Concienciudo

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Las plantas eligen de que sexo quieren ser. Son organismos sorprendentes con una capacidad de adaptación a su entorno que fácilmente nos sorprenderá si profundizamos un poco. Existen muchos mecanismos moleculares mediante los cuales algunas plantas "cambian" su sexo de un modo dinámico adaptándose a las circunstancias que las rodean. En este post me gustaría enseñaros el mecanismo mediante el cual los cultivadores de cannabis obtienen plantas con una alta probabilidad de desarrollar flores femeninas, que son las que normalmente se utilizan con fines lúdicos y terapéuticos.

Resulta que las plantas han desarrollado estrategias reproductivas en las que una misma flor puede tener los dos sexos, o solamente uno, dependiendo de la especie. Las plantas de cáñamo son dioicas, o lo que es lo mismo, presentan sexos diferenciados en distintas plantas o individuos. Esto significa que necesitamos dos ejemplares (un macho y una hembra) para llevar a cabo la reproducción sexual ya que necesitamos el polen de las flores masculinas para fecundar el pistilo de la hembra. Esto no es del todo cierto, ya que en las plantas del género cannabis a veces se producen hermafroditismos, y una misma planta puede presentar flores de ambos sexos. Esto suele ocurrir en situaciones de estrés, y las plantas parecen adaptarse siempre a su entorno para favorecer la reproducción. En la foto de abajo se pueden diferenciar flores macho y hembra en un mismo ejemplar. Un claro caso de hermafroditismo.

Estas plantas tienen un sistema de herencia sexual XY como el que se muestra en la figura abajo, muy parecido al de los humanos (Realmente es algo más complejo ya que pueden existir de un modo natural individuos triploides y tetraploides, pero no viene al caso).

Las probabilidades matemáticas (según las leyes de la herencia genética de Mendel) de ser macho o hembra son, en principio y si no pensamos en ejemplos extraños, del 50%. Sin embargo cualquier cultivador sabe que si plantamos muchas plantas de cannabis juntas es muy probable que la mayoría sean hembras pero siempre surja un macho. Las plantas tienen mecanismos hormonales sorprendentes para detectar la densidad de población local y así optimizar las proporciones de ambos sexos. Esta capacidad para adaptarse a diferentes situaciones tiene un claro significado biológico, ya que en condiciones pobres de nutrientes o situaciones adversas para la supervivencia, es lógico pensar que exista un interés en la población en desarrollar machos. La no existencia de un macho (o en su defecto alguna rama macho producto de un hermafroditismo) significa la completa extinción de esa población. Es sencillo explicar por qué la evolución ha premiado esta plasticidad sexual.

A decir verdad no existe una explicación completa de los mecanismos que relacionan la expresión genética y sus diferentes interacciones con fitohormonas y otras moléculas, pero se conocen algunos mecanismos mediante los cuales la planta puede “intuir” cuál es la mejor proporción hembras:machos que deben desarrollar para sobrevivir. Se sabe que el estrés en general es una variable que se relaciona de un modo directo con el porcentaje de machos en una población (a más estrés, más machos). También se han descrito relaciones entre niveles concretos de hormonas como las gibelerinas o el etileno en este proceso. El etileno es un gas, y es una forma muy importante y conocida de comunicación entre las plantas. Probablemente mediante esta hormona sean capaces de “sentir” la concentración de individuos y tomar decisiones biológicas que afecten a la sexualidad total de la población.

Los bancos de semillas siempre se han interesado en la producción de semillas feminizadas, ya que  el mayor contenido en sustancias psicoactivas como el THC (tetrahidrocanabinol) o el CBD (canabidiol) está contenido en flores hembras y los cultivadores quieren seguridad a la hora de llevar a cabo sus plantaciones (las flores hembras polinizadas son de nulo interés comercial en el mercado). Para tal fin han aprovechado todo el conocimiento que la ciencia ha aportado en el campo de la botánica molecular para desarrollar químicos que permitan la generación de semillas 100% hembras. Ahora llegamos a la explicación.

Si lo que buscásemos fuera convertir una hembra en un macho, como ya sabemos, el proceso sería muy sencillo: Únicamente tenemos que estresar a la planta y conseguiremos que una hembra (XX) dé lugar a ramas macho espontáneamente (a pesar de no poseer el cromosoma Y). La cuestión es que queremos conseguir hembras y no machos. La forma lógica y perfecta de conseguir semillas 100% hembras sería cruzar una hembra con otra hembra, ya que de ese modo solo estamos poniendo en juego cromosomas X, por lo tanto sería imposible que por mecanismos genéticos obtuviésemos un macho (aunque sí por la vía del estrés). El problema que se nos plantea es que para realizar una fecundación necesitamos tener polen. 

Los lectores avispados se habrán dado cuenta de que en realidad sí es posible conseguir producción de polen en una planta XX. Como hemos dicho antes cuando inducimos estados de estrés en una hembra, ésta revierte espontáneamente a macho sin variar su dotación génica. De este modo podremos tener polen XX. Si utilizamos este polen para fecundar otra planta hembra con órganos sexuales femeninos, conseguiremos en efecto una cohorte de semillas que únicamente engendrarán hembras.

Usualmente lo que utilizan los bancos de semillas para estresar son productos químicos que provocan un estrés muy alto en las plantas como por ejemplo el tiosulfato de plata.

Normalmente la planta que rocían con este tipo de moléculas revierte rápidamente a macho y genera ramas con polen. Lo usual es utilizar el polen de ésta planta químicamente transformada para fecundar flores hembra de una hembra no rociada (de otro modo sería tóxica para el consumo). De éste modo además de conseguir semillas 100% feminizadas podremos realizar a la vez cruces que aumente el vigor de nuestras cosechas, práctica muy habitual en los bancos de semillas comerciales.

El test de Turing es una prueba propuesta por Alang turing para demostrar la existencia de inteligencia en una máquina. Se supone que para pasar este test un ordenador tiene que convencer al 30% de los jueces (como mínimo) de que no se trata de una máquina, sino de un humano, es decir, engañarlos. Hace pocos meses un programa informático llamado Eugene creado por Vladimir Veselov (un informático ruso residente en Estados Unidos) y Eugene Demchenko (un joven ucraniano que vive en Rusia) parece haber pasado el test.

Por si no tenéis muy claro lo que es un virus, simplificando se puede decir que son pequeños seres constituidos por ADN y proteínas que lo envuelven protegiéndolo. El virus del Herpes simple es uno de los agentes patológicos que causan los conocidos y temidos herpes en piel, labios, genitales etc. Para presentar a alguien siempre es bueno incluir una foto:

En el caso de esta familia de virus la verdad es que su estructura es algo más compleja que la de la de la mayoría. Como podéis observar en la foto existen varias "capas" que rodean al núcleo del virión perfectamente visibles. Esto es debido a que tienen lo que los virólogos llaman tegumento rodeando a la cápside protéica, que a su vez está rodeada de una envoltura lipídica con glicoproteínas. Esta es una estructura microscópica de la naturaleza magnífica y muy interesante.

Desde hace mucho tiempo se conoce la capacidad de los herpesvirus para colonizar células del sistema nervioso. Esto da lugar algunas veces a enfermedades indeseables como encefalitis. Si tenemos en cuenta que se calcula que alrededor de un 90% de la población humana de 50 años ha estado infectada al llegar a esa edad en algún momento de su vida por un herpesvirus, podríamos empezar a preocuparnos, ¿no?  

Cuando un ser humano entra en contacto con un herpesvirus, normalmente las glicoproteínas que el virus tiene expuestas en su envoltura generan una respuesta por parte del sistema inmunológico y éste dirige la creación de anticuerpos defensivos. Se sabe que un ser humano ha estado en contacto con el virus precisamente por la presencia de estos anticuerpos específicos.

Investigadores de la universidad de Columbia en Estados Unidos han encontrado una curiosa asociación entre la presencia de este tipo de anticuerpos en la sangre y algunos problemas en la memorización o problemas cognitivos leves. Esto puede estar sugiriendo que mediante procesos todavía desconocidos, de algún modo existe la posibilidad de que algunos virus sean elementos activos que afectan a nuestra inteligencia y a nuestras capacidades de raciocinio. Teniendo en cuenta que un gran porcentaje de la población humana está infectada por estos y otros viriones...¿Hasta que punto estos pequeños seres influyen en nosotros, en nuestras capacidades y en nuestra manera de vivir?

El objetivo de este post no es alarmaros, sino diametralmente opuesto. Se han descubierto asociaciones bastante claras de este tipo con otros organismos muy comunes como Chlamydia pneumoniae,Helicobacter pylori o Cytomegalovirus. La idea con la que nos debemos quedar es que seguimos aquí y podemos desarrollar nuestra vida con normalidad, a pesar de haber estado en contacto desde el comienzo de los tiempos con este tipo de seres. Conviene comprender este tipo de mecanismos lo antes posible para satisfacer nuestra curiosidad humana y desarrollar curas contra posibles enfermedades cognitivas graves que puedan estar relacionadas como el Alzheimer.

Hoy quiero dedicar un pequeño pero interesante post a un tipo de fobia / aversión a cierto tipo de patrones geométricos repetitivos: la tripofobia.  Este tipo de repulsión es bastante común a pesar de su rareza y los que la experimentan pueden sentir un abanico de sensaciones que va desde un leve cosquilleo y malestar hasta una verdadera repulsión irrefrenable cuando observa este tipo de imágenes.

Si simplemente puedes mirar a esta imagen sin sentir absolutamente nada, enhorabuena, no padeces ningún grado de tripofobia. Si por el contrario sientes una necesidad irracional por dejar de mirar, tampoco te preocupes, la tripofobia es algo muy común y algunas encuestas dicen que hasta una de cada cuatro personas la padece.

La verdad es que me cuesta encontrarle significado biológico a este extraño fenómeno, aunque existen ciertas estructuras en la naturaleza que desencadenan exactamente el mismo tipo de sensaciones en personas tripofóbicas. Un ejemplo son ciertos quesos, la flor de loto, algunas especies de sapos o ciertas estructuras fúngicas. En las imágenes photoshopeadas como la de arriba, se postula que quizás la aversión se deba a un reflejo biológico de repulsión hacia cierto tipo de parásitos, aunque es complicado entender el proceso pensando en estructuras biológicas como las antes mencionadas. Os dejo algunos ejemplos y os animo a pensar acerca de ello, y por supuesto a escribirme vuestras experiencias.

¿Alguna vez habéis soñado que teníais una máquina que os permitiese observar todo cuanto quisierais delante de vuestra cara y sin tener que realizar mayor esfuerzo que mover un par de músculos motores?

Pinchad abajo en el enlace. El universo en vuestras manos está.

 Las proteínas son fundamentales en cualquier organismo vivo ya que éstas regulan la dinámica de todo o de casi todo lo que pasa en el interior de las células. Están formadas por cadenas más o menos largas de aminoácidos, los "bloques" de construcción fundamentales para la vida. Aparte de funciones estructurales para sostener físicamente la célula o para sostener otras proteínas, éstas en muchos casos llevan a cabo lo que se conoce como funciones enzimáticas. Para ello algunos de los aminoácidos que las forman tienen que realizar individualmente o en conjunto transformaciones en otras moléculas (reacciones enzimáticas), es decir, facilitar o permitir una reacción dentro de la célula en la que se producen cambios de tipo químico en otras moléculas (azúcares, ADN, otras proteínas, etc). Básicamente las enzimas producen cambios en unos sustratos que son transformados a productos. En este proceso intervienen activamente determinadas partes de la proteína y no toda ella.

Existen 20 aminoácidos diferentes en los organismos vivos con los que se forman de un modo combinatorio los polipéptidos y proteínas. Es muy interesante entender que aunque existen 20 posibles "piezas" (aminoácidos) que forman proteínas, no todas son virtualmente capaces de intervenir activamente en las reacciones catalíticas. Cada uno de éstos 20 aminoácidos posee una cadena principal idéntica en todos ellos, y un radical característico y único. Existen unas normas físico-químicas intrínsecas a la estructura de cada uno de los aminoácidos y sus radicales, que dictan el papel que pueden jugar éstos en los centros activos de las proteínas. La gráfica que os enseño a continuación muestra qué aminoácidos son más proclives a participar activamente en estos procesos de catálisis.

Como podéis ver, a pesar de existir 20 aminoácidos, solamente un 20% de ellos (aproximadamente) son siempre o casi siempre activos en la catálisis y se encuentran en una mayor proporción en los centros activos. Esto nos puede resultar curioso y seguramente nos estemos preguntando el por qué. Si nos fijamos con atención nos daremos cuenta de que los aminoácidos más proclives a ser catalíticos son aquellos que poseen normalmente carga, mientras que la hidrofobicidad es un componente menos importante para este fin. Muchas veces los residuos hidrofóbicos juegan un papel estructural protegiendo a los residuos implicados en la catálisis.

Una de las características importantes que puede poseer un aminoácido para ser catalíticamente activo es la de tener la capacidad de donar o captar protones, es decir, tener la capacidad de comportarse como un ácido o una base dependiendo de el pH del medio en el que se encuentre. Así podemos ver como la histidina, el aspartato y el glutamato se posicionan como importantes agentes enzimáticos por poseer carga a pH fisiológico. La arginina y la lisina poseen nitrógenos en sus radicales, que intervienen en interacciones electrostáticas. Las cisteínas libres (que no se encuentran formando parte de puentes disulfuro) tienen también una buena presencia en la gráfica de arriba, y ésta es debida a la importancia del grupo tiol en muchas catálisis (debido también a su capacidad para desprotonarse).

Sencillo ¿no? 

Mucha gente malinterpreta a menudo el término clonación. Las técnicas de biología molecular son útiles desde el punto de vista científico y tecnológico. Sólo depedendiendo del uso que le demos a una técnica, ésta puede ser tremendamente beneficiosa o cruelmente dañina para la sociedad.

Es una realidad la existencia de aspectos éticos y religiosos involucrados en la toma de decisiones por parte de los gobiernos a la hora de realizar algunas actividades científicas. No debemos dejarnos llevar por banalidades relacionadas con creencias esotéricas cuando se trata de decidir leyes que afectan directamente a la calidad de vida de las sociedades futuras. Deben de primar decisiones racionales y científicas, siempre apoyadas en una ética laica.

Hoy os quiero dejar posteados dos vídeos que según mi criterio explican de una manera bastante eficiente conceptos relacionados con la clonación y las células madre. 

Hoy me gustaría hacer un pequeño post sobre un fenómeno que me apasiona: El Bitcoin. Probablemente muchos de vosotros habréis oído alguna cosa sobre este (no tan nuevo) fenómeno en internet, medios de comunicación o de alguna conversación con un amiguete. Es algo muy interesante que podría convertirse tanto en una revolución, como en absolutamente nada, humo virtual.

El Bitcoin es una moneda, pero no es una moneda más ya que no existe de un modo físico ni tangible. Nació en 2009 y es la primera y más importante de las llamadas criptodivisas. Explicar lo que significa el término criptodivisa es bastante complejo y este blog no es lugar para grandes extensiones de tecnicismos, pero de una manera general y sencilla se podría decir que estas monedas virtuales son literalmente una matriz de algoritmos supercomplicados creados y desencriptados a su vez por los mismos usuarios. Cuando los usuarios desencriptan estos paquetes de información de un modo activo con sus ordenadores personales, obtienen pequeñas propinas (Bitcoins). La lógica final del sistema es que cuanta más capacidad de procesado se tenga, más probabilidad tiene un usuario de conseguir un Bitcoin.

A día de hoy un Bitcoin vale exactamente 654 dólares, más abajo os enseño una pequeña gráfica en la que podéis ver la explosión de su valor de mercado. Seguro que os estaréis preguntando ahora mismo porqué no desencriptar algoritmos con vuestro ordenador. 

Desencriptar los algoritmos necesarios para minar un Bitcoin no es tarea sencilla ahora mismo (la complejidad de los algoritmos se eleva con el tiempo). Para ponerse a ello necesitaríamos muchos ordenadores muy potentes trabajando en red. Mucha gente ha visto esta oportunidad de negocio en el pasado y hace tiempo que ha montado equipos así, pero cada vez las exigencias de hardware son mayores y no merece para nada la pena invertir dinero en la compra de equipo informático para el minado de Bitcoins.

La opción más cómoda quizás para intentar ganar dinero con Bitcoins es la de especular con ellos. Muchos de vosotros al ver la gráfica precios que os pegué arriba rápidamente habéis pensado en que podría tratarse de la típica burbuja especulativa. Es difícil de prever si e el futuro el Bitcoin ganará importancia o no, y fundamentalmente depende de los usuarios y la regulación que se le aplique a la moneda una vez que cale en la sociedad. 

Debido a que el minado de datos se complica con el tiempo y la capacidad computacional de los  "miners" no aumenta de un modo equitativo se produce un fenómeno de estancamiento de el número de Bitcoins en circulación. De echo el Bitcoin tendrá un límite de emisión que llegará a 21 millones. Esto la convierte en una moneda que tiende a apreciarse frente a otras. El dólar perdió el 90% de su valor en 50 años, como consecuencia de la creciente emisión, el Bitcoin garantiza que la emisión tendrá un tope.

La red de ordenadores que emite Bitcoins no está controlada por ningún usuario ni dirigente.  Eso sumado a que no existe regulación sobre las transacciones, ya que debido a su naturaleza se imposibilita cualquier tipo de control intencionado por un tercero, hace que el sistema Bitcoin sea realmente interesante desde un punto de vista anarko-liberal. Hay que recordar que el Bitcoin no está respaldado por ningún gobierno actualmente y eso la convierte en una moneda completamente anónima. No es manipulable ni controlable por bancos, es un sistema de "tu a tu" sin intermediarios físicos.

Se podría pensar que el al ser una moneda 100% basada en mecanismos virtuales podría resultar poco segura o fácilmente hackeable. Romper la seguridad existente en una criptodivisa es matemáticamente posible, pero el costo para lograrlo sería inasumiblemente alto. Por ejemplo un atacante que intentase hackear Bitcoin necesitaría una potencia computacional mayor que la existente en todo el entramado que la propia red posea (la que posean la suma de todos los "miners" del sistema), y sólo tendría un 50% de probabilidades de éxito. Esto se traduce en una capacidad computacional superior a toda la empresa de Google.

Hoy me gustaría hablaros sobre una molécula muy interesante llamada Solanina. Quizás alguno de vosotros hayáis escuchado algo sobre ella. Para ser sincero hace cuestión de un año desconocía totalmente su existencia, hasta que un compañero de laboratorio me advirtió de la peligrosidad de comerse la piel de las berenjenas...Me sorprendió tanto en su momento el dato que he tenido guardado hasta ahora un pequeño grano de curiosidad, y por fin el trabajo me ha dejado un hueco para buscar entre artículos algo de luz. Parece ser que no es incierto del todo. 

Como sabéis muchas plantas sintetizan metabolitos secundarios que conocemos como alcaloides. Éste es un nombre genérico para designar a ciertas sustancias muy conocidas (como cocaína, morfina, colchicina o nicotina) que comparten propiedades químicas y proceden del metabolismo de ciertos aminoácidos. La mayoría de los alcaloides son conocidos por causar efectos fisiológicos a los seres humanos e históricamente los hemos utilizado debido a ciertas propiedades terapéuticas que presentan según la dosis y el modo de administración.

Aquí es donde llegamos a nuestra molécula, ya que algunas plantas de la familia de las solanáceas (como la patata, el tomate, los pimientos o las berenjenas) son capaces de sintetizar un gluco-alcaloide de sabor amargo llamado solanina. Se han hecho estudios que demuestran la existencia de hasta 10 genes diferentes asociados a la producción de solanina en algunas plantas de esta familia. Ésta molécula es, en efecto, a priori tóxica si se ingiere en grandes dosis ya que tiene acción hemolítica y es un inhibidor natural de la acetilcolinesterasa, es decir, puede producir desde cambios en la vigilia a cuadros psicóticos o convulsiones. 

.La concentración de solanina en una planta depende en principio de varios factores. Como es lógico pensar unas variedades de plantas producen más solanina que otras. La cantidad de solanina por gramo de planta depende de la localización de la muestra y de la madurez del tallo o fruto. Por ejemplo en el caso de las patatas la solanina se concentra en las zonas expuestas y está incrementada en estados de inmadurez. 

En la lógica de el ecosistema natural la producción de este tipo de sustancias suele tener un sentido protector o defensivo. La solanina es utilizada por las plantas para defenderse de microorganismos y parásitos.

Ahora es cuando toca decir que es realmente improbable una intoxicación por solanina en humanos adultos. Los animales en general no tienen costumbres higiénicas ni examinan cautelosamente sus alimentos antes de ingerirlos, con lo que usualmente ingieren indistintamente partes de la planta que para el ser humano no resultarían atractivas. Las partes más utilizadas para la alimentación humana son sin duda los frutos, en los que la solanina se encuentra en concentraciones bajas en estados de madurez aptos para el consumo. Además la solanina se degrada a 170 grados. Una correcta cocción asegura la completa eliminación de la misma. En el caso de los frutos que consumimos crudos como el tomate, es posible que ingiramos pequeñas cantidades de solanina activa. En el caso de un adulto habría aún así que deglutir varios kg de tomate extremadamente inmaduro para que experimentásemos una intoxicación aguda.

Creo que no hacen falta grandes explicaciones para comprender las implicaciones de esta gráfica que aquí mismo os pego.

La superpoblación no es un problema que concierna solamente a las comunidades humanas. Dinámicas de poblaciones que en algún punto alcanzan niveles demográficos extremos (más incluso de los que naturalmente soporta el ecosistema) son comunes en muchos organismos y normalmente nacen de un equilibrio inestable o de un comportamiento cíclico, en el que el número de individuos en un momento determinado se eleva, debido a incrementos en la disponibilidad de un recurso o por cambios ambientales. En una situación normal esta superpoblación es temporal, ya que, el recurso en cuestión se agota, las condiciones geoclimáticas cambian o aparecen depredadores oportunistas . 

El caso de el ser humano es diferente. Nuestra superioridad intelectual hace que potencialmente ninguno de los factores antes mencionados fuerce a la superpoblación a ceñirse a la temporalidad. Esto puede ser nuestra espada de Damocles si no sabemos sacar partido de ello.

Por un lado, las altas densidades de población permiten la existencia de grandes metrópolis. Dinámicas económicas y sociales únicas que propician el desarrollo tecnológico y científico. Existen muchas opiniones al respecto y seguramente podríamos enumerar un listado de consecuencias nefastas de la superpoblación, pero apuesto a que la existencia de muchos individuos de una misma especie inteligente tiende a ser bueno desde un punto de vista intelectual y social. Lo que parece ser una verdad absoluta es que si no frenamos el crecimiento demográfico por voluntad propia en los próximos años la única posibilidad de supervivencia a largo plazo va a ser la colonización de otros planetas. Para ello el ser humano tiene impulsar el desarrollo de ciencia y tecnología que les permita ser independientes energéticamente, para poder emprender acto seguido la colonización del cosmos.

Según la Real Academia Española un cíborg es (literalmente copio y pego contenido): “Ser formado por materia viva y dispositivos electrónicos”. 

Si queremos ser ortodoxos y ceñirnos a las normas de la RAE tendremos entonces que admitir que ya existen multitud de cíborgs habitando la tierra a día de hoy. Es más que probable que en tu familia exista alguno y no demasiado improbable que tú amigo lector seas uno de ellos. ¿Llevas algún implante? ¿Usas Sonotone? ¿Marcapasos? Seguro que te estás dando cuenta de que conoces alguno ¿verdad?

Mucha gente es reacia a admitir esto. Somos bastante reacios a eliminar la barrera ideológica que nos separa de los seres metálicos de procesador. Pero es así. Cada día somos un más robóticos y un poquito menos humanos. Dependemos in extremis de móviles, tabletas, ordenadores y demás artilugios inteligentes. Isaac Asimov procuró durante su vida dejar reflejo de sus inquietudes acerca de este tema mucho antes que la mayoría. Uno de los monolitos seculares de su obra ideológica ha sido por supuesto la formulación de las leyes de la robótica. Recuerdo con cariño la profunda excitación personal e intelectual que experimenté al descubrirlas. Las implicaciones sociales que tienen ahora son mucho mayores que en su época, y a medida que el tiempo y la civilización avanza (hacia su irrevocable destrucción, aunque ese es otro post) se hacen muchísimo más importantes y necesariamente serán incluidas en la regulación de los diferentes países tarde o temprano.

La coevolucion humano-robot traerá implicaciones malas, probablemente catastróficas: guerras hiper-destructivas, desafíos a la intimidad, abuso de poder; aunque irrevocablemente también florecerán aspectos positivos: Longevidad, descubrimientos, adaptaciones y en cierto modo libertad. En uno de los relatos de Yo Robot, se plantea una realidad utópica en la que las máquinas trabajarían para los humanos, mientras que éstos dedicarían sus vidas al desarrollo intelectual y al ocio. Esta situación es razonablemente tentadora pero difícilmente concebible hoy en día.

A veces asumimos ciertas costumbres humanas como verdaderas, definitivas e inmutables. Uno de los hábitos que siempre ha despertado mi curiosidad es el uso que le damos a los sistemas métricos decimal y sexagesimal. Se trata se los sistema que utilizamos para cuantificar ángulos o el tiempo (sexagesimal) o el sistema métrico decimal (el metro). Trataré de explicarme.

Los seres humanos tenemos una media de 5 dedos por apéndice (5 en cada mano y pié). Este hecho hace que a la hora de cuantificar o medir algunas cosas o realizar cálculos matemáticos elementales hayamos decidido utilizar un sistema decimal. Resulta sencillo admitir que nuestro cerebro se encuentra naturalmente más cómodo y agradecido cuando trabajamos con múltiplos de diez. Nos resulta más natural e intuitivo. Muchos habréis comprobado que resulta particularmente tedioso explicarle a un niño pequeño que no sea medianamente espabilado porqué cuando sumamos los grados minutos y segundos de dos ángulos no podremos operar como si de euros o centímetros se tratase.

Seguramente ahora os estaréis preguntando por qué no hemos sido consecuentes los seres humanos con la dificultad que conlleva el uso de sistemas no decimales. ¿Deberíamos cambiar nuestros hábitos para introducir el sistema decimal en todos los ámbitos de nuestra vida y así poder hacer cálculos más directos e intuitivos? (como por ejemplo poder calcular que 460 minutos = 4,65 horas, y no 7,75 horas). Todo sería fantástico ¿verdad? Lo cierto es que han existido varios intentos de ampliar el uso del sistema decimal, concretamente en tiempos de la revolución Francesa, aunque sin éxito a largo plazo. Mala suerte...o quizás no.

El origen propuesto para el sistema sexagesimal es bastante curioso. Parece ser que los habitantes del llamado Creciente Fértil (región histórica en los territorios del Levante mediterráneo, Mesopotamia y Persia) realizaban cálculos elementales señalando con los pulgares las falanges de los dedos restantes de cada una de las manos. Eso hace un total de doce falanges en cada mano (tres por dedo “libre”). Según esa base matemática impuesta por la fisiología de la mano se introdujo presumiblemente cierta tendencia hacia el uso de este sistema que contaba " de seis en seis". ¿A que no os lo hubieseis imaginado?

Reflexionando un poco más profundamente sobre las razones existentes para la victoria del sistema sexagesimal me siento obligado a decir que ciertamente existen características jugosas para su imposición. El número sesenta tiene la ventaja de tener una gran cantidad de divisores (1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20, 30 y 60), con lo que resulta muy sencillo el cálculo de fracciones de tiempo o de ángulos. Esto también hace los cálculos básicos de trigonometría más sencillos.

Un dato curioso relacionado con esto es la heterogeneidad en los sistemas de cuantificación del tiempo ¿Por qué cada segundo se divide en 10 décimas o 100 centésimas, en lugar de en, por ejemplo, 60 décimas o 60 centésimas? Simplemente porque estas fracciones no eran necesarias en aquellos remotos tiempos cuando se instauró el sistema sexagesimal. Son aportaciones posteriores, cuando el sistema métrico decimal se utlizaba ya ampliamente para muchas cosas.

Espero que esta información sea grata para todos.

Seguro que todos vosotros habéis escuchado múltiples veces a otras personas o en los medios de comunicación proclamar abiertamente que una persona ha de beber al menos dos litros de agua al día para poder considerar sus hábitos hídricos como “sanos”. Siempre me ha suscitado mucha curiosidad esa aparente necesidad de hidratación constante y desmesurada y me hace cuestionarme qué hay de verdad en todo esto.

Poniendome a mí mismo como ejemplo de partida tengo que decir que normalmente me siento muy bien en términos generales. Llevo una vida bastante corriente en cuanto al control de la ingesta y por supuesto mi dieta no suele estar sujeta a revisión por parte de un especialista. No bebo más de medio litro de agua al día (y hablo de agua me refiriéndome exclusivamente al agua contenida en los elementos líquidos que ingiero). Si contásemos el agua que contienen alimentos sólidos y semisólidos probablemente la cifra se elevaría a algo más de un litro a lo sumo. Los números siguen sin salir. Analicemos el problema más al detalle.

Si intentamos realizar una búsqueda bibliográfica en revistas científicas es realmente difícil encontrar artículos que traten el tema de un modo directo. El único artículo que he podido encontrar con algo parecido a una respuesta es uno titulado “¿Beber al menos ocho vasos de agua al día para estar saludable?”. En él los autores intentan probar que la insuficiencia renal puede estar relacionada en algunos casos con el consumo excesivo de agua. Los resultados no son para nada concluyentes pero me resulta un tanto paradójico que algo tan comentado como éste sea tan poco estudiado a nivel clínico. Quizás con algo más de tiempo y esfuerzo sea posible encontrar algo de información útil.

Nuestro cuerpo posee una maquinaria extraordinariamente compleja para regular los niveles de hidratación tanto a nivel intracelular como extracelular. El hipotálamo es el encargado de detectar los niveles osmóticos del organismo y producir como respuesta variaciones en los niveles de la hormona antidiurética. Esta hormona es un mensajero muy importante que regula la permeabilidad al agua de vasos y de urea en el riñón. Esto conlleva una regulación de la eliminación de líquidos. Como os podréis imaginar el hipotálamo es también el encargado de controlar la sensación de sed según estos niveles osmóticos. Además de este complejo sistema cerebral existen receptores que actúan como elementos de este mecanismo de la sed en la orofaringe, el hígado, el tracto intestinal y en el sistema circulatorio.

Teniendo este sistema tan fino y eficiente ya de fábrica me inclino a pensar que la manera más inteligente de controlar la ingesta de agua es utilizando el cerebro.

Bebed cuando tengáis ganas y seguid siendo concienciudos.

Cuando hablamos de una reacción química siempre pensamos en una serie de sustratos que al juntarse se transforman, como por arte de magia, en unos productos (de una manera más o menos espectacular). En cierto modo ésta no es una idea errónea. Independientemente de la afinidad que tengan esos sustratos para reaccionar y generar productos, o nuestros productos para disociarse y generar sustratos, eventualmente se alcanzará lo que se conoce como equilibrio químico, en el que la cantidad de sustratos y productos permanece virtualmente constante. Normalmente en este punto de equilibrio el observador suele considerar que la reacción ha finalizado. ¡Se acabó lo que se daba!

Los seres humanos estamos acostumbrados a procesos con un principio y un final. Cuando quemamos madera, ésta arde y se transforma en ceniza. Nunca ocurre lo contrario. Si ocurriese es probable que, a menos que existiesen muchos testigos del milagro, nadie nos creyese jamás. También nos tacharían de loco con toda probabilidad si afirmamos que poseemos madera que a pesar de arder no se consume.  El hecho de que las reacciones tengan un principio y un final está relacionado con la no-violabilidad de la segunda ley de la termodinámica. En general podemos decir, sin ser presuntuosos, que los procesos siguen una linearidad muy lógica que va de lo ordenado a lo desordenado; de la estructura al caos. Cualquier evento que parezca violar esta regla merece ser estudiado y genera controversia.

Existen un tipo de reacciones químicas, en cierto modo singulares, que han dado muchos quebraderos de cabeza a los científicos ya que aparentemente violan esta lógica. Son las llamadas reacciones químicas oscilantes descubiertas independientemente por Borís Pávlovich Beloúsov y Anatol Zhabotinski. En este tipo de reacciones el equilibrio parece nunca encontrarse, y la tendencia de la reacción parece moverse hacia la formación de productos o reactivos de un modo periódico, o en algunos casos caótico. Para ser sinceros y concretar, no estamos hablando de una reacción aislada, sino de un sistema de varias reacciones químicas con muchos intermediarios complejos (alrededor de 18 reacciones parciales), que muestran una oscilación temporal en la cantidad de ciertos intermediarios de un modo visible. Aquí podéis ver un ejemplo visual y comprender por qué  ha atraído durante mucho tiempo a los investigadores.

De un modo general se puede decir que lo que acabáis de ver es una reacción redox en la se genera autocatalíticamente bromo molecular de color rojo, y por otra parte de consume para generar iones bromuro. Después de una serie de reacciones intermedias los productos de una reacción se convierten en los reactivos de otra, que a su vez genera los reactivos iniciales. Existen muchas variantes de este tipo de reacciones químicas oscilantes pero para que comprendáis la complejidad os pego un ejemplo:

El comportamiento aparentemente cíclico e infinito de este tipo de reacciones hizo difícil su aceptación por la comunidad científica, debido esencialmente a la incomprensión del proceso. Como muchos de vosotros estaréis carcomiéndoos por dentro y rezando al dios de la física, os diré que no estamos ante un caso mágico de violación de la segunda ley, sino ante un sistema que se encuentra lejos del equilibrio y cuya naturaleza permite prolongar mucho en el tiempo la reacción (aunque no indefinidamente), lo que le permite este comportamiento inusual. 

Aunque no suelo disponer de mucho tiempo libre para cocinar platos elaborados, me parece bastante entretenido e inspirador experimentar en la cocina. Hace no demasiado tiempo cayó en mis manos una receta para elaborar un bizcocho a partir de un pedazo de masa madre. Al leerla me sorprendió mucho comprobar que uno de los ingredientes demandados era un sobre de levadura. ¿No era la masa madre ya de por sí una fuente de levaduras y microorganismos fermentadores? Si era así tal y como yo suponía, ¿Por qué era necesario añadir más antes del horneado? ¿Acaso no eran suficientes las levaduras que contenía ya de por si la propia masa madre? Estaba claro que mis ridículos conocimientos sobre repostería me estaban jugando una mala pasada, por lo que decidí revisar lo aprendido "concienciudamente".  

Las levaduras son unos microorganismos que llevan a cabo el proceso llamado fermentación mediante el cual convierten el azúcar presente en la "masa madre" en dióxido de carbono y alcohol. El dióxido de carbono proporciona aireación a la masa (burbujas). El alcohol junto con otros compuestos del metabolismo microbiano produce algo muy importante y poco comentado de estos procesos fermentativos: añaden ese toque de sabor característico a los productos de panadería, pastelería y a las bebidas alcoholicas. El uso de masa madre como inóculo de estos microorganismos en vuestras recetas, proporciona sabores peculiares y característicos a cada producto en particular, dependiendo los matices obtenidos del tipo de microorganismo utilizado. Ni que decir tiene que las temperaturas que se utilizan para la cocción en los hornos de las panaderías matan estos microorganismos. Cuando la levadura actúa es al principio, cuando dejamos la masa en reposo, pero el proceso de fermentación se detiene en cuanto la temperatura sube más allá de 40 grados centígrados. 

Otra sustancia que poco tiene que ver con las levaduras son los llamados impulsores químicos. Estos preparados industriales son gasificantes utilizados en repostería para hacer que las masas hinchen o “suban” de forma rápida. Esto es un proceso que en parte ayuda a la gasificación generada por las levaduras de la masa, en el caso de haberlas. La reacción química se basan en la unión de un agente gasificador (bicarbonato sódico), sales ácidas en polvo (ácido tartárico, ácido láctico, cítrico o fosfórico) y almidón. La reacción química como os imaginareis se activa normalmente con el calor del horneado.

Desgraciadamente la gente confunde los términos y no es extraño ver etiquetados como levaduras a impulsores químicos en el supermercado. Un ejemplo de esta sabiduría errónea popular es a archiconocida Levadura Royal, que por supuesto no se trata de ningún tipo de levadura. Este tipo de agentes químicos no modifican la estructura y composición de los alimentos, como sí ocurre en procesos de panificación u otras fermentaciones; solamente añaden el gas y poco más. 

Remitiéndome a la pregunta inicial de este post relacionada con mi receta del bizcocho llego a la conclusión de que el principal componente aportado por la levadura presente en la masa madre no es el aireamiento de la masa en sí (que fue bastante pobre), sino la transformación parcial de la misma. Debido a la consistencia de la masa se necesita de un impulsor químico para conseguir un resultado apetecible. Si que es cierto que la evaporación que sufre el alcohol generado en la fermentación en el horno podría aportar cierta esponjosidad, pero entiendo que estos matices dependen en cierta medida de la masa madre utilizada en cada receta particular.

Seguro que muchos de vosotros habéis utilizado en infinitud de ocasiones los términos orgánico e inorgánico, incluso es probable que seáis proclives a clasificar las cosas que veis a vuestro alrededor en estos dos “contenedores léxicos”. La gente utiliza mucho estas palabras para referirse a desechos y cosas que debemos o podemos reciclar, y en general para clasificar las cosas en “sanas o insanas”.

Para mí no resultó para nada fácil admitir que experimenté cierta duda cuando se me ocurrió pensar en lo que podría ocurrir durante el proceso de reciclado (el cual realmente desconozco en su totalidad) de la bolsa plástica que contenía gentilmente los residuos orgánicos que deposité el otro día en el contenedor verde. ¿Era aquella bolsa de naturaleza orgánica o inorgánica?

Para un transeúnte incauto sería sencillo una respuesta automática tal que:

-“Claramente es algo inorgánico tío. ¿Eres idiota? No se come, y además si lo dejas en el suelo tarda trillones de años en degradarse (o algo así)”

En cierto modo esa respuesta es apeteciblemente sencilla y coherente a primera vista, ya que existe una tendencia natural a asociar de un modo automático lo orgánico con lo perecedero y lo inorgánico con lo que perdura, mancha e intoxica. Pero ciertamente el transeúnte no ha sido demasiado avispado esta vez y ha cometido un error fundamental. El plástico señores es orgánico.

Una explicación sencilla a este dilema semántico-químico empezaría con decir que la materia de origen orgánico, relacionada con la actividad de la vida, está compuesta mayoritariamente por cadenas de carbono e hidrógeno, conteniendo comúnmente oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y algún elemento minoritario. Los compuestos inorgánicos en líneas generales son los no formados por carbono, sino por elementos distintos de la tabla periódica (los metales o las sales serían ejemplos sencillos). Existen sin embargo compuestos que contienen carbono y no son necesariamente orgánicos. Un ejemplo serían los codiciados diamantes o el grafito, formados exclusivamente por carbono inorgánico. Un apunte importante es que la complejidad de las moléculas orgánicas e inorgánicas es lo que normalmente se relaciona con el tiempo que requieren los agentes de la naturaleza para degradarlas.

Si pensamos ahora razonadamente en nuestra bolsa de plástico indudablemente nos daremos cuenta de que tiene un origen orgánico (son fabricados con derivados del petróleo), y de que la dificultad que conlleva su degradación radica en su elevado peso molecular y su carácter polimérico. Los plásticos están compuestos por moléculas enormemente complejas, y tremendamente difíciles de degradar.

Debemos entonces recordar ahora y siempre que los términos orgánico e inorgánico responden a una clasificación lógica y clásica de la materia que atiende a su estructura química, pero que para nada son un indicativo del grado de peligrosidad de la misma.