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.