curiosidad

Cómo nacen las cosas

Así surgen los ríos, neuronas, estrellas

Juan Scaliter - 13/09/2011

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Cristales. La jungla soñada
Gracias a un microscopio especial que científicos del CSIC han diseñado en colaboración con un grupo de investigación de la Universidad de Sendai, Japón, se ha podido medir la velocidad de crecimiento de los cristales de Naica, en México. El instrumento les ha permitido concluir que los cristales, que pueden medir hasta 10 metros, han crecido a un ritmo de el grosor de un cabello humano cada 100 años. El más lento jamás medido. Los científicos han analizado la reactividad del yeso a las aguas subterráneas que inundaron estas cuevas y fueron las responsables de la formación de estos cristales que no son únicos, pese a su belleza: “En Pulpí y Sorbas, ambos en Almería, es posible encontrar selenitas gigantes, aunque su tamaño no sea comparable con los de Naica” señala el investigador del CSIC, Juan Manuel García Ruiz, del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra. Pero...¿cómo nacen los cristales? Cuando duerme, el centro de la Tierra sueña bosques de cristal. Y luego los construye. Hace unos 25 millones de años, se desperezó de su sueño más grandioso, alzando lenguas de magma a través de las placas tectónicas y llevándose por delante aguas termales ricas en minerales. Estas penetraron en la piedra caliza que, levantisca por naturaleza, emergió hasta formar las montañas de Naica, en Chihuahua. Millones de años más tarde, más de 20, la corteza terrestre se meció, y el movimiento creó el vientre perfecto para un bosque de cristal: cuevas herméticas con una temperatura superior a los 52ºC. Allí, el agua a medio hervir y saturada de sulfuros, intentó recibir el líquido que se escurría desde la superficie, mucho más frío y rico en oxígeno. Pero la diferencia de densidad de ambos provocó una reacción en cadena: el agua desprendió iones de sulfato y calcio de la tierra que empezaron a formar cristales de yeso (sulfato de calcio dihidratado) y selenita (una variante del yeso). A lo largo de 350.000 años, las condiciones en las cuevas permanecieron inalteradas, y las aguas, sin nada más que hacer, se dedicaron a imbricarse y parir escamas de cristal, unas encima de otras, hasta alcanzar los 10 metros. Entonces el crecimiento se interrumpió. La empresa minera que explota la zona de Naica, rica en minerales, abrió las galerías, el nivel del agua descendió y el telón se alzó para dejar a la vista los cristales más grandes que conoce la humanidad. Al menos hasta ahora ya que aún quedan muchas galerías por explorar en la región.
El Amazonas. Pinceles de la Tierra
En algunos casos, los ríos, el sistema circulatorio de los continentes, nacen de aguas subterráneas que se rebelan a un confinamiento oscuro y brotan de las entrañas de la Tierra, volviéndose camino. Pero la vertiente más habitual es la que cuenta el tiempo como gotas de lluvia. Y es la que relata el nacimiento del Amazonas. Durante miles de años, las nubes se desgarraron las vestiduras ante los picos de las cumbres andinas. Allí depositaron una carga de gotas que se resistió a secarse, se negó a fundirse con la piedra y labró piscinas primero. Luego se desbordó en caída libre por las laderas, uniéndose a otras corrientes, igual de indómitas, para formar, entonces sí, un río. Su ímpetu inicial trabajó la piedra, rediseñó el entorno y bautizó los valles que recorre. Arrastró y arrastra sedimentos nuevos, y fertiliza los paisajes y la imaginación.
Sobre todo, cuando nace de un día para otro, como ha ocurrido en la provincia argentina de San Luis con el río Nuevo. Allí, un curso de agua se ha gestado prácticamente en una noche, ha arrasado una ruta nacional y ha sumergido en su estudio a geólogos de la Universidad de Oviedo, que aún no encuentran explicación para el fenómeno.
Pulpos El sacrificio final
No hay duda: en la naturaleza el instinto de la vida es más fuerte que el de la supervivencia propia. La hembra del pulpo se refugia durante unas 5 semanas en una cueva. Es el tiempo que necesitan sus huevos (hasta 150.000) para eclosionar. Durante este lapso no comerá nada, solo se dedicará a mover las aguas alrededor de los huevos para que no se deposite allí ni una mota de polvo y que los huevos no carezcan de oxígeno. Y una vez que estos eclosionan, la madre muere.
Estrellas 11 millones de nacimientos cada hora
Una nube de gas rasga el telón del infinito. Es una nebulosa de una decena de años luz que gira a 18.000 km/s. Prácticamente todo el gas que la forma consiste en moléculas de hidrógeno y helio. Pero la diferencia de densidad desencadena la acción de fuerzas gravitatorias que acercan las moléculas cada vez más. A partir de este momento, es una batalla perdida para la nebulosa: comienza a colapsarse, la temperatura aumenta hasta los 1.800ºC y las moléculas de gas se rompen en átomos de hidrógeno hasta que la temperatura del núcleo alcanza los 10.000ºC. Entonces, comienzan las reacciones de fusión y el colapso se detiene cuando mide unas 30 veces el tamaño del Sol. Ha nacido una protoestrella. Cuando la temperatura y la presión en el núcleo son suficientes para sostener la fusión nuclear, la presión hacia afuera le hecha un pulso a la fuerza de gravedad. En este momento, el núcleo tiene el tamaño del Sol, y el resto es polvo que brilla más allá de nuestra vista, hacia el espectro infrarrojo. En algún momento, la radiación es tal que el polvo que rodea la protoestrella se dispara en todas direcciones y, ahora sí, nace una estrella. Su vida dependerá de la cantidad de gas que haya quedado atrapado
en el interior.
Alas. Dedos que señalan al cielo
Es el primer día de gestación. Podríamos estar viendo un ratón. O un murciélago. Los embriones son prácticamente idénticos. Sus extremidades empiezan a crecer a un ritmo similar, tienen un perfil parecido... Pero de pronto, en la mitad del proceso, el gen que regula el crecimiento óseo, el Bmp2, se niega a detener su crecimiento. Ha mutado, y la tercera, cuarta y quinta falanges comienzan a extenderse y cuadruplican su tamaño normal. Karen Sears y Lee Niswander, de la Universidad de Colorado, han descubierto que la expresión del gen Bmp2 en murciélagos es un 30% más fuerte que en ratones durante esta etapa. Esto les ha llevado a deducir que fue una mutación lo que provocó el “nacimiento” de las alas en murciélagos. Ocurrió hace más de 50 millones de años, y la adaptación resultó ser una evolución exitosa.
Setas. Para ver el infinito en una espora...
Tendido sobre la hierba, con ojos microscópicos, la reproducción del hongo cuesco de lobo (Lycoperdon perlatum) es una alegoría del Big Bang. El instante cero, por qué se inicia, es un misterio. Pueden ser las condiciones ambientales, el contenido de CO2 o de nutrientes en la tierra, la cantidad de luz… De pronto hay una explosión, y al instante 5 billones de esporas comienzan a alejarse en todas las direcciones. En un solo día llegan a recorrer 150 kilómetros impulsadas por los vientos, mientras se elevan a la enrarecida atmósfera existente a 10.000 m. Cuando el impulso cese, caerá en la tierra y preparará el terreno para un nuevo Big Bang.
Anillos de Saturno. El orden del infinito
Los griegos se referían al Universo y a las cosas bellas con la misma raíz: kosmein. De ahí viene cosmos. No es extraño; el Universo tiene una belleza ordenada, una armonía que estamos comenzando a descubrir. Los anillos de Saturno no existirían si no fuera por eso. Mientras la fuerza gravitatoria atrae el material que los forma, las fuerza centrífuga lo repele. Este equilibrio impide que los anillos se desvanezcan. Según una de las teorías más aceptadas, los anillos (compuestos en gran parte por agua helada, silicatos y tolinas, una sustancias ricas en hidrógeno) podrían haber nacido del choque de un meteorito con un satélite cercano. Los restos de esta colisión permanecen “unidos” a Saturno hasta que las fuerzas los separen. Otro candidato a “padre” es la fuerza de marea: un pequeño satélite de Saturno quizá se acercó tanto que estas fuerzas lo desintegraron y lo confinaron a girar alrededor del planeta. La última posibilidad habla de material que quedó “huérfano” cuando se formó Saturno.
Ballenas. El aire que respiro
La cría lleva 12 meses nadando en el vientre materno. Ha recorrido miles de kilómetros, detectando angustia, cansancio, miedo, dicha, hambre... Y se da cuenta de que pronto va a ocurrir algo. Una fuerza, mayor que las sentidas hasta ese momento, la coge por la cola y la arrastra hacia atrás. No sabe qué hay allí, solo ve que de repente todo se ilumina, adquiere colores inventados y siente la piel viva. Los olores conocidos desaparecen, un mundo infinito se abre a sus ojos nuevos... y empieza a ahogarse. Su cuerpo aún no tiene suficiente grasa para flotar y comienza a hundirse. En ese momento, el único olor conocido, su tacto de referencia, la impulsa hacia arriba, de nuevo hacia otro mundo distinto del azul, y puede respirar. Si su madre no la hubiera empujado hacia la superficie apenas nacida, se habría hundido sin entender nada.
Mares. Desde el centro de la Tierra, nace un océano
La cuna del hombre, África, será madre nuevamente. Se espera que rompa aguas, literalmente, en un millón de años. Bajo sus pies, la tierra se agrieta, baila, y las placas, en un roce constante, dejan subir el magma acumulado en su interior. Pronto, en términos geológicos, las grietas serán palabras mayores y quebrarán el cuerno de África. Cuando esto ocurra, nacerán gemelos opuestos: por un lado, una isla del tamaño de Groenlandia, y entre ella y el continente, un nuevo océano, alimentado por aguas del Índico. Las placas tectónicas no solo son el génesis de montañas y volcanes, sino también la madre de todos los océanos.
Neuronas. La génesis de nuestros pensamientos
Cuarta semana de gestación. El neuroepitelio, la matriz de la que proceden todas las células nerviosas, se enciende. Esto hace que las células madre del sistema nervioso central (SNC) “abran los ojos”. Sueñan con nuevas células, progenitoras que se hacen realidad y crean, a su vez, gioblastos, o neuronas inmaduras. Las células progenitoras pierden entonces su capacidad reproductiva. Hasta el quinto mes, la reproducción y proliferación de los gioblastos no cesa. Pero el mundo les queda pequeño y comienza la migración. Sabedoras de su futuro, pero ignorantes del camino, se sirven de la glia radial, otro tipo de célula, para alcanzar su destino. Cuando llegan allí es cuando se transforman: ha comenzado la fase de diferenciación neuronal que les dará las características morfológicas y fisiológicas de una neurona madura. Pero no todas alcanzan este destino. De hecho, durante estas semanas de desarrollo fetal, la proliferación de neuronas es tal que muchas se quedan sin silla y abandonan el juego: resultan superfluas. Las cifras hablan de que entre el 25 y el 75% de las neuronas creadas mueren.
Pero más adelante, cuando somos adultos, la muerte de una célula dará a luz el nacimiento de otra. De la zona subventricular del cerebro se emite la señal de partida para células madre que se irán diferenciando en su recorrido: el hipocampo, el bulbo olfatorio y la corteza cerebral. La neurogénesis en adultos se creyó una ficción hasta que el neurobiólogo español José Manuel García
Verdugo la descubrió en reptiles.
Más tarde, junto al especialista mexicano Arturo Álvarez Buylla (quien había señalado la neurogénesis en aves adultas), también detectó este proceso en mamíferos.
No sería raro que, mientras leías esto, hayas dado a luz a una nueva neurona. Solo que ahora sabes cómo.
Cascadas. Abrirse camino
Casi 300 saltos de agua en medio de la selva. Todos dispuestos en un anfietatro natural en el cual el ruido blanco de la espuma es el maestro de orquesta. Esta maravilla se forma debido a las diferentes resistencias de las rocas del lecho de un río. A medida que un curso de agua va perfilando la tierra, se cruza con rocas de diferentes densidad. Si en un tramo su dureza es mayor que en el tramo siguiente, este último será erosionado más rápido formando un desnivel. A mayor diferencia de resistencia entre unas capas y otras, mayor será el salto.
Corales. Un gran viaje comienza con un pequeño paso
La Gran Barrera de corales en Australia tiene unos 2.000 km cuadrados. Y está formada por millones de pequeños organismos llamados polipos. Estos invertebrados conforma de saco tienen dos extremos. Uno de ellos consiste en una ventosa que les permite "echar raíces". Algunos polipos son capaces de fijar el carbonato cálcico del mar e incorporarlo a sus tejidos, formando un exoesqueleto rígido. A este polipo solitario se le unen otros vecinos, ávidos de reproducirse en el tiempo y en el espacio. Las generaciones se acumulan durante decenas de miles de años, alimentándose de zooplancton sin saber que están creando los jardines submarinos.
Glaciares. Castillos de hielo
El frío puede ser un arquitecto inclemente, pero muy creativo. Cuando por altura o latitud, la nieve acumulada en el invierno es superior a la que se derrite en verano, la nieve cambia su estructura y, por la presión de los años (y las capas de nieve acumuladas) comienzan a formrse cristales de hielo cada vez más grandes. El parto de estos gigantes puede durar miles de años de ladrillos níveos que aplastan a sus predecesores y compactan una masa capaz de reformular un paisaje mientras se mueve al ritmo que le marca la gravedad.
Olas. La respuesta está en el viento
Un manto azul se extiende infinito y llano sobre el planeta. Pero los vientos no son amigos de la calma y la estabilidad. Primero rozan su superficie, producen pequenas perturbaciones en el manto creando olas capilares, de pocos centímetros de altura y luego vuelven a pasar. Creando perturbaciones cada vez mayores que se convierten en olas de gran altura y se alimentan de su propio movimiento. Hasta que encuentran fondo. Y crecen más aún.
Sexo. Te como a besos sería más que una frase
Una de las teorías sobre el origen del sexo tendría que ver nada más y nada menos que con el canibalismo. De acuerdo con Olivia Judson, bióloga del Colegio Imperial de Londres y autora del libro Consultorio Sexual para todas las especies, en algún momento de la evolución, cientos de millones de años atrás, un organismo se comió a otro, pero en lugar de digerirlo por completo, sus ADN se recombinaron. La teoría no resulta del todo descabellada ya que uno de los beneficios del sexo es reparar parte del ADN dañado.
Terremotos. El movimiento interior
La tierra se sacude, forma olas y ondas que se expanden y destruyen. Pero también crean nuevos paisajes. El nacimiento de un terremoto se gesta en la energía que se libera en el interior de nuestro planeta. Al ser liberada, esta energía mueve las placas tectónicas que, en busca de un equilibrio, se desplazan y hacen "temblar" la corteza.
Volcanes. Ansias de la Tierra
La energía del centro de nuestro planeta, al ser liberada, puede generar terremotos, pero el material caliente, si encuentra un canal adecuado, sube hasta la superficie y comienza a acumularse en forma de cono y construye su propia chimenea; una boca abierta por la cual, a partir de entonces podrán salir las entrañas de la Tierra.