Mucho antes de Pitágoras

Imagen de la tablilla Plimton 322. UNSW

¿Hay noticias de hace 3.700 años? Sí, en las matemáticas. Lee en Materia la última. Aprenderás allí cómo dos investigadores australianos han logrado mostrar el significado último de una tableta de arcilla que fue escrita por entonces. Se llama Plimpton 322, y fue hallada hace tiempo en la antigua ciudad de Larsa, la bíblica Ellasar, hoy 250 kilómetros al sur de la castigada Bagdad. Allí, entre los ríos Tigris y Éufrates, nació la civilización moderna, en las mismas tierras en que 7.000 años antes se había inventado la agricultura, y con ella los primeros asentamientos de una especie que llevaba 100.000 años vagando por el mundo en busca del almuerzo. No debería extrañarnos que también las matemáticas surgieran y arraigaran allí. Son las cosas que pasan cuando dejas pensar a la gente que sabe hacerlo.

La tableta Plimpton 322 es una lista de “tripletes pitagóricos”, como ya sospechaban algunos estudiosos y refuerzan ahora los científicos australianos. El primer triplete pitagórico es (3, 4, 5). Eso quiere decir que, si dibujas un triángulo con esos lados, la figura no tiene más remedio que ser un triángulo rectángulo (en el que uno de los tres ángulos es recto, o de 90º). Es una exhibición del teorema de Pitágoras en acción: 32 más 42 da 52, ¿no es cierto? Hay una lista inacabable de tripletes pitagóricos, o listas de tres números que conforman por necesidad un triángulo rectángulo –(5, 12, 13), (7, 24, 25), (21, 20, 29) y así hasta la saciedad—, y su cartografía genera asombrosos patrones geométricos y peculiaridades aritméticas. Ya no hay duda de que los babilonios le pisaron a Pitágoras el teorema.

Tal vez el gran logro de Pitágoras fue descubrir que el placer (o al menos el placer musical) tiene una base matemática

No es un caso único. Tal vez el gran logro de Pitágoras fue descubrir que el placer (o al menos el placer musical) tiene una base matemática. Las combinaciones de sonidos que nos satisfacen guardan las relaciones de longitud de onda más simples (la octava ½; la quinta 2/3; la cuarta ¾, etcétera). Y la escala natural, a menudo llamada pitagórica (do re mi fa sol la si do y vuelta a empezar), emerge de la aplicación reiterativa del algoritmo más simple (cortar a la mitad la longitud de la cuerda). Esta fue la base de la “armonía de las esferas”, la religión de Pitágoras y su secta que sostenía que el cosmos se basaba en los números naturales (1, 2, 3…) y sus fracciones. Otras tablillas encontradas en Mesopotamia demuestran que los babilonios, o como se llamaran en aquel tiempo, ya conocían la “escala pitagórica”. Nuestro Pitágoras leía más literatura antigua de la que nos dio a entender.

El teorema de Pitágoras es uno de los cimientos de nuestra comprensión matemática del mundo. Una de las pocas verdades que se han sostenido durante cuatro milenios. Pero de Pitágoras, lo que se dice de Pitágoras, no parece que fuera.

Javier Sampedro para EL País

¿Por qué el espacio es tan oscuro, si hay tantas estrellas?

La luminosidad que nos llega desde los astros es muy débil, incluso la de los vecinos. Por ejemplo, contemplar Antares –situada a solo 550 años luz–, una de las estrellas más brillantes del firmamento nocturno, equivale a ver una vela encendida a un kilómetro de distancia. Es el efecto de multiplicación lo que nos induce a creer que asistimos a una especie de espectáculo pirotécnico: sin ayuda de instrumental óptico, podemos ver unos pocos miles de puntos luminosos en un cielo despejado, mientras que si echamos mano de un telescopio modesto, la cantidad ya asciende a millones. 

De todas formas, la luz de buena parte del inimaginable número de soles que pueblan el universo no ha llegado aún a nuestro planeta, debido a la descomunal distancia a la que se encuentran. En muchos casos, además, la radiación electromagnética constituida por fotones jamás nos alcanzará, ya que las galaxias se están alejando a mayor velocidad que la que alcanzan esas partículas, las responsables del resplandor que vemos cada noche en el cielo.     

Pablo Colado para Muy Interesante

Desvelan el ciclo vital del dodo

El dodo fue un animal extraordinario que siempre ha formado parte de la cultura popular. Aunque ya no quedan ejemplares vivos, películas como Alicia en el País de las Maravillas, Ice Age o Up han recreado su aspecto, aunque lo cierto es que los científicos nunca han tenido muchos datos sobre esta criatura. Si bien este familiar lejano de las palomas hace tiempo que está extinto- el dodo común se extinguió hacia 1670 y el último ejemplar del dodo blanco murió en 1761- los detalles sobre su vida parecen cobrar ahora más vida que nunca.  

Por primera vez, un equipo de investigadores de la Universidad de Ciudad del Cabo, en Sudáfrica ha reconstruido el ciclo de vida completo de estas aves legendarias.

El dodo evolucionó para adaptarse a los ciclos climáticos estacionales de las islas de Mauricio. Para estas extraordinarias aves, el desafío fue sobrevivir a la escasez de alimentos propia de una estación dura y seca como el verano austral, entre noviembre y marzo. Pero, una vez pasada la época de escasez, las aves comenzarían a mudar las plumas, reemplazando las dañadas. 

"Hemos descubierto que, para el mes de julio, ya habrían desarrollado un plumaje completamente nuevo", detalla la investigadora principal, Delphine Angst. "En agosto, la hembras comenzaban ya a ovular, y poner huevos, que nacían llegado septiembre, permitiendo que las crías jóvenes crecieran lo suficientemente rápido como para sobrevivir a otro verano austral", concreta.

El ciclo de muda del plumaje ayuda a explicar por qué exiten tan diversas descripciones de los dodos.

Un secreto oculto en los huesos

Angst y sus colegas elaboraron el ciclo analizando la estructura y composición de 22 huesos de 22 dodos. Todos los huesos eran de las patas traseras, excepto uno de ellos. 

Según los resultados de los análisis, publicados en la revista Scientific Reports, los huesos de los dodos más jóvenes eran anormalmente ricos en hueso fibrolamelar, el cual contiene muchas células óseas inmaduras que permiten que el ave crezca rápidamente. 

En cambio, otros huesos, pertenecientes a dodos adultos, tenían grandes cavidades que correspondían con el ciclo de muda. "Para producir nuevas plumas, las aves necesitan más calcio, y las cavidades muestran que este calcio se estaba extrayendo de los huesos”, explica la autora principal del estudio. 

El descubrimiento de que los dodos tenían un ciclo de muda también ayuda a explicar por qué los marineros que visitaban Mauricio contaban diferentes versiones sobre en su descripción de dodos.

"Hay registros de dodos con plumaje negro, que coincide, probablemente con el inicio de la época de muda. Otros describieron a los dodos como una mezcla de plumaje suave y plumas reales. Por último, hay descripciones de dodos cubiertos completamente por plumas reales, probablemente correspondientes a aves que habían completado el ciclo", dice Angst.

Pero aún hay más. El equipo también ha logrado identificar diferencias entre machos y hembras.

En dos huesos, que se han identificado con un ejemplar femenino, se ha hallado un tejido complementario, llamado hueso medular, que es una fuente vital de calcio para la fabricación de cáscaras de huevo. Este tejido es exclusivo de las hembras. Los dos huesos femeninos eran similares en tamaño a los otros huesos en su muestra, lo que tiende a refutar una idea anterior de que los ejemplares de dodo masculino y los femeninos eran muy diferentes en su tamaños adultos. 

El dodo común (Raphus cucullatus), que vivió en las islas Mauricio; y el dodo blanco, (Pezophaps solitaria), que anidó en la vecina isla de Reunión, fueron exterminados por los humanos, dentro de los primeros 100 años después de que los marineros europeos llegaran y colonizaran Mauricio en el siglo XVI.

Imagen: Julian Hume

Referencia:

Bone histology sheds new light on the ecology of the dodo (Raphus cucullatus, Aves, Columbiformes). D. Angst, A. Chinsamy, L. Steel & J. P. Hume . Scientific Reports 7, Article number: 7993 (2017). Doi:10.1038/s41598-017-08536-3e

Por: Laura Marcos

Este es el motivo por el que no puedes llevar mercurio en un avión

POR NACHO PALOU — 26 DE AGOSTO DE 2017

La amalgama es la reacción que produce el mercurio con otro metales excepto el hiero: oro, aluminio, bismuto, estaño, plata... Como dicen en Ciencia de Sofá, “el mercurio hace cosas muy entretenidas cuando entra en contacto con ciertos elementos.”

El vídeo de NileRed muestra en un time-lapse la reacción de una gotas de mercurio sobre una placa de aluminio, el material del que en buena parte están hechos los aviones. No es de extrañar que el mercurio está en la lista de objetos prohibidos que no pueden viajar en un avión, además de que es bastante tóxico.

Afortunadamente el aluminio está protegido de forma natural por una capa fina de óxido formada por la reacción del aluminio con las moléculas de óxigeno del aire. A pesar de ser una capa microscópica esa capa de óxido es muy efectiva protegiendo el metal de los elementos, de agentes externos y de reacciones químicas tan entretenidas como destructivas, como en este caso.

Pero para lograr la amalgama Nile dedica un rato a romper la capa de óxido protector del aluminio; primero lo intenta por medios mecánicos, con el taladro, sin éxito, y finalmente opta por la solución química, aplicando ácido fluorhídrico. Una vez atravesada la capa de óxido deposita el mercurio (rápidamente, antes de que se vuelva a formar la capa de óxido en el aluminio) y así comienza el espectáculo, la amalgamación del aluminio.

La edad oscura del cosmos

En marzo de 2016 se anunciaba el descubrimiento de la galaxia más lejana conocida, GN-z11, justo en el límite de detectabilidad del telescopio espacial Hubble. Situada en la constelación de la Osa Mayor, hoy la observamos tal como era hace 13.400 millones de años, tan solo 400 millones después del Big Bang. En los últimos años, se han descubierto otros remotos objetos similares a este, y algunos también se han identificado como galaxias.

Pero ¿por qué es importante observarlos? Para entenderlo debemos retrotraernos hasta hace medio siglo, cuando la cosmología estaba en uno de sus momentos más excitantes.

En los años 60, Robert H. Dicke, un científico de la Universidad de Princeton, se planteó la siguiente pregunta: si el universo se originó con una explosión, ¿no es posible que aún podamos escuchar algún eco de aquel chupinazo?

Por algún lado debía de haber restos de radiación. Dicke propuso a uno de sus estudiantes, Jim Peebles, que se pusiera a calcular lo que veríamos si realmente el cosmos hubiese nacido de este modo, y dedujo que debía de existir un fondo de radiación de microondas cubriendo todo el espacio. Por esas casualidades de la vida, en ese momento ese mismo asunto traía de cabeza a dos radioastrónomos de la compañía Bell, Arno Penzias y Robert Wilson, que habían detectado una misteriosa radiación que no parecía provenir de nuestra galaxia. Ambos acabaron entrevistándose con Robert Dicke y se percataron de que habían dado con una especie de ruido de fondo que lo inundaba todo y que proviene de cuando el universo solo tenía 300.000 años de edad.

Y se hizo la luz

Hasta entonces, la historia del cosmos se había caracterizado por la monotonía, únicamente rota por fotones chocando contra el plasma que llenaba el espacio; electrones libres; y núcleos de hidrógeno y helio moviéndose a velocidades frenéticas. La luz era incapaz de escapar de esas continuas colisiones, por lo que el universo era opaco a la radiación. Pero la temperatura cósmica descendió lo suficiente para que los núcleos de hidrógeno y helio atraparan los electrones que volaban a su alrededor y se convirtieran en átomos neutros, con lo que los fotones dejaron de interaccionar con la materia. Este momento de desacoplamiento hizo que el universo se volviera transparente: la luz pudo escapar y hoy la podemos ver en forma de la citada radiación que permea el espacio.

Ese tiempo es lo más antiguo que podemos observar, pero paradójicamente marca el comienzo de lo que se ha dado en llamar la edad oscura del universo. Porque durante los siguientes 500 millones de años se instaló otra vez el aburrimiento. Los núcleos de hidrógeno y helio iban atrapando los electrones que hasta ese momento se movían libremente. El cosmos, cada vez más frío a medida que continuaba su expansión, se convirtió en un mar gaseoso, y una niebla oscura y opaca cubrió todos los rincones.

Más tarde, una especie de descarga cegadora hizo entrar en escena las primeras estrellas, cuya luz cambió el aspecto del firmamento. Los átomos de hidrógeno –el componente esencial de esa citada sombra cósmica que lo empañaba todo– perdieron sus electrones y dejaron de ser eléctricamente neutros, es decir, se ionizaron. Por ello, encontrar las galaxias pioneras no solo proporciona la emoción de contemplar objetos nacidos en los tiempos más remotos, sino que ayudaría a resolver una incógnita: ¿qué provocó esa electrificación? Y, sobre todo, ¿de dónde procede la ingente radiación necesaria para ello?

Puedes leer íntegramente el artículo "...Y se hizo la luz", escrito por Miguel Ángel Sabadell, en el número 436 de Muy Interesante.

Imágenes: - NASA / JPL-Caltech - M. Alvarez / R. Kaehler / T. Abel / ESO

Miguel Ángel Sabadell

¿Pueden Oir las Plantas?

THOMAS FUCHS

Hay quien afirma que la música acelera el crecimiento de las plantas, a pesar de las magras pruebas que avalan semejante aseveración pseudocientífica. Pero nuevas investigaciones indican que algunos vegetales podrían percibir sonidos, como el gorgoteo del agua a través de una tubería o el zumbido de los insectos.

En un estudio reciente, Monica Gagliano, bióloga evolutiva de la Universidad de Australia Occidental, y sus colaboradoras depositaron plántulas de guisante en frascos con forma de Y invertida. Uno de los brazos del frasco se apoyaba sobre una bandeja con agua o un tubo enroscado de plástico a través del cual circulaba el líquido elemento; el otro descansaba sobre tierra seca. Las raíces crecieron hacia el brazo del agua, tanto si esta era fácilmente accesible como si circulaba oculta por el tubo. «Sabían que el agua estaba allí, aunque lo único que podían percibir era el rumor a su paso por la tubería», asegura. Pero cuando se les dio la opción de escoger entre el tubo de agua y tierra húmeda, las raíces optaron por la segunda. Gagliano plantea la hipótesis de que las plantas se sirven de las ondas sonoras para detectar el agua en la distancia pero siguen el gradiente de humedad para alcanzar su objetivo cuando se hallan cerca.

La investigación, descrita hace unos meses en Oecologia, no es la primera en sugerir que los vegetales detectan e interpretan los sonidos. Un estudio de 2014 mostró que la crucífera Arabidopsis distingue el sonido causado por la masticación de una oruga y las vibraciones del viento: segregó más toxinas tras «escuchar» la grabación de los insectos comiendo. «Tendemos a subestimar las plantas porque nuestros sentidos no perciben bien sus respuestas. Pero las hojas han resultado ser unos detectores de vibraciones sumamente sensibles», asegura la investigadora principal del estudio Heidi M. Appel, ambientóloga radicada ahora en la Universidad de Toledo en EE.UU.

Otra pista sobre la capacidad auditiva de las plantas la aporta el fenómeno de la «polinización por zumbido», en la que cierta frecuencia del sonido del vuelo estimula la liberación del polen.

Michael Schöner, biólogo de la Universidad de Greifswald que no ha participado en esta novedosa investigación, cree que podrían poseer órganos capaces de captar sonidos. «Las vibraciones sonoras desencadenarían la respuesta de la planta a través de mecanorreceptores, que adoptarían la forma de estructuras filiformes muy delgadas, que podrían actuar como una membrana vibrátil», explica.

Esta investigación plantea dudas sobre si la contaminación acústica afectaría tanto a la flora como a la fauna, observa Gagliano: «El ruido podría bloquear canales de comunicación entre las plantas; por ejemplo, para advertir a sus iguales de la presencia de insectos fitófagos.» Así que la próxima vez que ponga en marcha el cortacésped o el soplahojas en su jardín, procure no molestar demasiado.

• Zaraska, Marta para IyC

La picadura de una medusa

Las medusas son unos de los animales más primitivos de nuestro planeta. Surgieron en los océanos hace más de 600 millones de años y, desde entonces, sus características morfológicas apenas han cambiado. Su sencillez anatómica les ha permitido sobrevivir en la mayor parte de los hábitats marinos e incluso de los dulceacuícolas.

Una explicación de su éxito evolutivo la hallamos en unas células denominadas cnidocitos, una de las armas biológicas más eficaces conocidas en el reino animal. Concentrados en los tentáculos, aunque distribuidos por todo el ectodermo de la medusa, los cnidocitos son específicos de todos los cnidarios. En estas células se almacena el veneno que la medusa inocula a sus presas para anestesiarlas antes de ingerirlas o, por el contrario, emplea como mecanismo de defensa contra los ataques de depredadores. Ante alguna de esas situaciones, en tan solo 3 milisegundos el cnidocito dispara un filamento que descarga el veneno. Se trata de uno de los procesos de exocitosis (expulsión de sustancias por parte de la célula) más rápidos conocidos hasta el momento.

La composición del veneno y, por consiguiente, su toxicidad varían de una especie de medusa a otra. La virulencia de la picadura en los humanos dependerá, pues, de la toxicidad, pero también de la cantidad de veneno inoculado. Algunas medusas del Mediterráneo, como Pelagia noctiluca, Rhizostoma pulmo o Carybdea marsupialis, están catalogadas como especies de toxicidad media-alta. Tras el contacto accidental con los bañistas en las playas, activan su mecanismo de defensa natural y con ello generan riesgos para la salud pública. En algunas zonas de la costa española, más de la mitad de las asistencias médicas solicitadas se deben a picaduras de medusa.

En el marco del proyecto de investigación Repercusiones Clínicas y Medioambientales de las Medusas en el Mediterráneo (RECLAIMED, que cuenta con el apoyo de la Fundación Bancaria «La Caixa»), nuestro grupo del Instituto de Ciencias del Mar de Barcelona, junto con el Hospital Clínico de Barcelona, estamos realizando ensayos in vitro para determinar la eficacia de distintos tratamientos de atención preclínica. Con ellos buscamos la manera de impedir el disparo de los cnidocitos mediante la inactivación de estas células. Entre los tratamientos ensayados destacan la aplicación de vinagre, amoníaco, agua dulce, bicarbonato sódico, calor y frío. Intentamos aclarar cuál es el tratamiento más adecuado, puesto que no existe consenso internacional sobre ello, además de que no hay metodologías estandarizadas que permitan comparar los resultados entre distintos laboratorios de forma rigurosa.

• Ballesteros, Ainara
• Duro, Rubén para IyC

En los tentáculos se observan agrupaciones de cnidocitos conocidas como baterías. [x 60] [Rubén Duro]

Las cunas de la humanidad

Para formar un planeta habitable se requieren una estrella de larga vida, una órbita estable, una ubicación a la distancia correcta del astro, de suerte que el planeta no se encuentre demasiado caliente ni demasiado frío, así como agua y carbono en la superficie. Esas vendrían a ser las condiciones necesarias. Para el advenimiento de Homo sapiens se exigieron, además, numerosas transiciones clave que terminarían por entregarle el dominio del planeta entero.

La primera fue la transición de lo inerte a lo vivo. Mark Maslin recuerda el testimonio de estructuras celulares procedentes de la formación australiana de Strelley Pool, de hace unos 3460 millones de años. Con posterioridad a la publicación del libro se han descubierto microfósiles más antiguos, de hace entre 4280 y 3770 millones de años, en una formación rocosa de Quebec. Se trata de tubos y filamentos de hematites que apuntarían a restos de bacterias que medraron en chimeneas hidrotermales submarinas.

Hace 2400 millones de años se produjo el episodio de la Gran Oxidación. Hasta entonces solo hubo en la Tierra organismos procariotas. Aquellos dotados de núcleo diferenciado, los eucariotas, emergieron hace entre 2100 y 1600 millones de años, tras la fusión de dos tipos de procariotas, de acuerdo con la tesis esbozada por Lynn Margulis sobre la simbiosis. Constituyen la base de todos los organismos multicelulares.

Se supone que los especímenes animales más simples se abrieron paso hace 600 millones de años. Sin embargo, los grandes phyla aparecieron durante el período de rápida diversificación en la explosión del Cámbrico, el cual comenzó hace unos 541 millones de años —inicio de lo que se conoce como eón Fanerozoico— y duró unos 40 millones de años. Algunas de las formas extraordinarias que existieron durante ese tiempo quedaron registradas en las comunidades de Burgess Shale y en las de Chengjiang. Esa asamblea de organismos incluía una rama, los vertebrados, que adquirieron médula ósea.

Transición determinante también fue la extinción de los dinosaurios, hace unos 66 millones de años. Durante un período de intensa actividad volcánica se arrojaron cantidades ingentes de lava; estas produjeron los traps del Decán y, combinado con el impacto meteorítico en Chicxulub, causaron una mortandad generalizada. Con todo, la extinción permitió la evolución y proliferación de mamíferos y la emergencia de los primeros antepasados de los primates. Rasgos exclusivos de los mamíferos son las glándulas mamarias, productoras de leche, y poseer pelo o cuero, así como tres huesos en el oído interno —los cuales evolucionaron a partir de la mandíbula de los reptiles— y neocorteza. Esta constituye una región del cerebro que controla las funciones superiores, como la percepción sensorial, la generación de órdenes motoras, el razonamiento espacial y, en los humanos, el pensamiento consciente y el lenguaje.

Unos diez millones de años después de la extinción de los dinosaurios, durante un período de un notable calentamiento global, comenzaron a aparecer los antropoides (primates y monos). Empezaron a vivir en grupos extensos, lo que significaba que cada animal tenía que negociar redes complejas de amistad, jerarquía y rivalidad. Se supone que eso tuvo una incidencia crucial en la adquisición de un cerebro más poderoso en los homininos, nuestros antepasados (Ardipithecus, Australopithecus, Homo).

La tectónica causa cambios significativos en el clima, hidrología y cubierta vegetal, global y regionalmente. El cambio climático a largo plazo ocurrido en África oriental estaba controlado por la formación progresiva del valle del Rift, que condujo a una aridez creciente, una fragmentación de la vegetación y el desarrollo consiguiente de cuencas lagunares. Hubo períodos de variabilidad climática extrema cada 400.000 u 800.000 años. Los cambios ambientales afectarían de manera diferente a las especies especialistas y a las generalistas. Durante los períodos secos, las tasas de extinción de los organismos especialistas aumentarían a medida que tuvieran que luchar por el alimento, tras perder su nicho ecológico y su ventaja competitiva. Por el contrario, las especies generalistas sufrirían una tasa menor de extinción porque estarían más adaptadas a la búsqueda de alimentos en períodos estresantes [véase «Cambios climáticos y evolución humana», por Peter B. deMenocal; Investigación y Ciencia, noviembre de 2014].

El origen exacto de los homininos es objeto de controversia. Entre hace diez y cinco millones de años adquirieron capacidad de deambular. Contemporáneamente, chimpancés y gorilas se desenvolvían mejor trepando por los árboles y apoyándose en los nudillos cuando estaban en el suelo. El bipedalismo permitió a nuestros antepasados salir de su enclave en el oriente africano. Algunos de estos primeros homininos utilizaban ya herramientas de piedras hace, al menos, unos 3,3 millones de años. Hace unos dos millones de años aparecieron nuevas especies de homininos cuyo cerebro había crecido un 8 por ciento con respecto al de sus antepasados. Por vez primera, se aventuraron fuera de África. Ese mayor cerebro vino acompañado por otros cambios que afectaron a la historia vital (acortamiento del intervalo entre nacimientos), tamaño corporal, forma de la pelvis y una morfología de los hombros que propiciaría el uso de proyectiles. Estas especies se adaptaron a largas caminatas, adquirieron flexibilidad ecológica y conducta social, incluido el procesamiento de la alimentación [véase «A golpe de suerte», por Ian Tattersall; Investigación y Ciencia, noviembre de 2014].

Los descubrimientos de los últimos decenios han incrementado de manera notable el registro fósil de homininos. Desde 1987 se ha sugerido la incorporación de 13 especies y cuatro géneros nuevos. Sobresalen los hallazgos de Atapuerca, Dmanisi (Georgia), Hadar (Etiopía) y Rising Star (Sudáfrica). Merced al refinamiento de nuevas técnicas de datación se ha ido alcanzando una mayor precisión cronológica que vincula fenotipos con el entorno. Agreguemos que el análisis genético ha sacado a la luz la existencia de un fluido intercambio sexual entre especies de homininos, lo que ha supuesto el cuarteamiento de los rígidos árboles filogenéticos [véase «Híbridos humanos», por Michael F. Hammer; Investigación y Ciencia, julio de 2013].

Tras la aparición de los protohomininos, representados por Sahelanthropus, Orrorin y Ardipithecus, hace entre cuatro y siete millones de años, llegaría el género Australopithecus, hace unos cuatro millones de años. Emergerían luego los géneros Homo y Paranthropus, en torno a la frontera Plioceno-Pleistoceno, hace entre 2,8 y 2,5 millones de años. Homo erectus entraría en escena hace 1,8 millones de años y Homo heidelbergensis, hace unos 800.000 años.

Por fin, hace unos 200.000 años, emergió Homo sapiens en África oriental. Se dispersó luego por Eurasia. Hasta hace 100.000 años no afloran indicios de creatividad, que comienzan a consolidarse desde hace 50.000 años en manifestaciones de arte, ornamentación y pensamiento simbólico, expresiones que van ganando en complejidad y frecuencia. Demuestran que se generaba conocimiento que se transmitía a la generación siguiente. La cultura se estaba haciendo acumulativa y crecía con cada nueva generación. Y empezó la agricultura, luego la urbanización y, por fin, la ciencia.

Luís Alonso para IyC

Un creador de mundos

JAVIER SAMPEDRO

18 AGO 2017 - 19:12 CEST

Telescopios con los que el Instituto SETI busca señales de inteligencia extraterrestre SETI INSTITUTE

Preguntadme por mi novelista favorito. Julio Cortázar, responderé. Preguntadme por mi cuentista y os diré que Jorge Luis Borges, por mi narrador interior y diré Thomas Pynchon, por mi autor policiaco y mencionaré a Conan Doyle, a Agatha Christie, a Donna Leon. Pero si me preguntáis por el escritor más influyente en mi vida, tendré que citar forzosamente a Isaac Asimov. Fue él quien me apartó de mi vocación adolescente, la física, y me condujo a estudiar biología molecular y condicionar así el resto de mi vida. No me entiendas mal, las ideas sobre el ADN y el código genético que leí en Asimov llevaban 20 o 30 años en la literatura científica. Pero jamás me hubiera enterado de ellas de no ser por Asimov. El científico y escritor Carlo Frabetti ha recuperado esta semana en Materia las ideas del escritor de ciencia ficción para profundizar en el debate que mantiene con los lectores sobre los tipos, o los grados, de civilización galáctica que cabe esperar en nuestros cosmos inmenso, oscuro y paradójico.

La cuestión de fondo, siguiendo el enfoque seminal del físico ruso Nicolái Kardashov, son las fuentes de energía. En la escala de Kardashov, una civilización de tipo I es la que utiliza toda la energía que le llega desde su estrella. Nosotros, por tanto, no alcanzamos siquiera ese nivel I, puesto que somos unos verdaderos inútiles aprovechando la energía de nuestro Sol, y desaprovechamos casi toda la que llega a nuestro planeta.

O conquistamos la galaxia, o nos extinguimos como especie

Además de eso, por supuesto, dejamos escaparse al espacio profundo la inmensa mayoría de la energía solar, la que nunca alcanza la Tierra. Físicos como Freeman Dyson han propuesto una red de satélites artificiales –la esfera de Dyson— para capturar la mayor parte de la energía que irradia del Sol. Cuando seamos capaces de construir una esfera de Dyson, podremos aspirar a formar una civilización de grado II en la escala de Kardashov. Una civilización de tipo III no aprovecharía ya toda la energía de su estrella, sino la de su entera galaxia. Y aquí es donde entra Asimov.

En su trilogía de la Fundación, el novelista describe una civilización galáctica, justamente. Es enteramente humana, es decir, procedente de la Tierra, y lo es por una razón interesante. Asimov estaba completamente seguro de que, en caso de un conflicto entre la Tierra y una civilización extraterrestre, los humanos solo podríamos salir perdiendo, dado nuestro nivel tecnológico ínfimo a la escala cósmica. Así que decidió poblar de humanos la Vía Láctea. No porque le encantaran los humanos, sino porque no veía otra opción. O conquistamos la galaxia, o nos extinguimos como especie. Elija el lector.

En nuestros días, por supuesto, Asimov y Kardashov se nos quedan cortos. Ahora podemos concebir también una civilización de tipo IV, que controle el universo entero, y hasta una de tipo V que abarque los universos múltiples (el multiverso) que contemplan los físicos teóricos.

El problema, quizá, sigue siendo el mismo que formuló Enrico Fermi en los años cuarenta: ¿Dónde está todo el mundo?

El asteroide que acabó con los dinosaurios sumió a la Tierra en dos años de oscuridad

Hace 66 millones de años, un bombardeo masivo de partículas de roca pulverizada, que se dio justo después de un gran impacto de un asteroide de, al menos, diez kilómetros de diámetro, cayó sobre la Tierra, y cantidades ingentes de polvo sumieron el planeta azul en una oscuridad completa durante unos dos años. La catástrofe global habría producido incendios forestales generalizados, erupciones volcánicas, y habría levantado capas polvo, bloqueando la luz del Sol y deteniendo la fotosíntesis. Esto habría, además, enfriado en planeta a una velocidad drástica. Todo ello, contribuyendo a la extinción masiva que marcó el final de la era de los dinosaurios.

Estos son los detalles de cómo el clima podría hacer cambiado drásticamente tras la catástrofe, publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences. El estudio, dirigido por el Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) con el apoyo de la NASA y la Universidad de Colorado Boulder, ha elaborado un modelo de cómo las condiciones de la Tierra tras el impacto del asteroide, más que el propio impacto en sí, podrían haber condicionado el final del Periodo Cretácico. Una información que los biólogos y paleontólogos pueden utilizar para comprender mejor por qué algunas especies murierontras la catástrofe, especialmente en los océanos, mientras que otras sobrevivieron.

 

Los científicos calculan que más de tres cuartas partes de todas las especies en la Tierra, incluyendo todos los dinosaurios que no eran de tipo aviar, desaparecieronen el límite de los períodos Cretácico y Paleógeno, un evento conocido como límite K/Pg. La evidencia muestra que la extinción coincidió en el tiempo con el choque de un asteroide de considerable tamaño en lo que ahora es la Península de Yucatán. Pero más importante aún fueron las consecuencias a largo plazo de la colisión, que habría provocado terremotos, tsunamis y, por supuesto, erupciones volcánicas.

Los científicos también calculan que la fuerza del impacto habría lanzado a una roca vaporizada  por encima de la superficie de la Tierra, donde se habría condensado en pequeñas partículas de polvo, conocidas como esférulas. A medida que las esférulas cayeron de nuevo a la Tierra, se habrían calentado por fricción a temperaturas lo suficientemente altas como para provocar incendios globales y abrasar la superficie de la Tierra. Los restos de esta fina capa de esférulas se pueden encontrar en registros geológicos de todo el mundo.

Se calcula que la Tierra estuvo cubierta por quince millones de toneladas de polvo durante unos dos años.

"La extinción de muchos de los grandes animales en la Tierra podría haber sido causada por las consecuencias inmediatas del impacto, pero más animales que vivían en los océanos o los que se refugiaron en túneles subterráneos podrían haber sobrevivido, además de los mamíferos que, de hecho, subsistieron", explica el científico NCAR Charles Bardeen, autor principal del estudio. "Nuestro modelo recoge lo que ocurrió después de los efectos iniciales. Queríamos ver las consecuencias a largo plazo de la capa de polvo que, creemos, cubrió la mayor parte del planeta durante dos años, y cuáles podrían haber sido las consecuencias para los animales que sobrevivieron en los meses posteriores al desastre”.

Para ello, los investigadores simularon el efecto de la capa de polvo sobre el clima global a largo plazo. Se calcula que la Tierra estuvo cubierta por quince millones de toneladas de polvo.

Una reacción en cadena

En las simulaciones, el polvo fue subiendo más y más alto en la atmósfera, formando finalmente una barrera global que bloqueó la gran mayor parte de la luz solar que llegaba a la Tierra. "En los primeros momentos, la Tierra habría sido tan oscura como en una noche de Luna", según Toon.

Como consecuencia, la fotosíntesis habría sido imposible durante más de un año y medio, además de que muchas de las plantas ya se habrían incinerado. Pero la oscuridad probablemente habría tenido su mayor impacto en el fitoplancton, que es básico en la cadena alimentaria oceánica. La pérdida de estos pequeños organismos habría generado una reacción en cadena a través del océano, devastando muchas especies marinas.

Además, en las simulaciones, la pérdida de luz solar causó una pronunciada disminución de las temperaturas promedio de la superficie de la Tierra, con una caída de veintiocho grados centígrados sobre la tierra y once grados centígrados sobre los océanos.

Sin embargo, mientras que la superficie de la Tierra se enfrió en los escenarios de estudio, más arriba, en la estratosfera, hacía mucho más calor cuando las partículas de polvo absorbieron la luz del Sol. Las altas temperaturas destruyeron el ozono y permitieron almacenar grandes cantidades de vapor de agua en la atmósfera superior. El vapor de agua, entonces, reaccionó químicamente en la estratosfera para producir compuestos de hidrógeno que condujeron a más y más destrucción del ozono. La pérdida de ozono resultante habría permitido que dosis dañinas de luz ultravioleta llegaran a la superficie de la Tierra, dificultando aún más la vida sobre ella.

Nada dura para siempre

Un hallazgo especialmente sorprendente que tuvo lugar durante la simulación: el agua en forma de vapor almacenada en la atmósfera de la Tierra jugó un papel importante en la desaparición de la capa de polvo que cubrió la Tierra. Cuando el polvo empezó a salir de la estratosfera, el aire empezó a enfriarse. Este enfriamiento, a su vez, hizo que el vapor de agua se condensara en partículas de hielo, que acabaron con más y más partículas de polvo, hasta que la capa de hollín fue diluida por completo, después de permanecer dos años cubriendo la superficie de la Tierra.

Imagen: NASA

Referencias: On transient climate change at the Cretaceous−Paleogene boundary due to atmospheric soot injections. Charles G. Bardeena, Rolando R. Garcia, Owen B. Toon, and Andrew J. Conley. PNAS (2017).

Julio de 1841: nacen los dinosaurios

wicho@microsiervos.com (Wicho)/7 ago 2017

Nacho Padró

Club de Ciencias

Flipea esto en…Me gustaDeja un comentario

Compartir en

 

El 20 de febrero de 1824 William Buckland publicó los primeros datos acerca del Megalosaurus, un animal carnívoro de gran tamaño del que tenía parte de una mandíbula inferior, algunas vértebras, fragmentos de una pelvis, una escápula y de sus miembros posteriores. 

En los siguientes años fueron apareciendo más restos de animales de características similares, tanto que Richard Owen se dio cuenta de que formaban parte de un grupo claramente diferenciado de otras especies. 

Así que en julio de 1841, en la decimoprimera asamblea anual de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia, celebrada en Plymouth, presentó un informe titulado Report on British Fossil Reptiles en el que decía: 

La combinación de estas características, algunas, de hecho, de grupos que ahora son distintos entre sí, y todas presentes en criaturas de un tamaño muy superior al de cualquiera de los reptiles existentes, será, presumo, considerada motivo suficiente para establecer una tribu u orden diferentes de Reptiles saurios, para los que propongo el nombre Dinosauria. 

Según la Wikipedia el término viene de las palabras griegas δεινός (deinos, que significa «terrible», «potente», o «gran temor») y σαῦρος (sauros, que significa «lagarto» o «reptil»), y la idea de Owen era darles un nombre que hiciera justicia a su gran tamaño y majestuosidad. 

Sea como sea el nombre cuajó, así que parece que en efecto Owen tenía motivos suficientes. 

(Letters from Gondwana vía Fernanda Castaño, seguro que gracias a un RT de Pepe Cervera).