jueves, 3 de abril de 2008

La vida en un infierno.

Estamos acostumbrados a vivir en unas condiciones ambientales bastante idílicas, lo cual nos hace ser una especie privilegiada dentro del reino animal y vegetal. La temperatura, el ph (grado de acidez), la presión, la humedad etc... son factores que hasta hace poco tiempo marcaban la frontera para definir las zonas habitables en nuestro planeta.. Pero esto ha dejado de ser cierto, una vez que se han descubierto formas de vida en ambientes absolutamente infernales, en los que la mayoría de los seres que conocemos serían incapaces de vivir. Me estoy refiriendo a la esa nueva clase de seres en su mayoría unicelulares o virus denominados “extremófilos”.

Recientemente una expedición de científicos se ha encaminado hacia el lago Untersee de la Antártida, nutrido por glaciares, siempre cubierto de nieve, y muy alcalino, es uno de los lagos más inusuales de la Tierra. Los primeros 70 metros de agua del lago son tan alcalinos que "su pH es como CloroxTM fuerte", dice el líder de la expedición, Richard Hoover, del Centro Marshall para Vuelos Espaciales, de la NASA.". “Y para hacerlo todavía más interesante, los sedimentos del lago producen más metano que cualquier otra masa de agua natural que haya en nuestro planeta. Si encontramos vida aquí, tal descubrimiento tendrá importantes consecuencias".

El objetivo de esta expedición es buscar seres vivos que se desarrollen en este ambiente con el fin de poder redefinir las condiciones para la vida, ampliando así los lugares y ambientes en donde esta surja. No es nada nuevo lo que se pretende. Ya en otras ocasiones los científicos han descubierto vida en lugares igualmente inhóspitos. Algunos investigadores ya han encontrado microbios que viven en el hielo, en agua hirviendo y hasta en reactores nucleares. Estos "extraños extremófilos” pueden ser de hecho normales para la vida en otros sitios del cosmos.

Mucho más increíble, sin embargo, fue la revelación, hace algunos años, de que algunos extremófilos hallados por investigadores en un túnel de Alaska volvieron a la vida una vez que se derritió el hielo que los rodeaba. Estas bacterias habían soportado estar congeladas durante 32.000 años y pudieron regresar a la vida "como si nada hubiera sucedido" a medida que se descongelaban. Esto significa que resultaría bastante creíble que en el núcleo de hielo de un cometa puedan encontrarse formas de vida que viajen con el y que procedan de lejanos planetas o asteroides.

Otro ejemplo de hábitat infernal es el lago Mono en California. Aquí hace unos años los científicos descubrieron una nueva variedad de bacteria perteneciente al genero Spirochaeta thermophila . Este género incluye hasta 13 especies de bacteria. No todas ellas viven en lugares tan severos como el Lago Mono. Algunas crecen en el fango ordinario de los lechos fluviales. La mayoría, sin embargo, prefiere los ambientes extremos. La Spirochaeta thermophila por ejemplo, puede ser encontrada en el fango situado en las profundidades oceánicas, bajo presiones altísimas, alrededor de los afloramientos hidrotermales submarinos. Otro ejemplo: la Spirochaeta bajacaliforniensis se mantiene sin oxígeno en los lodos sulfurosos de Baja California. Todas las Spirochaeta son resistentes a las altas concentraciones sulfúricas. El barro caliente, salado y apestando a azufre parece ser un buen hogar para estas criaturas.

Los resultados de estas sorprendentes investigaciones servirán de base para la planificación de los próximos viajes a Marte y otros lugares de nuestro sistema solar. Ahora de lo que se trata es de buscar en lugares de similares características a estas zonas de nuestro planeta en otros mundos. Las restricciones impuestas hasta ahora dejaran de ser un factor de rechazo a la hora de orientar nuestras investigaciones en materia de exobiología. Quedará demostrado que se pueden desarrollar formas de vida de naturaleza tan especial en lugares tan singulares lo que permite una puerta abierta a una interesante y a la vez inquietante búsqueda de vida mas allá de nuestro planeta.

En otro orden de cosas también es interesante conocer los mecanismos de reproducción y subsistencia de estos diminutos seres para poder utilizarlos en algunos casos como aliados para el desarrollo de nuevos sistemas de descontaminación y protección del medio ambiente frente a las agresiones de la propia actividad humana. Una bacteria que se alimente, por ejemplo, de compuestos hidrocarburos puede ser una gran aliada para descontaminar el océano de un vertido accidental de petróleo.

El estudio genético de estos seres puede desvelar los mecanismos moleculares capaces de realizar la síntesis de sustancia de alto nivel toxico y la presencia de proteínas y enzimas que trasformen lo que para nosotros es un veneno en otros compuestos inocuos.

En Marte existe un Cráter denominado Gusev en la zona bautizada como Vallis Ma'adim del que los científicos poseen, a través de la sonda Mars Global Surveyor enviadas en 1998, una buena colección de fotografías. Pues bien este lago por sus condiciones orográficas y por lo que se supone ha sido su evolución geológica no es difícil que sea un escenario muy parecido al mencionado lago Mono en California. Es muy posible que este cráter marciano, hace unos cuantos cientos de millones de años estuviese lleno de agua y que allí pudiesen darse las condiciones de vida que albergasen a bacterias del tipo Spirochaeta. Está claro que encontrar bacterias vivas ahora, dadas las condiciones del suelo y la atmósfera marciana sería altamente improbable pero si podrían quedar restos fosilizados de estos u otros seres parecidos en el lecho de este cráter.

Volviendo al lago Mono y atendiendo a las descripciones que de lo que allí hay hacen los científicos uno queda maravillado de lo misteriosa que es la vida. Extrañas agujas nudosas llamadas "tufas" sobresalen del agua unos pocos metros. La propia agua está saturada con miles de millones de criaturas flotantes: los crustáceos de la salmuera. Tomemos una y observémosla cuidadosamente. Se trata de una alienígena en miniatura. En el medio del lago hay una isla, cubierta de ceniza y burbujeantes manantiales de aguas termales.

En las tufas del Lago Mono, los microfósiles son abundantes. Estas agujas se forman cuando las aguas ricas en calcio de las emanaciones termales bullen a lo largo del lago, el cual es rico en bicarbonato. El calcio y el bicarbonato se combinan, precipitándose en forma de caliza y sepultando microbios al mismo tiempo.

Las torres de tufa solo crecen mientras están bajo el agua, pero en el Lago Mono se asoman por encima de la superficie. Esto es debido a que el nivel del lago ha descendido durante los últimos años por el suministro de agua a Los Angeles, 600 kilómetros al sur. El nivel de agua en Marte ha descendido también. ¿Cómo? Nadie lo sabe. Si los robots Spirit localizan puntos de tufa en los alrededores del cráter Gusev, será un indicio perfecto -- un claro signo de la presencia de agua en la antigüedad y, quizás, de la existencia de un medio ambiente que albergó vida en el pasado.

La luz: Una puerta hacia el conocimiento del cosmos.

Esta mañana, cuando me desperté y abrí los ojos percibí la luz que entraba a través de las rendijas de la persiana de mi ventana y tuve una indescriptible sensación de alegría. Por un instante pensé en la maravilla que es el poder percibir la luz, y, a través de esta, ser capaces de reconocer el espacio que nos rodea, los objetos, la tierra, el agua las nubes, percibir el rostro de nuestros semejantes y al resto de seres vivos que pueblan nuestro planeta, y sentirme bañado por esa misteriosa energía que el cosmos nos regala para poder mantener vivos los sentidos y poder seguir soñando cada día.

Pero quiero hablarte amigo lector de la luz más bien como la causa y principio de la existencia de los objetos, como el mágico instrumento que la naturaleza nos regala para poder comprenderla y respetarla mejor cada día. La luz es una onda electromagnética, compuesta por partículas energizadas llamadas fotones, y, en nuestros ojos, por milagros de la biología, se transforma en impulsos eléctricos que viajan a nuestro cerebro y allí son interpretados y finalmente identificados como formas, colores y movimientos.

¿Se han parado a pensar en la cantidad de información que transporta la luz? Ciertamente es muchísima, la luz nos da idea de la geometría del mundo, nos permite incluso percibir a su través el propio espacio tridimensional. La luz nos habla de la composición de los cuerpos sobre los que incide, dado que al llegar a ellos parte de su espectro es absorbido y parte reflejado, surgiendo de este fenómeno de reflexión la cualidad del color. Por el color y las formas nuestro cerebro es capaz de deducir mucha información relacionada con el espacio que nos rodea y de ese modo permitirnos interaccionar con él. Por el color de los objetos somos capaces de describir sus cualidades y naturaleza.

Sin embargo cuando las tinieblas abrazan nuestro mundo y llega la noche perdemos toda esta información y de alguna manera nuestro organismo en su totalidad también reacciona a esta situación. No olvidemos que el ritmo circadiano día-noche es un perfecto péndulo que marca el devenir de la vida en nuestro planeta tanto para los animales como para las plantas. Pero en la noche aun nos llega luz.

Hablemos de la luz que nos llega de lejanas estrellas. Cuando usted y yo miramos en la noche una estrella, la luz que llega a nuestros ojos salió de la estrella quizá hace varios cientos de miles, hasta millones de años. La luz a pesar de viajar a la vertiginosa velocidad de 300.000 km/s tarda muchísimo tiempo en recorrer las enormes distancias que nos separan de ella, por eso, esas distancias las medimos en años luz en lugar de km. Así, debemos considerar que un año luz es la distancia que recorre un rayo de luz durante un año.

Entendido que el viaje que recorre la luz desde la estrella en la que se produce es un largo recorrido, debemos convenir en que la imagen que tenemos del universo cuando lo contemplamos desde nuestro diminuto platea es la imagen “fósil”, antigua, de unos acontecimientos que quedaron ya en el remoto pasado. Esa estrella que ahora vemos puede ser que ahora, en este instante este apagada, quizá convertida en un astro oscuro y errante que agoniza.

La luz no es una simple radiación con una longitud de onda. La luz, para hacer más grande la maravilla de su existencia, es un conjunto de radiaciones de longitudes de onda distinta que viajan juntas. Cada color se corresponde con una longitud de onda, y hay tantos colores como los siete que componen el arco iris (rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil (ó morado) y violeta). Esto que les cuento lo descubrió el genial Newton cuando en 1666 hizo pasar un haz de luz a través de una ventana a una habitación oscurecida y sobre un prisma de cristal. Cuando el prisma reflejó el rayo que entraba por la venta sobre una pantalla blanca no se produjo un punto de luz blanca sino un precioso espectro con todos y cada uno de los colores que les he mencionado.

¿Por qué percibimos los objetos con distinto color? Sencillamente porque una parte de la radiación que llega a los objetos, debido a la propia naturaleza del material con el que están construidos es capaz de reflejar o absorber determinados fotones o lo que es lo mismo determinada longitud de onda del haz luminoso es absorbida por el cuerpo y otra es reflejada. Precisamente la radiación espectral reflejada es la que define la naturaleza del color del objeto. ¿Qué les parece esta maravillosa forma de comportase la luz?

Los astrónomos son avezados investigadores de la luz. Para ellos la luz es un instrumento con el cual son capaces de adivinar la composición de la atmósfera de un lejano planeta o de una estrella. Analizando el espectro luminoso de la luz que capta un telescopio se pueden deducir por la ausencia o presencia de las franjas luminosas de sus colores los gases que componen aquellas lejanas atmósferas.

¿Qué pasa si un foco emisor de luz se mueve hacia nosotros o se separa? La respuesta a esta pregunta la dio en 1842 en una monografía titulada "Sobre el color de la luz en estrellas binarias y otros astros", un gran científico que se llamaba Christian Andreas Doppler. Si estudiamos el rayo de luz que nos llega de una estrella lejana podremos comprobar que en el caso del espectro visible de la radiación electromagnética, si el objeto se aleja, su luz se desplaza a longitudes de onda más largas, desplazándose hacia el rojo. Si el objeto se acerca, su luz presenta una longitud de onda más corta, desplazándose hacia el azul. Con esta observación convertida a en la ley denominada “Efecto Doppler” se deduce que el universo que contemplamos no esta quieto. Que analizando la luz que nos llega de las estrellas y galaxias utilizando instrumentos de precisión como los espectrómetros, deducimos que unas vienen hacia nosotros y otras se alejan. En definitiva el universo es un complejo mecanismo sometido a la acción de las fuerzas gravitacionales que son las máximas responsables de su estructura y del reparto de la materia en su infinitud.

Si ustedes son capaces de imaginarse que “viajan a lomos de un rayo de luz” podrán contemplar espectáculos maravillosos, tanto en la inmensidad del cosmos como en el seno de las moléculas y los átomos, en lo pequeño y en lo grande la luz juega un papel muy importante. El conocimiento del cosmos es posible gracias a la luz, sin ella, poco habría avanzado el ser humano en su carrera hacia la explicación del sentido de la vida: de donde venimos, y a donde vamos. La luz, recuérdenlo mis amigos lectores, es el hilo conductor que nos mantiene unidos, el canal de comunicación que nos permite conocer lo que hay mas allá de nuestra realidad espacial, que es bien corta por cierto.

La luz es un poderoso catalizador para numerosas reacciones en los más diversos sistemas físicos, químicos y biológicos. Pensemos, a modo de ejemplo, en la función fotosintética que realizan los vegetales para sintetizar los nutrientes que las hacen vivir, crecer y reproducirse. Sin la presencia de la luz solar no existirían la plantas y por lo tanto tampoco los animales que como sabemos viven de ellas y por el mismo efecto ningún de los seres carnívoros.

En la actualidad nuestros científicos tienen puestas sus esperanzas en la luz para conseguir energía barata y no contaminante a través de la energía solar fotovoltaica mediante la aplicación del efecto fotoeléctrico que descubriera el propio Einstein mediante finas obleas de material semiconductor fotosensible.

El Océano: Ese gran desconocido

Seguramente alguna vez, apreciado lector, has paseado por la playa y mientras las olas mojaban tus pies, quizá dejabas libre la imaginación y pensabas en lo que había más allá del horizonte, en los misterios que guardan esas gigantescas masas de agua que cubren mas del 70% de la superficie de nuestro planeta.


Amigo lector, te voy a hablar del océano, y, si me acompañas, nos sumergiremos en él y te contaré algunas de las maravillas que allí existen. Para empezar diremos que la capa de agua fundamentalmente salada que cubre la superficie de nuestro planeta tiene una profundidad media de unos 4000 metros si bien sabemos que existen profundas simas en el océano que alcanzan más de 10000 metros.

En este viaje que hacemos lo primero que debemos hacer es proveernos de potentes focos de luz pues tenemos que pensar que los rayos de luz del sol solo llegan a una profundidad de entre 150 y 200 metros. A partir de esta cota de profundidad nuestro mundo submarino es totalmente oscuro. Figúrense que nos quedan casi cuatro kilómetros de viaje para tocar fondo. En este espacio se desarrolla una actividad biológica y físico-química increíble y, por cierto, muy desconocida para la ciencia.

Para nuestro paseo oceánico debimos proveernos de un buen traje que nos permita desplazarnos en un ambiente en el que las presiones son muy elevadas. No olvidemos que a gran profundidad la presión se hace muy elevada e imposible de soportar por nuestro cuerpo que literalmente se vería aplastado por los más 350 kg. por centímetro cuadrado que deberíamos soportar. Esta enorme presión nos impide, al mismo tiempo, desplazarnos con soltura, por lo que nuestro paseo será lento y dificultoso.

¿Viven seres allá abajo? Naturalmente que si. Se calcula que las especies que habitan a partir de los 400 o 500 metros pueden llegar a ser de centenares de millones, de las cuales apenas llegamos a conocer un 0,01 %. Es increíble la diversidad biológica que están descubriendo los oceanógrafos en las recientes investigaciones que se llevan a cabo. Sin embargo estas especies, que raramente se acercan ala superficie, por el mismo motivo que nosotros no lo hacemos a las profundidades, debido a la inadaptabilidad de nuestros cuerpos, posiblemente surgen y se extinguen sin haber sido vistas jamás por el hombre.

Los animales que veríamos a la luz de nuestros reflectores marinos nos dejarían maravillados, sus formas adaptadas al medio, capaces de soportar las altas presiones de allá abajo, su absoluta carencia de ojos por no ser necesarios, su sistema de orientación, todo ello forma parte de un mundo desconocido y apasionante para la ciencia.

Un ejemplo de animal habitante de las profundidades marinas es el calamar gigante, el mayor de los seres vivos invertebrados conocidos. Fuente de inspiración de novelistas y viejos marinos que cuentan sus increíbles historias de abordaje de buques balleneros en tiempos pasados. Este animal, que jamás se ha filmado vivo habita entre los 400 y los 1000 metros de profundidad y si alguna vez se vio varado en una playa se pudo comprobar su extraña formación anatómica, adaptada a las profundidades.

¿Qué decir de las aguas? El agua en el océano es el elemento fundamental que representa el motor tanto de la vida como de los cambios orogénicos y de las condiciones físico químicas de este medio. Sabemos que el agua, al igual que el aire, posee una densidad que depende entre otras cosas de su temperatura. De este modo podemos afirmar que en nuestro viaje a las profundidades marinas nos encontraremos con dos tipos de corrientes de agua: una ascendente, más cálida, y otra descendente de agua más fría. Este motor que constituye el movimiento de las masas de agua es el principal promotor de la dinámica marina y afecta de manera fundamental tanto al ecosistema abisal como a las formaciones geológicas marinas y a la distribución de los compuestos minerales del fondo. No olvidemos que las aguas realizan el transporte de los materiales que los ríos llevan al mar, distribuyéndolo en el fondo, así como los materiales que emergen del fondo y que son muy útiles para alimentar el plancton y a otros seres marinos que viven más en la superficie.

No se si ustedes saben que una vez llegados al fondo del océano a pesar de poder poner pie en tierra firme, allí, debajo de nuestros pies, según nos dice el profesor Peter A. Rona se despliegan otros grandes acumulaciones de aguas subterráneas que se filtran a través de las rocas del fondo. Allá en ese “océano bajo el océano” que postula como teoría el profesor Rona, las condiciones físicas y químicas provocan una serie de fenómenos de vital importancia. Uno de estos fenómenos es la creación de fumarolas que proyectan agua hacia arriba a través de una especie de chimeneas volcánicas a elevadas temperaturas, a las que se ha llegado debido al calor de las rocas del subsuelo marino.

En el año 1977, una expedición oceanográfica descubrió en la región cercana a la plataforma de las islas Galápago la existencia de regiones muy profundas en las que la actividad volcánica producía ecosistemas que hasta entonces eran imposibles de concebir. En las zonas de nacimiento de nuevos suelos oceánicos se encontraron chimeneas que correspondían a fuentes volcánicas en las que se emite agua sobrecalentada mezclada con metales y otros elementos, con abundancia de sulfuros. Temperaturas de cientos grados y aguas sulfurosas parecen incompatibles con los seres vivos. Sin embargo, en torno a estas chimeneas se desarrolla una vida basada en bacterias capaces de obtener su energía a partir de las sustancias químicas, supliendo la ausencia completa de luz solar, y siendo la base de toda una cadena trófica que ha sido estudiada como uno de los ejemplos de la ubicuidad y adaptación de la vida en la Tierra. Aunque al principio se pensaba que en estas chimeneas hidrotermales del fondo oceánico podrían haberse generado los primeros seres vivos de nuestro planeta, parece más probable que haya sido al revés: la vida ha conseguido adaptarse a esos ambientes extremos.

El océano esta amenazado

Este desconocido mundo por el que te estoy paseando, amigo lector, esta seriamente amenazado. En 2005, los investigadores del Scripps Institution of Oceanography y del Lawrence Livermore National Laboratory encontraron evidencia clara de que el océano está calentándose rápidamente. Descubrieron que hasta media milla desde la cima el océano se ha calentado dramáticamente en los últimos cuarenta años como resultado de la inducción de los gases del invernadero humano.

La acidez en aumento de los niveles crecientes de CO2 está cambiando el equilibrio del PH del océano. Los estudios indican que las conchas y esqueletos de moluscos y plancton que contribuyeron a construir todo el arrecife de coral se disolverían en 48 horas de exposición a la acidez esperada del océano para 2050. Los arrecifes de coral ciertamente casi desaparecerán y, lo aún más aprensivo, tal legado afectará al plancton. El phyto plancton absorbe los gases del invernáculo, fabrica oxígeno y es el productor primario del tejido de la red de alimentos del mar.

Este hábitat que vive y se desarrolla a espaldas del sol y de la atmósfera, que significa la mayor parte del mundo habitado por la vida no es insensible a las amenazas del hombre, que desde la superficie, ignorando las maravillas allá bajo escondidas, da la espalda a la realidad.