mezclando carbón con hierro, así que prácticamente desde que inició la era del hierro se comenzó a fabricar acero. Pero en Inglaterra comenzó la fabricación industrial del acero, el principal cambio fue el uso de inyección de aire para liberar de impurezas. Con eso no solo se producía más, se tenía un mejor acero y de características muy homogéneas. Con lo que se inició la era del acero, en la que aún estamos, a pesar de que cada vez hay más sustitos lo seguimos usando en casi cualquier industria.

Lo siguiente fue montar en plataformas máquinas de vapor que movían ruedas de acero. Para que estas ruedas se movieran de forma eficiente se desarrollaron rieles fijos en el suelo, sobre los que se movían las ruedas. Aparecieron los ferrocarriles, que a la fecha siguen siendo de los medios de transporte más eficientes.

Obviamente siguió poner máquinas de vapor en barcos, que movían medios de propulsión, primero paletas, luego hélices. Por primera vez se pudo navegar con independencia del viento.

Con eso aumentó la capacidad de producción de bienes y su transporte, lo que permitió que el ciclo virtuoso que mencioné hace rato se magnificara, generando mucha, mucha riqueza, el problema es que siempre ha estado concentrada en pocas manos.

Y en ese camino aún andamos…

¿Qué es la vida?

Carrerita de Martes

Carrerita de Viernes

 

Hoy el clima estuvo ideal para correr, me levanté temprano y lo aproveché con una carrerita larga.

La semana pasada, mientras divagaba sobre la luna, salió la pregunta de que es la vida, como hago frecuentemente, la esquivé.

Pero ella no me esquivó a mí y se quedó en mi mente.

Así que hoy ese fue el tema de mis divagaciones.

A mí siempre me ha gustado la biología, desde pequeño siempre me han interesado los seres vivos, bichos les digo yo. Cuando mis amigos leían cuentos, novelas literarias o de ciencia ficción, yo leía libros de biología. A pesar de eso, nunca he encontrado una definición de lo que es la vida que me convenza.

Estoy seguro de que a casi cualquier persona que le pregunte: ¿qué es la vida?, su respuesta será que un ser vivo es aquel que nace, crece, se reproduce y muere.

No creo que esa sea una mala definición, ES PÉSIMA. Ni cuando estaba en la primaria me gustaba.

Digo, cuando una amiba se reproduce por mitosis, ¿alguien nació?

Si las dos nuevas amibas se siguen reproduciendo por mitosis, cada una por su lado, ¿podemos decir que en algún momento mueren?

Si un cristal de sal lo rompemos en pedazos, ¿se reprodujo?

Si a esos cristales los ponemos en condiciones adecuadas y comienzan a agarrar nuevos átomos en su estructura cristalina, ¿está creciendo?

Si los disuelvo en agua, ¿se murieron?

Así que me encuentro con que me encanta la vida, pero no tengo idea de cómo definirla. Por ello acabo describiendo lo que es un ser vivo, que no es lo mismo.

Para mí un ser vivo tiene cinco, o probablemente seis, características.

1. Está autocontenido. Tiene una estructura que claramente lo separa de su alrededor, su entorno.

2. Tiene un intercambio de materiales y energía entre su estructura interna y lo que está afuera (metabolismo) de forma tal que su estructura interna se mantiene lo menos variable posible (homeostasia).

3. Es capaz de conseguir o generar la energía necesaria para mantener la homeostasia.

4. Tiene la capacidad de autorreplicarse casi a la perfección, casi.

5. Esa pequeña imperfección al hacer las copias de sí mismo permite que existan variantes en forma suficiente para que haya una selección natural.

Creo que la mayor parte de los biólogos estarán de acuerdo con estas características, pero yo creo que no es suficiente, creo que falta algo más…

Eso quedará para otra ocasión.

Imagínate el trancazo.

Carrerita de martes

Carrerita de viernes

Esta semana Rebeca salió a caminar en la mañana, cuando llegó a la playa de Miramar me mandó una foto, era notorio lo transparente del agua, que no es común en el Invierno. Cuando regreso a casa se lo comenté, pero a ella lo que le llamó la atención fue lo bajo de la marea.

Así que hoy, mientras corría, al llegar a la escollera de Miramar me fijé en qué nivel estaba el mar, la verdad no vi que estuviera ni muy baja ni muy alta, pero me puse a pensar, ya no en las mareas si no su principal causante. La Luna.

Para mí es algo que siempre he tratado de imaginar, hace unos 4,600 millones de años, el sistema solar estaba en formación, todo era un relajo, apenas se comenzaba a formar los planetas. Estos protoplanetas estaban en orbitas inestables y muchos chocaban entre ellos. En este relajo estaba el sistema solar cuando un protoplaneta de unos 11,100 km de diámetro chocó con otro de unos 6,800 km. ¡IMAGÍNATE EL TRANCAZO!

El resultado fueron dos cuerpos nuevos, distintos a los que chocaron. Los materiales de ambos se mezclaron; la mayor parte de los materiales pesados se juntaron en el mayor, los más ligeros en el otro, obviamente con mucha mezcla. Así se formó un sistema binario, girando los dos nuevos planetas alrededor de un centro de masa común. El mayor con un diámetro unas 4 veces mayor que el menor. Este sistema binario son la Tierra y la Luna. De los planetas del sistema solar, el que tiene el mayor satélite, en comparación con su tamaño, es la Tierra, sin duda.

Obviamente la Luna siempre ha tenido una gran influencia de lo que pasa en la Tierra, el mejor ejemplo son las mareas, responsables de una gran interacción entre los sistemas marinos y los continentales. Pero si consideras que la luna se ha ido alejando gradualmente de la Tierra este efecto debe haber sido mucho mayor hace miles de millones de años.

Ahora piensa, la Tierra en aquel entonces recibía una gran cantidad de materiales del exterior, el sistema solar seguía siendo muy inestable y había muchos objetos dando vueltas por todos lados. Así que todos esos materiales, más los que ya estaban en la tierra, en los mares que tenían altas temperaturas, además de los aportes de energía, y otros materiales, de los volcanes ya que había una gran actividad geológica. Súmale los truenos por la intensa actividad atmosférica. Todo eso hacía mucho más intensa la interacción química de los componentes existentes. UN MUY BUEN CALDO.

Bueno, pues en este caldo se coció la vida. ¿Qué es la vida?

Dejemos eso para otra ocasión.

En algún momento comenzaron a aparecer estructuras que eran capaces de autorreplicarse y con ello lo que llamamos vida. Siempre pensamos que eso ocurrió en el mar, pero en las superficies continentales seguramente ocurrieron muchas interacciones que dieron lugar a compuestos que sería más difícil formar en un medio líquido. Algunos de estos compuestos se podrían haber incorporado a los seres vivos. Gracias a la atracción de la luna hay mareas, y estas causan que haya mucha interacción en las fronteras entre los ambientes secos y acuáticos. Esto hizo que se pudieran mezclar los compuestos de ambos ambientes y que con las mareas viajaran de un lugar a otro, lo que causó mucha interacción en esta zona entre mareas. Yo creo que gracias a la luna la zona entre mareas debe de haber tenido un papel muy importante en estos procesos que permitían la aparición de la vida. No me sorprendería que la vida se haya originado en esta zona. Así que sin luna no estaríamos aquí.

¿Quién seleccionó a quién?

Carrerita de Viernes

Uno de los días en que pasa el camión de la basura es el jueves, por lo que temprano en la mañana barró los excrementos de mis perros para ponerlos en la basura. Este jueves, mientras lo hacía me hice una pregunta.

Yo creo que por eso en esta carrera mi divagación comenzó con la relación entre perros y humanos. Está relación comenzó hace unos 15 mil años, aunque hay quien dice que pudieran ser hasta 30 mil años. Al parecer inicio con pequeños lobos grises (Canis lupus) que se acercaban a los alrededores de los campamentos humanos para alimentarse de los desechos. Digo que pequeños ya que los lobos grandes eran peligrosos y hubieran espantado a los humanos.

Otra característica interesante de estos pequeños lobos es que debían poder aprovechar los restos vegetales, ya que en nuestros desechos no solo había carne. Así que estos lobitos debían poder digerir almidones, que no es algo que hagan los lobos. Probablemente entre los cambios que les permitía usar almidones estaban asociados el menor tamaño y la docilidad.

Ahora, toda relación va en dos direcciones, entre los humanos debe haber habido algunos que no les temían a los lobos, que son animales peligrosos, por lo que se acercaban a estos lobitos y convivían con ellos. Con esto se inició una relación interesante, los lobitos, ahora les decimos perros, tenían alimento y protección, los humanos un fiel animal que cuidaba el campamento y un buen ayudante para la caza. Pero, además, ambas especies obtuvieron una compañía que disfrutaban mucho.

Así fue cómo apareció la primer domesticación, curiosamente de una especie que no utilizábamos para alimentación.

Hace algunos años estuvo de moda la “Dieta del Paleolítico”, los proponentes de esta dieta decían que había que comer los alimentos que los humanos consumían en el paleolítico, anteriores a la agricultura, ya que los vegetales que cultivamos no eran parte de nuestra dieta.

Yo siempre hice dos críticas; primero, ¿alimentos del paleolítico de que región?, los humanos consumían lo que había en cada región, que era muy diferente de un lugar a otro. Segundo, si cultivamos algo, sin duda era parte de nuestra dieta, la domesticación no se hizo “de puntada”, las especies que domesticamos las conocíamos muy bien, eran de las que usábamos más intensamente. 

Con base al conocimiento que se tenía de las especies que usábamos fuimos viendo cómo sacarles provecho de forma tal que acabamos controlando sus ciclos de vida. Esto vino relacionado con otra cosa interesante, fuimos seleccionando las características que más nos convenían de estas especies, apareció un nuevo tipo de selección, ya no la selección natural, una selección artificial, antropogénica. De forma que después de varias generaciones los organismos domesticados son totalmente distintos a sus ancestros silvestres. Los humanos hemos hecho una selección de las características genéticas que nos convienen, por lo que todos las especies domesticadas han sido genéticamente modificadas, todas.

Pero hay que entender que la domesticación es en ambas direcciones, en cada región del planeta los humanos domesticaron distintas especies, con lo que también hubo una selección para los humanos. El mejor ejemplo es lo que ocurrió con las comunidades humanas que domesticaron bovinos, en Europa y Sur de África, de forma independiente. Obviamente estos humanos ahora tenían a su disposición un nuevo alimento, la leche, rica en muchas cosas, entre ellas lactosa. Pero resulta que en los humanos solo los lactantes producen la enzima para procesar la lactosa, la lactasa, cuando dejamos de consumir leche materna dejamos de producir esa enzima. Así que todos los humanos deberíamos ser intolerantes a la lactosa. Solo muy pocas personas deben haber continuado con la producción de la lactasa, estas fueron seleccionadas por los bovinos en Europa y Sur de África.

Esto pasó en todas partas, los humanos fuimos seleccionados con base a los alimentos que consumíamos con más frecuencia, a los que habíamos domesticado.

Muchos de los problemas de salud que se viven actualmente están relacionados con esto. Con la globalización se consumen muchos alimentos en regiones donde los humanos no están adaptados para ellos. Por ejemplo, es muy claro que distintas comunidades son más susceptibles a tener diabetis al consumir carbohidratos para los que no fueron seleccionados.

Un detalle, no sólo domesticamos plantas y animales, también hongos y microorganismos. Piensa en la fabricación del pan, de los antibióticos, o en…

Deja pienso, creo que tendré que ir por una cerveza para acordarme.

Ah, la pregunta que me hice ayer mientras barría las popos de mis perros. En esta relación, ¿quién es el amo de quién?

¿Has pensado todo lo que implica que tú me estes leyendo?

Carrerita de martes 21 de enero

Carrerita de viernes 24 de enero

 

Ayer me reuní con grupo de queridos amigos de aquí, de Guaymas, sentados alrededor de la mesa compartiendo unas pizzas con cervezas y vino. En algún momento salió la anécdota del primer día que pasé en Guaymas, en el verano de 1979.

Acabando de platicar eso me pregunté de todas las cosas que debieron haber pasado para que estuviéramos pasando los ocho por este memento de convivencia. Pero fue un lapso breve, ya que las conversaciones y bromas estaban buenas.

En la mañana, a pesar de haber cenado pesado e ingerido un par de cervezas, me levanté con los ánimos para ir a correr. Obviamente, mi divagación fue sobre de todas las cosas que debieron haber pasado para, ya no haber convivido con amigos el día anterior, simplemente para que esa fría mañana de enero estuviera corriendo en mi ruta de 10 km. Comencé preguntándome, que habría pasado si en una noche de mediados de 1977 mis Papás no hubieran tenido unos invitados muy especiales, que les recomendaron, para mí, que estaba acabando la preparatoria, la carrera de  Ingeniero Bioquímico del Tec de Monterrey, lo que implicaba que en poco tiempo llegaría a Guaymas. Pero de ahí me fui muy lejos…

¿Qué hubiera pasado si la constante universal de la gravitación universal hubiera sido solo un, no sé, 2% menor?, ¿o la constante de Boltzman un 1% mayor?, o así, muy pequeñas variaciones, para cualquiera de las constantes básicas de la física. No estaríamos aquí, nadie sabe qué podría haber pasado.

Pero dejamos las constantes universales cómo están, ¿qué hubiera pasado si en la Tierra hace unos 2,800 millones de años no hubiera aparecido la fotosíntesis?, ¿o si el oxígeno, producto de la fotosíntesis, hubiera acabado con todos los seres vivos hace, no sé,  2,500 millones de años?

Bueno, la vida sobrevivió al oxígeno, ¿Qué hubiera pasado si no hubiera ocurrido “La Gran Mortandad” hace 250 millones de años?, lo más seguro es que los animales predominantes hace unos 170 millones no hubieran sido los grandes dinosaurios, sino los grandes terápsidos, ¿mamíferos?

Pero dejemos que en la historia de la tierra las cosas ocurrieron tal y como ocurrieron. Con lo que se dieron las condiciones precisas para el desarrollo de seres sociables, inteligentes, con una gran capacidad y gusto de comunicarse, como para convivir una noche de jueves, o para que me estés leyendo, y nos podamos preguntar todo esto.

Eso es el Principio Antrópico Simple.

Pero vamos más allá, piensa toda la gran cantidad de eventos que tuvieran que haber ocurrido para que yo en este día este escribiendo esto y tú, en algún momento, lo estés leyendo. Piensa que tan poco probables es que este intercambio se esté dando. Piensa, eso implica que tú y yo estamos aquí porque se dieron las cosas, en forma precisa,  de tal manera de que este instante este ocurriendo. Estamos aquí porque no pudo ser de otra forma.

Eso es el Principio Antrópico Duro.

Cada instante es un milagro.

¿Cuándo comenzó el Antropoceno?

Carrerita de martes 14 de enero, 2025

Carrerita de viernes 17 de enero, 2025

 

Tuve que dejar de correr una semana y media, me atacó una gripa horrible.

Pero ahora que regresé en mis corridas dos cosas me pusieron a divagar. Primero, ya es oficial, el año más caliente en la historia, desde que se lleva registro, fue el 2024, por primera vez arriba de 1.5°C arriba de la temperatura previa a la Revolución Industrial. El segundo, el próximo lunes toma posesión como Presidente de EEUU un negacionista del cambio climático. Para mí, con todo lo que estamos viviendo actualmente, negar el cambio climático es como negar que la tierra es redonda. El cambio climático es el sello que muestra el impacto del hombre en la Tierra,

Lo que me lleva a la pregunta, ¿cuándo comenzó el impacto del hombre en la Tierra?, ¿cuándo comenzó el Antropoceno.

“Antropoceno” es un término que en los últimos años ha ganado mucha popularidad. Se define como una nueva época geológica que se caracteriza por el gran efecto que han tenido los humanos sobre la Tierra, los geólogos, a quien corresponde nombrar las eras y épocas no aceptan el término.

Pero los que defienden este término han buscado algunas formas para definir su inicio. Yo creo que es algo difícil, el impacto del hombre ha crecido en forma exponencial, por lo que es complicado decir nuestro efecto fue grande.

Hay quien opina que se podría considerar el inicio después de la Segunda Guerra Mundial, cuando se expandió el uso de los plásticos. Es un buen punto, ya que estos no se degradan por los organismos, permanecen. Si, el intemperismo los va haciendo cada vez más pequeños, pero no desaparecen. Ahora tenemos micro plásticos en todos, incluido dentro de nosotros. Estaríamos hablando de hace unos 80 años

Pero yo creo que nos podemos ir más atrás, podríamos decir que hace unos 250 años, con la aparición de la máquina de vapor, no con la Revolución Industrial. Yo creo que primero fue la Revolución, usando energía eólica e hidráulica, pero el requerimiento de energía constante y a demanda provocó el desarrollo de la máquina de vapor, con esto el crecimiento exponencial en el consumo de carbono y, con ello, la dependencia de los combustibles fósiles. Actualmente medimos el cambio climático en función de los gases producto de la combustión de estos combustibles. Eso habrá sido hace unos 250 años.

Yo creo que podemos ir aún más atrás, con la domesticación de otros organismos. Muchos hablan de la domesticación de vegetales, la agricultura. Yo creo que la domesticación de los animales comenzó al mismo tiempo y tiene las mismas implicaciones. La destrucción de ecosistemas naturales para transformarlos en tierras para agricultura y ganadería, y aquí estamos hablando de unos 10 mil años.

Pero, mi opinión es que nos podemos ir aún más atrás, cuando los seres humanos modernos, los Homo sapiens, salimos de África. Para comenzar, en cada nuevo lugar adonde llegábamos rápidamente desaparecían los animales más grandes, la megafauna. Al parecer, en ese momento nos especializamos en cazar grandes presas; en un solo evento de caza teníamos alimento para mucho tiempo y muchas bocas. Pero los grandes animales, básicamente mamíferos, tienen tasas de reproducción bajas, tiempos de gestación largos y tardan bastantes años para llegar a la madurez sexual, así que con cazar pocas presas pero de forma continua los poníamos en una situación muy desventajosa. Así que el primer efecto que tuvimos sobre la Tierra se inicia con la extinción de estos grandes animales. Con esto, el Antropoceno, en mi opinión, comenzó hace aproximadamente 70 mil años.

La verdad, si somos una plaga.