El Big Bang T.1 E.2

Hace poco realizé un post sobre el origen de la vida, y hoy voy a hablaros del origen del Universo.
Cabe decir, que todo lo que se explique en esta entrada es parte de una teoría científica, bastante extendida, pero sólo una teoría, ya que no existe una manera de conocer completamente cómo se formó el Universo. Dicho esto comenzamos.
La teoría del Big Bang es un modelo científico que trata de explicar cuál es el origen del Universo. Esta teoría fue nombrada por el astrofísico Fred Hoyle, un detractor del modelo, que le puso ese nombre para ridiculizarla (aunque le salió el tiro por la culata). La materia, hasta ese momento, es un punto de densidad infinita, que en un momento dado "explota" generando la expansión de la materia en todas las direcciones y creando lo que conocemos como nuestro Universo.


Inmediatamente después del momento de la "explosión", cada partícula de materia comenzó a alejarse muy rápidamente una de otra, de la misma manera que al inflar un globo éste va ocupando más espacio expandiendo su superficie.


George Gamow, un físico ucraniano, fue el primero en desarrollar esta teoría, pero Hubble comenzó a profundizar sobre la idea con experimentos. Primero demostró que nuestra galaxia, la Vía Láctea, no es la única galaxia del Universo, y poco después comenzó a medir las distancias entre nuestra galaxia y las más cercanas, las únicas que había descubierto. Para ello se basó en un método indirecto: medir la luminosidad de las estrellas de esas galaxias y así determinar que generalmente las estrellas más cercanas emitían más luz (con las excepciones de un tipo de estrellas que emitían la misma luminosidad estén lo lejos que estén). 


Poco después desarrolló un sistema para averiguar si las galaxias se alejan de nosotros o se acercan. Para ello se basó en el efecto Doppler (el aparente cambio de frecuencia de una onda producido por el movimiento relativo de la fuente respecto a su observador), mediante el cual se analiza el espectro de luz de los cuerpos celestes, si es rojo las ondas muestran que la estrella se aleja de nosotros, y si es azul la estrella se acerca.


Prácticamente nadie en la comunidad científico predijo lo que pasaría: la mayoría de las estrellas poseían un espectro rojo, es decir, se alejaban de nosotros. Durante gran parte de la historia contemporánea se creyó en la teoría del universo estático, es decir, que el movimiento de los cuerpos celestes era escaso y aleatorio. Grandes científicos apoyaron esa teoría, como Einstein o Newton, pero deberían haberse dado cuenta de que un universo estático empezaría enseguida a contraerse bajo la influencia de la gravedad, y que si el universo no se estaba replegando sobre sí mismo, es que existía una fuerza mayor que la de la gravedad que seguía "empujando" a los cuerpos a alejarse. Ésta fuerza fue llamada la "antigravedad".  


En 1965, dos científicos del laboratorio de la Bell Telephone en Nueva Jersey, casi sin querer, dieron el siguiente paso en la investigación del origen del Universo. Cuando Penzias y Wilson estaban probando un detector de microondas (ondas muy pequeñas, no los electrodomésticos), descubrieron un ruido de fondo en su aparato. Investigaron la causa de ese ruido: no era por unos excrementos de pájaros, ni ningún ruido del interior de nuestra atmósfera. No cambiaba según la hora del día, ni en diferentes meses del año. Esto demostró que la radiación debía provenir de más allá del sistema solar, e incluso desde más allá de nuestra galaxia, pues de lo contrario variaría cuando el movimiento de la Tierra hiciera que el detector apuntara en diferentes direcciones. Finalmente, descubrieron que ese ruido provenía de la radiación de fondo de las microondas que explicaban que el Universo se encontraba en movimiento debido a una fuerza inicial que continuaba ejerciéndose. A esta misma conclusión llegó antes el científico ruso Alexander Friedman, pero ellos obtuvieron la prueba de esa radiación antes y eso les valió el premio Nobel de Física. 
Estos dos científicos encontraron por casualidad pruebas de la expansión del Universo; la ciencia está esperando a ser descubierta, nosotros sólo tenemos que encontrar el camino para hallarla.

El origen del ser humano T.2 E.9

El desarrollo de los homínidos comenzó hace unos 15 millones de años, con una única especie de primate llamada Proconsul africanus, un simio que ya poseía algunos rasgos de los homínidos posteriores como la ausencia de cola. Posteriormente surgieron nuevas especies a partir de ésta con unas características cada vez más parecidas al Homo Sapiens actual. Las características que comenzaron a desarrollar los homínidos fueron:


- Capacidad craneal elevada en comparación con su tamaño.
- Visión en tres dimensiones.
- Dedos pulgares oponibles en las cuatro extremidades.
- Tendencia al bipedismo.
- Estructura y comportamiento social complejo.
- Periodo de cuidado de las crías muy prolongado.
- Ausencia de cola.


De todos los primates existentes en la actualidad, los más cercanos al ser humano son: el orangután (Pongo sp.), el gorila (Gorilla sp.), y el chimpancé (Pan sp.), ya que la separación de especies se realizó hace relativamente poco tiempo (algunos cientos de miles de años).
Las principales especies de homínidos que han existido a lo largo de la evolución han sido:


- Australopithecus afarensis: era un grupo de homínidos de amplia distribución, que empezaron a extenderse en África hace unos cinco millones de años. El rápido retroceso de los bosques les abrió nuevos nichos y se convirtieron en parte importante de la biomasa de los primates; ocupando en forma exclusiva el peldaño superior de la escala de la evolución. La principal forma de especialización de los hominoides parece haber sido el convertirse en vegetarianos estrictos. Aquellos que escogieron esta especialización se hicieron muy grandes, como el gorila actual. La razón para el aumento de tamaño fue la necesidad de tener intestinos extra largos para extraer la mayor alimentación posible de la vegetación menos nutritiva, la cual debía ser consumida en grandes cantidades. Una de sus características es la de que usaban armas y vivían pequeñas familias en las que se destacaba un macho adulto. El Australopitecus evolucionó hacia un predador de cerebro grande, muy apto para cazar solo. Durante este período se desarrollaron la domesticación del fuego, los utensilios de piedra tallada y las lanzas primitivas, las cuales eran palos afilados con piedras endurecidos al fuego.


- Homo habilis: es el primer representante del género Homo. Tenía una capacidad craneal media de unos 600 centímetros cúbicos y era quizá un poco más pequeño que los Australopithecus. En comparación con las piernas tenía unos brazos muy largos, y experimentó una expansión cerebral a la vez que una reducción del aparato masticador. Sus utensilios eran simples piedras rotas para obtener un filo con el que poder cortar la poca carne que consumían, ya que se ha comprobado que era prácticamente vegetariano. El Homo Habilis vivió en el mismo tiempo y lugares que otras especies de homínidos, que explotaban los mismos hábitats pero de formas distintas, por lo que no tenían porqué entrar en competición por los recursos.


- Homo erectus:  fue el primer Homo en colonizar nuevos espacios. Aprendió a cubrirse con pieles y a encender fuego. Su cerebro era grande, de 800 a 900 centímetros cúbicos. Tenía molares grandes y con esmalte grueso, frente baja, cuerpo robusto y con una piel similar a la humana. Se caracteriza por fabricar el hacha de mano, singular entre ellos por tener forma de lágrima.


- Homo Sapiens: se caracteriza por su elevada capacidad craneal (alrededor de 1500cm3 ) y por el mentón diferenciado de modo claro. Desarrolló la técnica del lenguaje social. También descubren su valor como individuo (autoconciencia), y también el desarrollo del arte que tiene lugar en el Paleolítico superior. Dio lugar a las diferentes razas humanas actuales. Podemos nombrar por ejemplo a el Homo Sapiens Sapiens (los seres humanos actuales) y el Homo neanderthalensis (una subespecie de homínido que desapareció hace unos 28.000 años)


-Homo Sapiens Sapiens: somos los seres humanos actuales. Comúnmente llamados Homo Sapiens ya que la antigua especie llamada así desapareció. Los seres humanos pueden llegar a poseer capacidades mentales que les permiten inventar, aprender y utilizar estructuras lingüísticas complejas, matemáticas, escritura, ciencia, tecnología. Los humanos son entes sociales, capaces de concebir, transmitir y aprender conceptos totalmente abstractos. El Homo sapiens es la única especie conocida del género Homo que aún perdura. El ser humano prácticamente desconoce los alcances y destino de su propia especie. Filosóficamente, el ser humano se ha definido y redefinido a sí mismo de numerosas maneras a través de la historia, otorgándose de esta manera un propósito positivo o negativo respecto de su propia existencia. Existen diversos sistemas religiosos e ideales filosóficos que, de acuerdo a una diversa gama de culturas e ideales individuales, tienen como propósito y función responder algunas de esas interrogantes existenciales. Los seres humanos tienen la capacidad de ser conscientes de sí mismos, así como de su pasado; saben que tienen el poder de planear, transformar y realizar proyectos de diversos tipos. En función a esta capacidad, han creado diversos códigos morales y dogmas orientados directamente al manejo de estas capacidades. Además, pueden estar conscientes de responsabilidades y peligros provenientes de la naturaleza, así como de otros seres humanos.


España ha sido históricamente un importante yacimiento de restos de diversas especies de homínidos, sobre todo la zona de la Sierra de Atapuerca, en Burgos. Aquí se hallaron especímenes del Homo Antecessor de unos 750.000 años de antigüedad.  De acuerdo con sus descubridores, entre los caracteres anatómicos de estos homínidos cabe destacar un conjunto de rasgos muy primitivos en el aparato dental, que llevaron a establecer una relación entre éstos y los homínidos africanos del Pleistoceno Inferior. Una mandíbula muy bien conservada de una mujer H. antecessor, de entre 15 y 16 años, recuperada del yacimiento de la Gran Dolina tiene similitudes muy claras con las del Hombre de Pekín (Homo erectus), lo que sugiere un origen asiático de H. antecessor. Sin embargo, el patrón de desarrollo y erupción de los dientes es prácticamente idéntico al de las poblaciones modernas.
La morfología facial es similar a la de Homo sapiens, con orientación coronal y ligera inclinación hacia atrás de la placa infraorbital que determina la presencia de una fosa canina muy conspicua. El borde inferior de esta placa es horizontal y ligeramente arqueado. El arco superciliar es en doble arco y la capacidad encefálica, estimada a partir de un fragmento incompleto de hueso frontal, indica una cifra superior a los 1.000 cm³. La morfología de la mandíbula recuerda a la de ciertos homínidos muy posteriores, del Pleistoceno Medio, de la especie Homo heidelbergensis, como los de la Sima de los Huesos, también de Atapuerca. El esqueleto postcraneal indica una cierta gracilidad en comparación con la mayor robustez del Hombre de Neanderthal de la segunda mitad del Pleistoceno Medio.

La conmoción social de la teoría de Darwin T.2 E.5

Las reacciones ante el libro El Origen de las especies fueron inmediatas. Algunos biólogos adujeron que Darwin no podía probar su hipótesis. Otros criticaron su concepto de variación, sosteniendo que ni podía explicar el origen de las variaciones ni cómo se transmitían a las sucesivas generaciones. Esta objeción en concreto no encontró respuesta hasta el nacimiento de la genética moderna a comienzos del siglo XX. Fueron muchos los científicos que siguieron expresando sus dudas durante los 80 años siguientes. Sin embargo, los ataques a las ideas de Darwin que encontraron mayor eco no provenían de sus oponentes científicos, sino de sus oponentes religiosos. La idea de que los seres vivos habían evolucionado por procesos naturales negaba la creación divina del hombre y parecía colocarlo al mismo nivel que los animales. Ambas ideas representaban una grave amenaza para la teología ortodoxa.


En 1862, el físico lord Kelvin inquietó a Darwin al demostrar en su calidad de autoridad, y hoy sabemos que se equivocó, que el Sol y, por tanto, la Tierra, no podía tener una antigüedad superior a 24 millones de años, que era la que suponía que tenía, y por tanto, a los seres vivos no les habría dado tiempo a evolucionar tanto, a un ritmo tan lento, en esos 24 millones de años. Kelvin utilizó esta estimación y su inmenso prestigio científico como herramientas en contra de la teoría de la evolución.


Refiriéndonos de nuevo a la evolución, la teoría que Darwin propuso de su mecanismo, la selección natural, tiene menos garantías. Otros científicos británicos habían propuesto con anterioridad algo parecido, aunque en apariencia lo consideraron sólo como una fuerza negativa. Parece que Darwin fue el primero que se dio cuenta de todo su potencial como una fuerza positiva para dirigir la evolución de todo ser vivo. Evolucionistas anteriores como el abuelo de Darwin, Erasmus, se habían inclinado hacia la teoría del mecanismo de la evolución de Lamarck. Ésta enunciaba que las mejoras adquiridas durante la vida de un organismo, como el crecimiento de los órganos con el uso y su atrofia con el desuso, eran hereditarias.


En el siglo XIX se asumía casi de forma universal que la herencia era un proceso combinado. En esta teoría, los descendientes no sólo tienen un carácter y apariencia intermedia, producto de la combinación de la de sus padres, sino que los factores hereditarios que transmiten a su propia descendencia son así mismo combinaciones intermedias debido a que se produce una inextricable fusión. Se puede demostrar que si la herencia es de tipo combinada es casi imposible que la selección natural darwiniana actúe, ya que la variación disponible se divide a la mitad en cada generación. Sin embargo, las generaciones posteriores desacreditaron la teoría de Lamarck y la teoría de la selección natural continuó siendo la más aceptada hasta nuestros días.

La teoría de Darwin T.2 E.4

La selección natural es la teoría que desarrolló uno de los científicos más grandes de la historia, Charles Darwin. Pero antes de hablar de la teoría, conozcamos primero al hombre detrás de ella.


Darwin nació en Sherewsbury, Inglaterra, en 1809. Era hijo y nieto de médicos. Su abuelo, Erasmus Darwin fue un célebre médico y poeta del siglo XVIII, precursor de sus teorías y al que no llegó a conocer.


Después de estudiar medicina en Edimburgo durante dos años, ingresó en Cambridge para estudiar teología. Uno de sus profesores, el botánico Dr. Henslow le hizo recuperar su interés por las ciencias naturales, y en especial por la geología, botánica y entomología.


Por recomendación suya se embarcó en el Beagle como naturalista de la expedición del capitán Fitzroy de 1831. Durante cinco años recorrieron América del Sur y las islas del Pacífico y el joven Darwin fue recogiendo observaciones sobre las que basaría toda su posterior obra de investigación. 


Cuando regresó a el Reino Unido, pasó más de 20 años elaborando la que sería la obra maestra de la ciencia evolutiva: El origen de las especies. En este libro desarrolló su teoría de la selección natural. Pero antes pongámonos en situación.


Darwin, mientras elaboraba su libro, leyó Ensayo sobre el principio de población, del economista británico Thomas Robert Malthus. En él, Malthus exponía cómo se mantenía el equilibrio en las poblaciones humanas. Malthus sostenía que ningún aumento en la disponibilidad de alimentos básicos para la supervivencia del ser humano podría compensar el ritmo de crecimiento de la población. Este sólo podía verse frenado por limitaciones naturales, como las hambrunas o las enfermedades, o por acciones humanas como la guerra.


Estas ideas sirvieron a Darwin para inspirar toda su obra.


En esencia, la teoría de la evolución por selección natural sostiene que, a causa del problema de la disponibilidad de alimentos descrito por Malthus, los jóvenes miembros de las distintas especies compiten intensamente por su supervivencia. Los que sobreviven, que darán lugar a la siguiente generación, tienden a incorporar variaciones naturales favorables (por leve que pueda ser la ventaja que éstas otorguen), al proceso de selección natural, y estas variaciones se transmitirán a través de la herencia. En consecuencia, cada generación mejorará en términos adaptativos con respecto a las anteriores, y este proceso gradual y continuo es la causa de la evolución de las especies. La selección natural es sólo parte del amplio esquema conceptual de Darwin. Introdujo también el concepto de que todos los organismos emparentados descienden de antecesores comunes. Además ofreció un respaldo adicional al antiguo concepto de que la propia Tierra no es estática sino que está evolucionando.




Este libro, del que se ha dicho que “conmocionó al mundo”, se agotó el primer día de su publicación y se tuvieron que hacer seis ediciones sucesivas. Para más información sobre el impacto de la teoría de Darwin, leed la siguiente entrada.

¿Qué es la vida? T.2 E.1

En una de las últimas clases de CMC me he dado cuenta de algo.
Durante varios años hemos aprendido mucho sobre los seres vivos, cómo nacen, como se reproducen y sus relaciones con el medio, pero existe una pregunta que todavía no me había hecho: 


¿Qué es la vida?
¿Cómo se creó? ¿Quién? ¿Por qué?
¿Qué factores sucedieron para que se crease algo tan extraordinario como la vida? 


Este es el gran misterio que intenta aclarar la humanidad mediante la ciencia.
No obstante, un científico llamado Alexander Ivanovich Oparin elaboró esta teoría:


Hace millones de años, la atmósfera primitiva estaba formada por hidrógeno, metano y amoniaco, que formaban una mezcla llamada caldo primitivo. Entonces estos elementos produjeron una serie de reacciones químicas entre estas moléculas, catalizadas por los rayos ultravioletas, que dieron lugar a las primeras moléculas orgánicas, y de ahí surgieron los seres vivos, comenzando por estructuras como el ADN, las primeras células procariotas, orgánulos celulares, células eucariotas, organismos pluricelulares, pseudópodos...


Y de esta forma surgieron todos los seres vivos, que evolucionaron hasta los que ahora poblamos la Tierra. Y  digo "poblamos", porque una vez nuestros antepasados (lejanos, pero antepasados) también fueron microscópicos organismos unicelulares, sólo que nosotros evolucionamos más.


Por tanto, los seres humanos no somos más que una especie evolucionada, pero semejantes a todos los seres vivos que nos rodean. No somos los dueños y señores del Universo, ni podemos hacer con nuestro entorno lo que nos venga en gana. Somos los únicos seres racionales que pueblan la Tierra, y por eso tenemos el deber de mantenerla y cuidarla para preservar el desarrollo de la vida y la evolución.


Por otra parte, me gustaría que reflexionaseis sobre una cosa:
Si la aparición de la vida fue un conjunto de circunstancias explicables por la ciencia, ¿sería tan raro pensar que la vida haya podido desarrollarse fuera de la Tierra?
No fuimos el único planeta del Universo que estuvo formado por hidrógeno, metano y amoniaco, de hecho, sabemos que muchos otros planetas también tenían esos componentes. ¿No podía haber pasado lo mismo en otros planetas similares al nuestro? El Universo conocido está formado por 1011 galaxias, y cada una de ellas contiene 1010 planetas, ¿no sería pretencioso pensar que sólo en uno de ellos se desarrolló la vida?


Otra cuestión es que hayamos coincidido temporalmente con otras formas de vida del Universo, ya que la edad del Universo se estima en 13.700 millones de años, y los homínidos existen desde hace solo 7 millones de años. Pero creo que es bastante probable que no hayamos sido los únicos habitantes del Universo.


Para acabar, incluiré una cita de mi filósofa favorita.
¿Hipatia de Alejandría? ¿Eleanor Roosevelt? 
Mejor todavía: Estela Reynolds.


"Somos una minúscula mota de polvo en el desierto de la existencia y sin embargo nos creemos el centro de la creación".