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viernes, 29 de junio de 2012

¿Y ahora qué hacemos con nuestra desilusión?


Todos hemos pasado por una desilusión, sabemos lo que significa desengañarse y sentirse confundido. ¿Pero qué tal después? Tras el trago amargo viene la redefinición de objetivos y una nueva perspectiva. Sobre la desilusión personal no es necesario abundar más.

Me interesa describir la desilusión individual que lleva a grandes procesos creativos y de revolución del pensamiento. También quiero describir la desilusión colectiva que genera y desemboca en cambios estructurales de la sociedad.  

Hace días me encontré con una definición muy interesante sobre la desilusión, pronunciada  por Max Planck en su conferencia “La posición de la nueva física ante la intuición mecánica de la naturaleza”, durante la Reunión de Científicos y Médicos Alemanes de Königsberg en 1910. Planck expresó formidablemente la relación entre la desilusión y el aprendizaje:

"También una desilusión, cuando es exhaustiva y definitiva, significa un paso hacia adelante. Y el sacrificio al que va unida la resignación, será compensado en abundancia con la obtención de los tesoros del nuevo conocimiento”  

En 1875 Max Planck se graduó en matemáticas y física en la Universidad de Múnich. Cuando externó el deseo de continuar sus estudios en el área de la física teórica, su profesor Philipp von Jolly le aconsejó dedicarse a ota cosa, pues los avances logrados en la termodinámica, la mecánica y la electrodinámica convertían a la física en una ciencia madura. Von Jolly y sus colegas consideraban que hacía falta definir uno que otro concepto y comprobar una que otra teoría para considerar a la física en la cúspide de su desarrollo.  

Max Planck ignoró la recomendación del físico experimental, se fue a Berlin y desarrolló sus estudios teóricos para revolucionar después a la física clásica y recibir en 1918 el Premio Nobel por sus aportaciones.

Sin embargo, Planck vivió un intensa lucha personal que confrontó sus conocimientos de la física clásica y sus creencias religiosas con los resultados de sus descubrimientos científicos. En 1910 Planck describió su conflicto personal en una carta:

Sintetizado, puedo calificar todo el hecho como un acto de desesperación. Soy pacífico por naturaleza y evito las aventuras inquietantes, pero desde hace seis años me he debatido con el problema del equilibrio entre radiación y materia sin encontrar un resultado. Yo sabía que era un problema fundamental para la física y conocía la fórmula que expresa la distribución de la energía en el espectro normal; entonces debía encontrarse una percepción teórica a cualquier precio, aunque éste fuera muy alto. La física clásica no alcanza para eso, de eso ya me dí cuenta.”

Al recibir el Premio Nobel, Planck enfatizó el valor de sus aportaciones científicas, pero nunca pudo decidirse por uno de los dos teoremas principales de la termodinámica:

“... la constante cuántica tuvo que jugar un papel fundamental en la física, en ese entonces se presentó algo muy nuevo para mí, hasta entonces inaudito, que parecía estar llamado a rediseñar nuestra forma de pensar la física, la cual, desde la fundación del cálculo infinitesimal de Leibniz y Newton se sostenía en la suposición de continuidad de todas las relaciones causales.”

Con la desilusión de Planck quiero destacar el aspecto positivo de las grandes decepciones. La desilusión nos permite abandonar una ilusión creada con anterioridad, liberarnos de una imagen falsa que teníamos de alguien, o una interpretación errónea que hicimos de algo. De esa experiencia resulta siempre un conocimiento nuevo.

Generalmente relacionamos a la desilusión con tristeza, frustración o resignación, pues  significa la destrucción de espectativas, esperanzas o percepciones. Ilusionados, privilegiamos la fantasia y la imaginación, nos engañamos a nosotros mismos.

A nivel colectivo, también nos creamos ilusiones respecto a ideas políticas, tendencias económicas o creencias religiosas. Las posibilidades de desilusionarnos aumentan cuando nos hacemos preguntas y buscamos respuestas. Es decir, cuando ponemos en tela de juicio las verdades absolutas y las creencias heredadas. No cualquiera se aventura a confrontar ésto con la diversidad de posiciones e ideas opuestas.

Retomo mi pregunta inicial: ¿Y ahora qué hacemos con nuestra desilusión? Me refiero concretamente a la desilusión colectiva que compartimos los mexicanos. A lo largo del siglo XX, a la sombra del partido único en el poder y después, con la experiencia de dos sexenios panistas en el siglo XXI, la decepción colectiva ante el Estado, los políticos y las instituciones de gobierno es más que evidente.

Así, la amenaza del regreso del PRI al poder responde a la desilusión colectiva de un amplio sector de la población durante dos sexenios panistas. Mientras que otra mayoría desilusionada apuesta por la opción de la izquierda. Asimismo, la mediocre constelación de los cuatro candidatos para 2012, refleja la profunda decepción hacia la figura presidencial. 

"¿Por cuál candidato presidencial votar ahora? ¡Decídete por el menos peor!"
Francisco Javier Lagunes Gaitán (fb)
 
¿Por qué hablo de desilusión colectiva? Nadie puede negar la decepción generalizada y sus expresiones más evidentes en el miedo, la desconfianza, el abuso de autoridad, la impunidad, la corrupción, la indiferencia, pero también en la rebeldía inteligente de los estudiantes de la Universidad Iberoamericana y en el activismo espontáneo de los jóvenes que conforman el movimiento“Yo soy +132”.  

Hace ya varias semanas que empecé a considerar la desilusión como un importante fenómeno colectivo en el México del siglo XXI. Y es que el concepto desilusión es un nuevo enfoque empleado por los historiadores, para entender desde otro punto de vista, los acontecimientos que implican el desmantelamiento colectivo de las espectativas sociales, generadas en momentos específicos de cambio. Un momento como en el que protagoniza México actualmente.  

La desilusión es una característica de las sociedades modernas, cuando a partir del siglo XVI entraron a escena nuevos actores políticos y sociales y se diversificó su espectro de intereses, ampliando las espectativas de participación e igualdad.  

Un ejemplo histórico de la desilusión colectiva es la Ilustración, pues destruyó a gran escala,  las ilusiones que la humanidad tenía sobre sí misma, sobre el mundo y sobre Dios. Y todos conocemos los aspectos positivos y multiplicadores de la Ilustración.  

Sin embargo, la desilusión alemana tras la derrota en la Primera Guerra Munidal, desembocó en el proceso de descontento y radicalización, que llevó en 1933 al Partido Nacionalsocialista al poder.  

Otra condición para experimentar la desilusión colectiva es la creación de grandes espectativas tras un cambio estructural. Por ejemplo, los movimientos de descolonización en África en las décadas de1960 y 1970, que desembocaron en dictaduras y guerras civiles. 

La caída del Muro de Berlín en 1989 también generó epectativas que no se han concretado. Un fenómeno cultural surgido de la desilusión es la Ostalgie, la nostalgia por el Este comunista y el olvido selectivo de sus aspectos más negativos, sobre todo en materia de derechos humanos.    

En las elecciones del 24 de junio, el pueblo egipcio eligió por primera vez a un presidente de manera democrática. Y votó también por el menos peor, es decir, tuvo que decidirse entre el candidato de los militares o el candidato de los islamistas. El gran reto ahora, es concretar las grandes espectativas creadas durante la Revolución Árabe. La experiencia de la desilusión colectiva logró liberarse de un dictador y el yugo militar, es de esperarse que la sociedad egipcia sepa exigir al nuevo gobierno un cambio verdadero. 

¿Y qué haremos los mexicanos con nuestra desilusión? Compartimos el descontento por la desigualdad, la violencia y la disminución de la calidad de vida. Existe un convencimiento colectivo de que las perspectivas no son favorables y de que el cambio es necesario. Por eso México votará por el candidato menos malo. Sin embargo, la diversidad de intereses y de niveles de información de los distintos sectores sociales, dificultan un cambio que llegue a satisfacer las espectativas de las mayorías. 

El resultado de las elecciones de julio no se traducirá en un cambio inmediato que erradique la corrupción y el desprecio por la educación y la investigación científica, por ejemplo. Los ejemplos históricos de las experiencias de desilusión colectiva que describí anteriormente muestran ante todo, que se trata de procesos que abarcar largos periodos de tiempo y exigen un esfuerzo que va más allá del ejercicio del voto.  

La sabiduría popular dice que la esperanza muere al último. ¡Pero también muere! Por su parte, Gabriel Zaid es más optimista. “Se comprende el pesimismo de los que sienten (como en el antiguo régimen) que no estamos preparados para la democracia; y que es mejor la presidencia absoluta. Pero no hay que ser tan pesimistas, ni olvidar las barbaridades de la presidencia absoluta. La democracia se hace lentamente y desde abajo, fuera de los partidos y fuera del Estado, construyendo una vida pública más autónoma y, en particular, organismos ciudadanos que obliguen a funcionar debidamente esta y aquella ventanilla, por lo pronto. La sociedad mexicana avanza desde hace décadas, y ahora lleva a rastras una clase política que estrena su libertad del yugo presidencial, la disfruta ampliamente y busca su interés antes que el interés público.”


Yo no espero grandes sorpresas. Insisto, la desilusión colectiva vota por el candidato menos malo. Los resultados tras las elecciones pueden desembocar en la resignación, la frustración, la radicalización o bien, la negociación de las espectativas acumuladas. De cualquier modo, estamos por iniciar un nuevo gran proceso de aprendizaje. Y eso, es lo más importante. 




domingo, 12 de febrero de 2012

El Día de Darwin

El 12 de febrero se celebra a nivel mundial el aniversario 203 del nacimiento del naturalista inglés Charles Darwin (12.2.1809- 19.4.1882). Para hoy se organizaron ciclos de conferencias, cátedras magistrales, visitas al zoológico, tertulias bohemias, cenas de gala, fiestas en el campus universitario y en las redes sociales. Aquí principalmente hay desde hace varios días un intenso intercambio de todo tipo de materiales virtuales: Mensajes, fotos, artículos, fuentes documentales y videos sobre Darwin.


Quiero rescatar tres materiales que encuentro particularmente interesantes.


1. La entrevista que la revista “Evolution” hizo al Dr. Robert Stephens, iniciador del "Darwin Day" en la Universidad de Stanford a principios de los 1990s. Stephens rememora los inicios de la celebración en su cubículo con algunos colegas y la cooperación de universidades, organizaciones de librepensadores e iniciativas particulares. También se refiere a los objetivos y logros de llevar la cultura científica al público en general.


Le entrevista se encuentra aquí.


2. La noticia dada a conocer hoy, de que el biólogo mexicano Antonio Lazcano, catedrático de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de México dirigirá el Centro Lynn Margulis de Biología Evolutiva de Galápagos, de la Universidad San Francisco de Quito en Ecuador.

3. La conferencia del Dr. Antonio Lazcano titulada “El falso debate entre el creacionismo y la perspectiva evolutiva”, presentada en el VI Congreso Latinoamericano de Ciencia y Religión en la Universidad Panamericana en octubre de 2011.


La conferencia se encuentra aquí.


Happy Darwin Day!!!

lunes, 22 de agosto de 2011

¿Inhumanos y locos? El placer de matar


Los blogs Libre Pensar y La Ciencia por Gusto abordaron ejemplarmente el caso de los its. El hecho de mandar bombas a científicos mexicanos se relaciona indudablemente con la masacre del noruego Breivik y el plan del mexicano católico en Madrid para matar manifestantes críticos y plurales.

Varios comentaristas en los blogs tachan a dichos individuos de inhumanos y locos. No son inhumanos, pues Breivik & Co. ejercen como humanos, un poder absoluto sobre la vida. Cuando deciden aniquilar y destruir, pierden de vista la categoría humana de sus víctimas y las ven como objetos, necesarios solamente para conseguir sus objetivos. Tampoco son locos que tienen alucinaciones y escuchan voces que los obligan a matar. El católico mexicano de Madrid podría asistir a la misa dominical, mientras que durante la semana se dedicaba a robar sustancias químicas, a publicar su odio en internet, a reclutar ayudantes y a planear su atentado.

Los psiquiatras forenses coinciden en que éste tipo de personas se creen poseedoras de la idea de justicia verdadera, piensan que son los únicos capaces de distinguir entre lo bueno y malo. Generalmente sienten que la sociedad tiene algo en contra de ellos (se sienten aguijoneados) permanentemente, amenazados por todos aquellos que piensan y viven diferente. Para ellos, son los otros los que cometen errores y los que actúan mal, ya sea que critiquen a la iglesia, que hagan ciencia y tecnología o que promuevan la democracia.

El neuropsicólogo alemán Thomas Elbert dirige el proyecto de investigación “Psicobiología de la violencia humana y la disposición para matar” en la Universidad de Constanza en Alemania. Elbert estudia el origen de la propensión hacia la violencia, particularmente en sujetos masculinos juveniles. Una parte de sus investigaciones se concentra en el estudio psicobiológico de los distintos estadios de evolución del ser humano. La otra parte, en estudios de laboratorio para identificar cuáles son los centros cerebrales responsables de regular el apetito o el placer hacia la agresión y la violencia.

Por ello es claro que no podemos conformarnos con llamar ni desalmados, ni inhumanos, ni enfermos, ni locos, a Breivik & Co. Los adjetivos de tipo moral no ayudan mucho a la hora de impartir la justicia, pues al llamarlos locos, monstruos o bestias, se minimiza automáticamente la responsabilidad de sus actos. Con ello se asume que no gozan de sus facultades mentales enteramente. Es decir, que jurídicamente no serían culpables al no ser responsables de sus actos. ¡Pero lo son!

La violencia es un aspecto natural de la especie humana y ha existido desde siempre. De acuerdo a la hipótesis de Thomas Elbert, el instinto cazador de nuestros antepasados surgió hace cerca dos millones de años, cuando los homínidos empezaron a matar para proveerse de carne como parte de su dieta. En ese entonces debieron unirse en el cerebro, los centros del placer y de la violencia. Sólo quien cazaba podía aspirar a asegurarse alimento y reproducirse. La desventaja del asunto, es que esos homínidos descubrieron, al mismo tiempo, placer al dirigir su instinto de cazador hacia sujetos de la misma especie.

Un aspecto que acostumbramos dejar de lado al condenar los actos de violencia, es el placer experimentado a la hora de matar y reconocerlo como una capacidad humana. A Thomas Elbert le interesa entender dónde se genera y cómo se controla el placer de matar. El ser humano, a diferencia de los animales cazadores, cuenta con un fuerte impulso cerebral de control. Por eso el acto de asesinar es un hecho más bien casual en la vida cotidiana.

Elbert busca demostrar que la violencia responde a un estímulo que puede ser sangre o dolor, y que cumple una función de recompensa. Se trataría de una disposición del sistema neurológico a la cacería, que puede entenderse como placer por matar. Su proyecto contempla experimentos neuropsicológicos en el laboratorio e investigación de campo en cárceles y regiones en conflicto por violencia instrumentalizada con fines étnicos, religiosos, ideológicos o políticos.

Visto de esa manera, podría esconderse un cazador en cada uno de nosotros. Pero la cuestión no es tan fácil. La disposición para desarrollar el placer de matar a uno o varios semejantes, depende de una amplia serie de factores entre los que se cuentan los de tipo ambiental y genético.



jueves, 26 de mayo de 2011

Fotosíntesis

Recientemente me enteré, por un post en un blog al que soy asiduo, La Ciencia por Gusto, de las patrañas promovidas por un supuesto investigador (los escépticos usamos el término "imbestigador" para referirnos a los que se las dan de investigadores científicos sin utilizar el rigor requerido en la investigación científica). Una de las primeras cosas que se me vinieron a la mente fue que sólo quien sea un ignorante sobre el mecanismo tan complejo que representa la fotosíntesis pudiera hacer afirmaciones de que animales como los humanos podemos llevarla a cabo. Debo admitir que no leí el documento patrañoso en su totalidad, por temor de que se formara un agujero negro en el interior de mi cabeza y provocara una implosión, pero lo poco que pude leer antes de que tal torrente de estupideces se volviera doloroso, como que probablemente la melanina fuera la materia oscura del Universo, me llevaron a concluir que, una de dos, el imbestigador es un cínico engañabobos (existen rumores de que ha recibido apoyo económico de Conacyt) o sufre de algún transtorno mental (una cosa no excluye a la otra). En fin, para no repetir lo que ya escribió Martín Bonfil y lo que se dijo en los comentarios del post citado, decidí mejor postear sobre lo que involucra la fotosíntesis y tratar de dar un panorama, no muy detallado (para alivio de mis cero lectores) del complejísimo sistema que la constituye.

Lo primero que debemos de considerar es que todos los organismos pluricelulares que realizan fotosíntesis, las plantas, lo hacen gracias a que dentro de las células de sus hojas se encuentran unas pequeñas estructuras (el término técnico es "organelo") llamadas cloroplastos, derivadas de bacterias fotosintéticas que fueron "comidas" por los antepasados unicelulares de las plantas (al grupo, muy variado, de organismos unicelulares que poseen núcleo, a diferencia de las bacterias, que no lo tienen, se les llama protistas y de él nos derivamos tanto las plantas como los animales pluricelulares).



En ningún animal se ha detectado la presencia de cloroplastos dentro de sus células, primera evidencia de la jalada de pelos que representa la fotosíntesis humana. Los pocos animales que de alguna forma disfrutan directamente de los frutos de la fotosíntesis son los corales y anémonas, que cuentan dentro de sus
tejidos con unos protistas fotosintéticos llamados zooxantelas, parientes muy cercanos de los protistas de vida libre que entre otras cosas provocan las mareas rojas y el envenenamiento por mariscos. Los corales dan albergue a las zooxantelas a cambio de comida, en una relación mutuamente beneficiosa llamada simbiosis. Estos protistas por supuesto contienen cloroplastos en el interior de sus células. La capacidad de vivir de los productos de la fotosíntesis les ha dado a los corales y anémonas la posibilidad de vivir sin moverse (el movimiento se desarrolló en los seres vivos para que los organismos pudieran perseguir a otros para comérselos, y a las presas permitirles escapar), como lo hacen las plantas, y de hecho toman una forma parecida a la de las plantas, con extensiones que permiten captar mejor la luz solar. Si la supuesta fotosíntesis mediante melanina que se propone existe entre los vertebrados fuera una realidad, no observaríamos la enorme movilidad que demostramos y ni siquiera hubiéramos evolucionado un sistema nervioso sofisticado (que se requiere para coordinar los movimientos). Ésa es la segunda evidencia en contra.


Lo primero que podemos observar respecto a los cloroplastos es que tienen una estructura muy compleja, con una membrana interna con muchos pliegues, llamada tilacoide, y vesículas bien definidas, que en las micrografías electrónicas tienen la apariencia de pilas de monedas llamadas grana (significa "granos" en latín; el singular es granum). Los grana y las membranas tilacoides están rodeadas por un líquido llamado estroma, y a su vez contienen otro líquido, llamado líquido tilacoide, y es entre esos dos líquidos, por la acción de estructuras insertadas en la membrana tilacoide y por la misma membrana, que se lleva a cabo la fotosíntesis.

Para entender en qué consiste la fotosíntesis de las plantas, primero sería conveniente entender el fenómeno inverso, la respiración, que utilizamos para obtener energía todos los seres vivos que respiramos oxígeno. Se puede resumir así:


Esta ecuación, que espero no resulte demasiado apabullante, básicamente se traduce como "la glucosa reacciona con el oxígeno para convertirse en dióxido de carbono y agua". Es una reacción muy semejante a la de quemar madera, que está constituida por una molécula de naturaleza muy semejante a la glucosa, y los productos finales son los mismos: dióxido de carbono, agua, y energía. Las plantas, que son las principales productoras de glucosa en el mundo (y de madera, cuyo principal componente, la celulosa, se deriva de la glucosa) invierten la reacción en la fotosíntesis, utilizando la luz del sol para convertir dióxido de carbono y agua en glucosa y oxígeno. A diferencia de la combustión de la madera, que es muy rápida y desperdicia mucha de la energía en forma de calor emitido al espacio circundante (acérquense alguna vez a una estufa de leña), los seres vivos realizan la reacción en muchos pasos y de manera más lenta, para aprovechar más eficientemente la energía (por eso una lámpara de LEDs, que virtualmente no libera calor, es mucho más eficiente que un foco común para convertir la energía eléctrica en luz y gasta mucho menos). Este esquema simboliza muy bien las dos posibilidades:


La producción de energía, en este caso representada por quemar hidrógeno (hay bacterias que lo pueden hacer para obtener energía, pero eso queda para otro post) se muestra de dos maneras, a la izquierda como una explosión que libera la energía de manera rápida y poco aprovechable, y a la derecha como una caída gradual de agua que pasa por una serie de aspas de molino mediantes las cuales se aprovecha para extraer la energía liberada por la caída del agua. La respiración es como el ejemplo de la derecha. La fotosíntesis consistiría en una bomba que usa la luz solar para levantar el agua hasta una altura en la que se pueda utilizar de nuevo. Hemos visto que la respiración proviene de la reacción de la glucosa con el oxígeno, en una oxidación. Por lo tanto, la fotosíntesis consiste en una reacción inversa, que en química se denomina reducción, y para simplificar la podemos considerar como equivalente a agregar átomos de hidrógeno a una molécula. La fotosíntesis consiste entonces en la reducción del dióxido de carbono mediante la adición de hidrógeno obtenido del agua, lo cual deja oxígeno libre como producto secundario. Lo interesante de la fotosíntesis es que utiliza una serie de etapas para producir una molécula que capte los átomos de hidrógeno, que se conoce por las siglas NADPH (si quieren saber más sobre ella, chéquenla en la Wikipedia) para luego pasárselos al dióxido de carbono y producir glucosa. Además, almacena la energía de la luz dentro de una molécula que se conoce con las siglas ATP (aquí en Wikipedia) que se utiliza también para producir glucosa y para otras necesidades de energía de la planta. Todos los seres vivos pueden usar el ATP para energía, por lo que podría considerarse algo así como el dólar de la energía viviente (o quizás el euro).

Todos sabemos que una molécula esencial para la fotosíntesis es la clorofila. Ésta es la estructura general de las clorofilas, de las que hay varios tipos:


Como muchas otras substancias que absorben fuertemente la luz (incluida la melanina), la clorofila almacena momentáneamente la energía absorbida para luego volver a emitirla como calor (esto se conoce como fluorescencia, donde una substancia absorbe luz de alta energía para emitir luz de menos energía, rayos infrarrojos en este caso; los colorantes fluorescentes de los billetes, se activan con luz de alta energía, azul o violeta, para emitir luz de menos energía, verde, amarilla o roja). La diferencia es que la clorofila puede transferir la energía sin pérdida a otras moléculas cercanas a ella, como se ilustra en este esquema:


Lo que nos interesa aquí son las posibildades 2 y 3. En la 2, la energía puede pasarse de una molécula de clorofila a otra, como una línea eléctrica, hasta hacerla llegar a una molécula de clorofila que está en contacto con moléculas que la pueden aprovechar para hacer algún trabajo útil, que es el caso 3, donde las moléculas citadas se ilustran de color gris y azul claro, y lo que hacen es mover electrones, que le quitan al oxígeno del agua. Estos electrones junto con el hidrógeno resultante son los que son capaces de ser utilizados en la reducción.

Para realizar una captación eficiente de la energía, las moléculas de clorofila se organizan en una extendida estructura, llamada complejo antena, inserta en la membrana tilacoide, que se ilustra a continuación:


Los cuadritos verdes representan cientos de moléculas de clorofila (a las cuales se agregan unos pigmentos llamados carotenoides, que ayudan a captar mejor la luz y que son de color amarillo o naranja y se pueden observar cuando las hojas se marchitan) entre las cuales salta la energía de la luz (representado por las flechas curvas rojas) hasta llegar al lugar donde pueden utilizarse, representado por el rectángulo central verde limón fuerte, de esquinas redondeadas, llamado centro de reacción fotoquímica. El rectángulo rosa superior representa la molécula de agua, de la cual se extraen los electrones mediante la energía captada y estos se transfieren en una serie de brincos hasta una molécula inmersa en la membrana, llamada quinona, (representada por los dos circulitos en tonos de naranja), que los transporta a otras estructuras adyacentes. Lo que resulta de la pérdida de electrones en el agua, representado por las letras negras, consiste en oxígeno libre y iones hidrógeno (es decir, hidrógenos a los que les hace falta un electrón y tienen carga positiva). El centro de reacción fotoquímica tiene ciertas moléculas de clorofila en una organización tridimensional muy definida que les permite realizar lo recién descrito. Aquí se ilustra:


Ciertamente, en la melanina no se conoce estructura semejante ni la formación de complejos antena. La quinona transporta los electrones hasta otros complejos que realizan las etapas siguientes de la fotosíntesis:


Lo que hemos descrito hasta ahora, sucede en el llamado Fotocomplejo II, ilustrado en el extremo izquierdo del esquema, y podemos ver que los electrones son transportados hacia el Complejo Citocromo b6-f, donde la energía que portan es utilizada para mover iones hidrógeno a través de la membrana tilacoide, desde el estroma hacia el líquido tilacoide, donde se acumulan (a los que se agregan los obtenidos por la pérdida de electrones del agua). Otra resultado muy importante de este transporte de electrones es el movimiento final de los mismos, a través de la enzima Ferredoxina NADP reductasa (FNR en el esquema), hasta su destino final, la molécula conocida como NADP, para producir NADP reducido, o NADPH. Esta molécula constituye un almacén temporal de los átomos de hidrógeno que posteriormente se utilizarán para la síntesis de carbohidratos como la glucosa. Por su parte, la acumulación de iones hidrógeno en uno de los lados de la membrana tilacoide es equivalente a subir agua para después obtener energía de ella, como se explicó al principio. El "agua" (la concentración de iones hidrógeno) que está "arriba" se hace pasar en su "caída" (al otro lado de la membrana, donde la concentración es mucho menor) a través de un "generador", conocido como ATP sintasa, que se encarga de producir ATP, a partir de ADP, aprovechando la energía acumulada. Lo más curioso del símil con un generador eléctrico es que la molécula realmente tiene una parte que gira sobre su eje, como el rotor de una turbina, y es este movimiento el que conduce a la formación de ATP:


Los animales, que no realizamos fotosíntesis, tenemos una ATP sintasa muy semejante, que se encarga de utilizar la acumulación de iones hidrógeno de un lado de una membrana (en este caso, en nuestras mitocondrias), producido por la oxidación de los nutrientes en la respiración, para producir el ATP que utilizan nuestras células.

Lo descrito hasta el momento, se conoce como la Fase Luminosa de la fotosíntesis, porque requiere de luz para llevarse a cabo. La etapa siguiente, o Fase Oscura, o biosintética, de la fotosíntesis, no requiere directamente de luz, sino que utiliza los productos acumulados en la Fase Luminosa, ATP y NADPH, en una serie de reacciones bioquímicas, demasiado compleja para describirse en este post de divulgación, que se conoce como Ciclo de Calvin, en honor del bioquímico que la descubrió, Melvin Calvin. Se resume en este esquema:


Esto se puede resumir en que una enzima, esencial en la fotosíntesis, inexistente fuera de los organismos fotosintéticos conocidos, conocida como RuBisCO (ver aquí), toma el carbono inorgánico del dióxido de carbono de la atmósfera, y lo pega a una molécula con 5 átomos de carbono, que inmediatamente se parte en 2 moléculas de 3 átomos de carbono (6 carbonos en total), que ahora constituyen carbono orgánico. La fotosíntesis se resume en eso, utilizar la energía de la luz para convertir agua y dióxido de carbono, inorgánicos, en moléculas orgánicas que formen parte de los seres vivos, las plantas en primer lugar. Cada 3 "vueltas" del ciclo producen una ganancia neta de una molécula orgánica de 3 carbonos (cada uno de esos carbonos proveniente originalmente del dióxido de carbono), conocida como Gliceraldehído-3-fosfato. Dos de estas moléculas se pueden unir para formar una molécula de glucosa, de 6 carbonos, o se pueden utilizar para producir muchos otros componentes celulares, como lo señala el diagrama. Por cada molécula de dióxido de carbono que se incorpora en una "vuelta" del ciclo, se gastan 3 moléculas de ATP (conviertiéndose en ADP) y 2 de NADPH (convirtiéndose en NADP), por lo que una molécula nueva de gliceraldehído-3-fosfato implica un gasto total de 9 moléculas de ATP y 6 de NADPH, provenientes de la utilización de la energía de la luz. Este esquema resume el sistema completo:


Lo primero que salta a la vista de esta explicación, que ha intentado no ser muy detallada (ya me dirán en los comentarios qué tanto éxito tuvo), es que no se requiere nada más de una molécula que absorba la energía de la luz solar y la almacene momentáneamente antes de pasarla a otra, como son el caso de las clorofilas y la melanina, sino que se requiere de un todo un sistema, muy complejo y sofisticado, que permita la utilización eficiente de la energía capturada, especialmente para la producción de moléculas orgánicas que pasen a formar parte de los constituyentes del organismo fotosintético (o no tenemos foto-síntesis). En los animales jamás se ha encontrado un sistema semejante y corresponde a quienes lo proponen mostrar evidencias de su existencia, si es que éstas existen.

jueves, 6 de enero de 2011

La dificultad del tema del cambio climático

Voy a meterme a un tema que considero difícil porque, como ya escribí antes, siendo un  tema en el que los expertos no están completamente seguros, el ciudadano de a pié no puede honestamente tener una postura clara.

En términos generales la situación es la siguiente: nosotros podemos ser expertos en algunas cosas y desconocer otras. Es imposible ser expertos en todo. En un tema polémico como lo es el cambio climático, no nos podemos guiar por criterios diferentes a los de la comunidad científica, la cual de verdad está dividida. Sin embargo la mayoría de los expertos en el tema, los cuales están agrupados en el IPCC (panel intergubernamental sobre el cambio climático http://www.ipcc.ch/ ) coinciden en que el cambio climático es originado por la actividad humana y en que si no hacemos nada por evitarlo tendremos problemas, el primero de los cuales será el incremento del nivel del mar con lo que perderemos territorio en lugares altamente desarrollados y poblados.

Es cierto que existen expertos que creen que la situación no es así y que no se requiere tomar medidas fuertes para reducir la emisión de gases de invernadero.

Es cierto también que las acciones que se tomen para evitar este problema van a tener un costo y ese es el problema por el que los líderes mundiales no se ponen de acuerdo. Los países desarrollados esperan que las naciones gigantescas en vías de desarrollo (China, Rusia) pongan la mayor parte del costo, mientras que estos gigantes emergentes esperan que los países más desarrollados (EEUU, Japón y Europa occidental) sean los pagadores mayores, mientras que la gran chiquillada de países en desarrollo espera que existan incentivos de la economía global para permitirles crecer mientras las grandes economías sacrifican su desarrollo marginal para reducir la emisión de gases de invernadero.

Por si esto fuera poco, dentro de cada país existen grupos interesados en que no se tome ningún acuerdo en este tema ya sea por temor a que se limite el desarrollo local o por temor a que se vean afectados negocios que actualmente son muy lucrativos. Estos grupos son los que respaldan a la minoría de expertos que considera que la alarma actual es excesiva. Esta minoría ha sido sin embargo muy ruidosa en su activismo y su difusión de la idea de que la evidencia no es suficientemente fuerte como para justificar una acción concertada de la comunidad internacional enfocada a la mitigación de los efectos del cambio climático. La punta del iceberg de este activismo se puede ver en lo siguiente:

  • -         Desde 1998 se ha difundido la idea de que el consenso científico sobre el cambio climático no es tal, ya que existe una gran cantidad de científicos que no respaldan dicha opinión, cuyas firmas se recabaron en la página http://www.oism.org/pproject/ sin ningún rigor, ya que los términos de la carta que respaldan son demasiado generales (las limitaciones del protocolo de Kioto son dañinas y no hay evidencia de que el incremento de los gases de invernadero por la actividad humana sea dañino mientras que sí la hay de que sea benéfico para el ambiente) y no se exige que los firmantes sean expertos en meteorología o disciplinas afines. Ambos puntos pueden constatarse en el sitio http://www.petitionproject.org/.
  •  -         Antes de la cumbre de Copenhague se destapó el climategate, en el que los correos electrónicos de un grupo de investigadores del climatic research unit fueron filtrados a los medios mostrando algunas frases que dejaban entrever manipulación deliberada de datos, sembrando en la mente del público la idea de que el ipcc respalda sus afirmaciones en fraude científico. Posteriormente la calificación de la revisión detallada demostró que no hubo tal fraude científico., aunque como suele suceder, las noticias más impactantes llegan a las primeras planas de los diarios y circulan de boca en boca, mientras que los desmentidos pasan desapercibidos. Una explicación sencilla y adecuada de este tema puede leerse el el blog De Legos y Logos.


La pregunta obligada es ¿A quién creerle?

Y la respuesta es que a ninguno.

Para ser honestos es necesario tener la entereza de aceptar que no conozco lo suficiente sobre el tema y que cuando no sé sobre algo, lo más prudente es respaldarme en los expertos, y si los expertos no se ponen de acuerdo lo mejor es aceptar lo que dice la mayoría de los que saben sobre el tema.

¿No es esto incurrir en la falacia ad populum (seguir el juicio de la mayoría) o en la de autoridad (seguir el juicio de un experto)?

No es la falacia ad populum porque no me estoy basando en una simple mayoría, sino en una mayoría con conocimiento de causa, y no es falacia de autoridad porque la opinión no es de un solo experto, sino de varios científicos que basan sus conclusiones en un proceso sujeto a revisión por pares. Lo único que estoy haciendo es reconocer que no estoy mejor calificado que los expertos en el tema y por lo mismo sería estúpido que yo pretendiera corregirle la plana a esos expertos.

Pero vayamos un paso atrás. La idea de que el clima está cambiando es contraria a la intuición. Si se nos dice simplemente que el problema radica en que en los últimos 100 años la temperatura promedio del planeta ha aumentado 0.75 grados Celsius, el problema no nos parecerá tan importante debido a que en nuestra vida diaria experimentamos variaciones de temperatura mucho mayores (sobre todo para quienes vivimos en Monterrey).

Es por esto que es difícil percibir que el problema radica en que el incremento de temperatura no tiene precedente en por lo menos los últimos 1000 años, en que existen razonables indicios de que la tendencia está relacionada con nuestra actividad y peor aún, que existen razonables posibilidades de que si no hacemos nada por evitarlo el problema empeorará hasta el punto en que resolverlo sea virtualmente imposible.

El principal argumento que respalda el origen antropogénico del cambio climático consiste en la revisión del comportamiento de las temperaturas medias en el hemisferio norte durante los últimos 1000 años que, dada la imposibilidad de contar con mediciones instrumentales directas más allá del último siglo (o poco más) se ha basado en la medición de elementos indirectos conocidos como proxis. La gráfica del comportamiento de las temperaturas en el último milenio recuerda la forma de un palo de hockey, con un fuerte cambio de tendencia marcado en algún momento del último siglo de forma tal que en los últimos años se han alcanzado temperaturas sin precedente en los registros disponibles. Aunque en un principio se puso en duda la metodología utilizada para llegar a esta gráfica, posteriores análisis han confirmado la tendencia.  

Pero, recurriendo nuevamente a la intuición, podemos preguntarnos ¿Cómo pueden esos expertos saber el comportamiento futuro del clima global si cometen grandes errores cuando pretenden pronosticar las condiciones climatológicas de los próximos 3 días?

El punto débil de esta pregunta está en el hecho de que el clima es un fenómeno complejo y como tal no se puede pretender que las dificultades para pronosticar eventos específicos o puntuales son susceptibles de ser extrapoladas a la predicción de tendencias. Más aun, la predicción de tendencias y el estudio de pronósticos puntuales son problemas técnicos tan diferentes como lo sería relacionar la tasa de mortalidad de la República Mexicana en el presente siglo con las probabilidades de que yo muera antes del lunes.

A este respecto hay que considerar que no es posible experimentar con el clima global. Las conclusiones que se obtengan tendrán que basarse en la observación de lo ocurrido y por lo tanto siempre serán provisionales. No es razonable ni siquiera en forma intuitiva pensar que se puede tener confianza en que nada va a pasar basados en la experiencia si sabemos que no existe experiencia como la actual. Nunca en la historia de la civilización se habían efectuado combustiones en cantidad tan grande como ahora, a un nivel tal que podemos estar próximos al agotamiento de los combustibles fósiles disponibles.

De hecho, la mejor herramienta para pronosticar el comportamiento del clima a largo plazo es la aplicación de modelos matemáticos y es lo que, combinado con la capacidad de procesamiento informático, se usa y se seguirá usando y refinando para mejorar las estimaciones futuras.

Ahora veamos los argumentos contrarios. El riesgo de tomar medidas para mitigar el calentamiento global limitando la emisión de gases de invernadero es afectar el desarrollo económico global. De modo que la decisión en política pública internacional consiste en poner estos dos problemas en la balanza: cambio climático antropogénico contra freno al desarrollo económico.

Como de economía no sé más que que se trata de otro fenómeno complejo, recurro a mi intuición para preguntarme ¿Cual de los dos daños es irreversible?
Creo que mejor aquí lo dejo.

viernes, 31 de diciembre de 2010

Fin de Año

Me puse a indagar sobre la relación que mantiene la fecha de fn de año con la estructura de la órbita de la Tierra (después de todo, un año es una vuelta completa en esa órbita). Resulta que no hay ninguna de mención, ya que queda entre los dos puntos significativos de la época, el Solsticio de Invierno (día más corto del año) del Hemisferio Norte, que cae alrededor del 21 de Diciembre, y el perihelio (punto en la órbita en que la Tierra está más cerca del Sol), que cae alrededor del 4 de Enero. O sea que la fecha es completamente arbitraria.


lunes, 20 de diciembre de 2010

La moda de las modas


Parece ser que la nueva moda en Internet es el sitio Books Ngram Viewer, en el sitio de Google Labs.  Básicamente, el sitio contiene una base de datos con las palabras que aparecen en los libros que Google Books ha digitalizado hasta el momento, y una interfase que permite generar gráficos de frecuencia de apariciones de palabras por fecha de publicación de los libros. Hay una buena explicación de esto en el blog Amazings, Recordemos que los libros impresos existen desde que en 1449 Gutenberg imprimió su primer libro, por lo que las gráficas parten de esa época. Se puede seleccionar el idioma de publicación y los años que se desee graficar. Por omisión, actualmente aparecen las palabras “Atlantis” y El Dorado” graficadas para los libros en inglés (el sitio le llama al grupo de libros publicados en un idioma un “Corpus”) publicados entre 1800 y 2000.

Como ejemplo pedí la siguiente gráfica:



Antes de sacar conclusiones, recordemos que Galileo publicó su Diálogo en 1632, Newton sus Principia en 1687 y Einstein su Zur Elektrodynamik bewegter Körper en 1905.

Ahora sí. La gráfica de arriba fue generada con las palabras “Galileo Galilei,Isaac Newton,Albert Einstein”, para el corpus en inglés y para los años 1650 a 2000. Parece que Newton fue el rey del mundo físico desde 1800 hasta aproximadamente 1950, en que fue destronado por Einstein. Resulta curioso que la popularidad de Galileo no haya dejado de aumentar desde 1900.
  
La gráfica no sale igual si utilizamos letras mayúsculas únicamente,  minúsculas únicamente o los puros apellidos.

martes, 30 de noviembre de 2010

Y hay quien dice que la modernidad es mala

Lo mismo dicen de la industrialización, la globalización, los avances tecnológicos, la medicina científica, etc. Sería conveniente que vieran este video:



http://www.youtube.com/watch?v=jbkSRLYSojo


Al principio de la gráfica ya se tenía acupuntura, medicina "natural" y cuanta magufería se les ocurra y no existían las "toxinas de la vida moderna" de las que los magufos tanto gustan hablar.


También es común acusar a los países desarrollados de la pobreza de los jodidos. Hace 200 años, sin países desarrollados, todos estábamos bien jodidos. Lo que ha pasado con los países jodidos es que no se las han arreglado para avanzar como debieran, y es algo de lo que principalmente pueden acusarse ellos mismos.