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Insectos, algas y carne de laboratorio, ¿las proteínas del futuro?

Por Miguel Herrero (CSIC)*

En su novela Un mundo feliz, Aldous Huxley describe una sociedad futurista –e inquietante– en la que sus miembros se alimentan con pastillas que les aportan todo tipo de nutrientes. No es la primera vez que la ciencia ficción especula sobre cómo será la alimentación en un futuro más o menos lejano. Hoy, los avances que se están produciendo en las ciencias de la alimentación pueden dar pistas sobre la evolución de nuestra dieta. ¿De qué nos alimentaremos? Para responder a esta pregunta hay que considerar las necesidades nutricionales de la población global y los recursos existentes para cubrirlas.

Según la ONU, en 2050 habrá en la Tierra unos 9.000 millones de personas. A principios del siglo XX se calcula que había algo más de 1.500 millones de habitantes en el planeta. Es decir, en solo 150 años, esa cifra se habrá multiplicado por seis. Por tanto, es probable que tengamos que adoptar medidas para no llevar al límite los recursos disponibles: agua potable, aire no contaminado, energía limpia y, por supuesto, alimentos. Para aumentar la capacidad de generar alimentos, ya se ha comenzado a buscar fuentes alimenticias no explotadas suficientemente hasta el momento, y que no impliquen técnicas agrarias y ganaderas que perjudican al medioambiente.

Gusanos de seda cocinados.

Fundamentalmente se exploran nuevas fuentes de proteínas, pues estas se consideran el nutriente principal. Dado que la producción cárnica es muy ineficiente (en términos de recursos consumidos) y muy contaminante se pretende reducir la dependencia de la misma en la alimentación. ¿Cómo? Los insectos aparecen como la primera opción. La FAO ha destacado en más de una ocasión el papel que pueden jugar en la alimentación mundial futura. Aunque en Occidente no resulten demasiado apetecibles, estos animales poseen unas características nutricionales muy interesantes. Son una gran fuente de proteína, dado que este nutriente es su componente mayoritario. Pero, además, la cría de insectos puede ser utilizada también para la elaboración de piensos y alimentos para otros animales, liberando de ello cultivos que pueden ser redirigidos a la alimentación humana. Aunque en estas latitudes aún no se estilen los menús de insectos, aproximadamente un cuarto de la población mundial, mayoritariamente en Latinoamérica, ya se alimenta de ellos de forma regular.

Ensalada de algas.

Otra de esas posibles fuentes proteicas son las algas. Cualquier persona asiática aducirá que para ella las algas son un alimento del presente, no del futuro, pero en Europa su consumo aún es residual. Hay muchas algas ricas en proteínas, en particular varias especies del grupo de las microalgas. De tamaño microscópico, se pueden cultivar en plantas de producción que no tienen que estar necesariamente cerca de fuentes de agua salada, y por tanto en zonas costeras. Algunas ya se cultivan para producir alimentos para peces, por ejemplo, o para la generación de energía, pero de toda la producción tan solo una parte muy pequeña se dirige a la alimentación humana.

Las grandes algas son más frecuentemente utilizadas como alimento, aunque su consumo tampoco es equiparable al de los vegetales. En cuanto a su composición, todos los tipos de algas destacan por poseer altas cantidades de proteína y bajas proporciones de grasas que, además, suelen ser insaturadas y por tanto saludables. Sin embargo, algunas especies tienen un alto contenido en yodo, mientras que otras pueden acumular durante su crecimiento cantidades apreciables de metales pesados (como ocurre en algunos peces). Aun así, estas desventajas son claramente superables eligiendo de manera apropiada las especies a cultivar.

Finalmente, la carne obtenida a partir de cultivos de tejidos celulares y no de animales directamente es otra fuente que se está explorando. La producción de carne en laboratorio a partir de células madre que se convierten en células musculares idénticas a las que posee la carne está dando sus primeros pasos. De momento, las características de esta carne cultivada no son iguales a las de la carne a la que pretende sustituir, puesto que tan solo se compone de músculo y no contiene nada de grasa ni otros componentes que están entremezclados con la masa muscular en los animales. Esto provoca falta de jugosidad y unos sabores diferentes, menos apetecibles que los de la carne natural. Ahora bien, en los próximos años pueden producirse avances que permitan generar carne apetecible de forma económica y energéticamente más eficiente que a través de la cría de animales.

* Miguel Herrero es investigador en el Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación (CIAL) del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid y autor del libro de divulgación Los falsos mitos de la alimentación, disponible en la Editorial del CSIC Los Libros de la Catarata.

El fondo cósmico de microondas, la fotografía más antigua del universo

Galaxia Andrómeda. / Robert Gendler.

Por Pablo Fernández de Salas (CSIC)*

Cuando miramos al cielo nocturno, la mayoría de lo que vemos es un manto negro con algunas estrellas dispersas. Por eso, siempre nos han dicho que el universo está prácticamente vacío.

Sin embargo, en el interior de una galaxia como la nuestra esto no es realmente cierto, ya que en el espacio que media entre las estrellas hay mucho polvo y nubes de gas molecular. Otra cosa distinta es lo que ocurre en el enorme espacio que por lo general separa las galaxias. Sin ir más lejos, Andrómeda, la galaxia más cercana a la Vía Láctea, se encuentra a nada menos que dos millones y medio de años luz. Si alguien nos enviara un mensaje desde allí, ¡tendríamos que esperar un mínimo de dos millones y medio de años para recibirlo! La cantidad de polvo y gas que hay en estas grandes distancias es ridículamente pequeña, y es por ello que decimos que el espacio intergaláctico se encuentra vacío. No obstante, estrictamente hablando, dicho espacio queda muy lejos de no contener nada.

Lo que llena el espacio intergaláctico está presente a lo largo y ancho de todo el universo. Se trata, principalmente, de fotones, las partículas que componen la luz. Comparten el espacio con otras partículas, como por ejemplo los neutrinos, pero los fotones son las más abundantes del universo. Concretamente, hay más de medio millón de fotones en el volumen que ocupa una botella de litro y medio en el ‘vacío’ cósmico. ¿Cómo es posible que, siendo fotones, no los veamos a simple vista?

Arno Penzias y Robert Woodrow Wilson bajo la antena que descubrió el fondo cósmico de microondas, en Holmdel, Nueva Jersey. / NASA.

La explicación la encontramos en su origen. Los fotones que pueblan el universo se conocen, en su conjunto, como el fondo cósmico de microondas, y son, además de los más abundantes del cosmos, también los más viejos. Proceden de una época en la que el universo tenía menos de medio millón de años. Trescientos ochenta mil años, siendo más precisos, frente a los casi catorce mil millones de años que tiene en la actualidad. ¡Apenas un día en la vida de un ser humano!

Estos fotones, creados cuando el universo era tan joven, sufrieron un proceso que se conoce con el nombre de desacoplamiento. Antes de que esto ocurriera, el cosmos era una especie de ‘sopa traslúcida’, conocida como plasma, en la que los fotones no duraban mucho, ya que se aniquilaban y creaban de nuevo sin descanso debido a sus frecuentes interacciones con electrones y núcleos de elementos ligeros. Sin embargo, cuando la temperatura descendió por debajo de los 3.000 grados, los electrones se hicieron suficientemente lentos como para que los núcleos los capturaran para formar átomos. Eso, a su vez, permitió que los fotones dejaran de chocar constantemente con esas partículas y pudieran emprender un viaje en solitario y en todas las direcciones hasta nuestros días.

satélite Planck

Representación artística del satélite Planck. /
ESA-AOES Medialab.

A lo largo de todos estos años que nos separan, estos fotones se han ido enfriando por culpa de la expansión del universo hasta alcanzar hoy una temperatura de 270 grados bajo cero. Paradójicamente, esto hace que calienten el universo, ya que si no estuvieran en todas partes la temperatura del cosmos se encontraría en el cero absoluto, a menos 273 grados.

Además de enfriarlos, la expansión del universo ha expandido la longitud de onda de estos fotones, por lo que ya no nos llegan en forma de luz –nuestros ojos no pueden verlos–, sino en forma de microondas –que no pueden ser ‘vistas’ pero sí detectadas–. La primera detección de este fondo cósmico de microondas fue realizada de forma más o menos fortuita por Arno Penzias y Robert Woodrow Wilson en 1964 con una descomunal antena. Ambos fueron galardonados con el Premio Nobel de Física.

Desde entonces la comunidad investigadora ha observado estos antiquísimos fotones con satélites como COBE, WMAP o Planck, y con experimentos situados en la superficie de la Tierra. Actualmente, la observación más precisa de las anisotropías del fondo cósmico se la debemos al satélite Planck, que tras cuatro años de operación nos ha permitido tomar la fotografía más antigua del universo.

Antisotropías

Anisotropías del fondo cósmico de microondas medidas por el satélite Planck. La fotografía más antigua del universo. / ESA-Planck Collaboration.

La imagen refleja las minúsculas variaciones –del orden de las cienmilésimas de grado– que existen entre estos fotones según la dirección de la que procedan. Estas pequeñas desviaciones, conocidas como anisotropías, constituyen una fuente de información maravillosa sobre nuestro universo, en especial en sus primeros años de vida. Por ejemplo, permiten estudiar las diferencias en la densidad del plasma cósmico cuando el universo tenía trescientos ochenta mil años, o características de los neutrinos y de la materia oscura ligadas con las propiedades estadísticas de dichas anisotropías, tareas que llevamos a cabo en el Instituto de Física Corpuscular (IFIC, centro mixto del CSIC y la Universidad de Valencia) con datos preliminares obtenidos por el satélite Planck.

 

* Pablo Fernández de Salas es investigador en el Instituto de Física Corpuscular (centro mixto del CSIC y la Universidad de Valencia).

Transgénicos, ondas gravitacionales y mercurio: la ciencia llega a la Feria del Libro de Madrid

Por Mar Gulis (CSIC)

Cada primavera el Parque de El Retiro de Madrid se llena de textos y de lectores con ganas de descubrir novedades editoriales. Las casetas de la Feria del Libro ofrecen múltiples formatos y temáticas y, entre ese amplio abanico de lecturas posibles, también aparece la ciencia contada de forma cercana y accesible. Si pasas por la feria la semana que viene, te invitamos a dar una vuelta por el Pabellón de actividades culturales, donde la Editorial CSIC y Los Libros de la Catarata (cuyas casetas en la feria son la 18 y la 138 respectivamente) presentarán los últimos títulos de las colecciones ¿Qué sabemos de? y Divulgación. Ambas colecciones están escritas por investigadoras e investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) para acercar al público general temas de actualidad científica. Los falsos mitos de la alimentación, cómo se fabrica un medicamento o dónde habitan y para qué sirven los hongos son algunos de los temas que se tratan en los últimos números.

Las presentaciones se realizarán los días 6 y 8 de junio y contaremos con la directora de Indagando TV, Graziella Almendral, y el presentador de Fallo de sistema de Radio 3 (RNE3), Santiago Bustamante, quienes se encargarán de presentar a autores, autoras y libros en estas dos mañanas de feria dedicadas a la divulgación científica.

La primera cita es el próximo miércoles 6 de junio a las 12:30 horas. Haremos un viaje por el tiempo y el espacio para conocer los hongos que habitan en lugares recónditos. La investigadora del Real Jardín Botánico Teresa Tellería presenta su libro Donde habitan los dragones: los hongos en ambientes extremos o poco explorados, de la colección Divulgación. A lo largo de sus páginas, cuidadosamente ilustradas, la autora reivindica la importancia de estos organismos eucariotas que parecen ser los más numerosos, a la vez que ostentan el récord de los menos conocidos. “Se han encargado de limpiar y reciclar los residuos que la naturaleza genera, han ejercido de parásitos y patógenos, y protagonizado alianzas fundamentales con muchos grupos de organismos; así, han contribuido a que nuestro planeta sea tal y como lo conocemos”, explica la autora.

De organismos desconocidos pasamos a otros que han sido modificados mediante ingeniería genética. Cultivos transgénicos, de la colección ¿Qué sabemos de?, explica cómo se fabrica una planta transgénica y el papel de la ingeniería genética para mejorar las cosechas y aumentar la producción de alimentos. El investigador José Pío Beltrán expone en el texto los avances que se han producido en el conocimiento científico como consecuencia de la irrupción de las técnicas de genética reversa y aborda cuestiones como el desafío de la seguridad alimentaria. Según Pío Beltrán, “el papel de las técnicas de mejora genética y los cultivos transgénicos parece indispensable para producir comida destinada tanto a seres humanos como a animales en un mundo cada vez más poblado”.

De la misma colección ¿Qué sabemos de? sale el título La gravedad, escrito por el investigador Carlos Barceló Serón. El autor aborda en el texto la teoría general de la relatividad con cuestiones como las ondas gravitacionales, los navegadores GPS o los agujeros negros. Formulada en 1915 por Albert Einstein, en los últimos cien años la relatividad general y su concepto de espaciotiempo han ocasionado una enorme revolución. Barceló propone un recorrido por un siglo lleno de descubrimientos y demostraciones trascendentes en el “territorio gravedad”.

Medicamentos, alimentación y mercurio

Diez años y mil millones de euros. Este es el tiempo y el coste medio para que un medicamento complete el proceso que va desde su descubrimiento inicial hasta estar a la venta en una farmacia. Teniendo en cuenta estos datos, no es difícil imaginar la fabricación de un fármaco como una carrera de obstáculos en la que solo unas pocas moléculas llegan a la meta. El viernes 8 de junio a las 12:30 horas, las investigadoras María del Carmen Fernández y Nuria E. Campillo narran en su libro Cómo se fabrica un medicamento. Del laboratorio a la farmacia este largo y costoso proceso. “Queríamos acercar al público un mundo en general desconocido, pero que tiene un gran impacto en su calidad de vida, ya que las enfermedades conviven con nosotros, y es importante ser conscientes del trabajo, limitaciones y retos que hay detrás de la búsqueda de nuevas sustancias para su tratamiento”, afirman las autoras.

¿La nueva moda de no comer gluten, incluso no siendo celíaco, está justificada? ¿Por qué las dietas detox no son tan milagrosas como cuentan? Y el aceite de palma, ¿qué hay de verdad en la información que nos llega? El científico Miguel Herrero se ha propuesto desmentir con conocimiento científico algunas creencias sobre los efectos de lo que comemos en el libro Los falsos mitos de la alimentación. El último título de la colección ¿Qué sabemos de? habla de las últimas modas alimenticias, de superalimentos y, sobre todo, del uso de datos y estudios científicos para avalar ciertas tendencias y productos que en ocasiones llevan a conclusiones erróneas.

Las fuentes de emisión, usos e impactos del mercurio, también conocido como “plata líquida” o “azogue”, protagonizan el libro coordinado por las investigadoras María Antonia López Antón y María Rosa Martínez Tarazona. El mercurio explica, entre otras cuestiones, el comportamiento y toxicidad de este metal presente hasta hace poco en objetos de uso cotidiano como los termómetros o la mercromina. Este título cierra las presentaciones de este día.

Las presentaciones se realizarán en el Pabellón Bankia de actividades culturales. Puedes consultar aquí la programación detallada. Además, los autores y autoras de las colecciones firmarán sus libros en las casetas de la Editorial CSIC (número 18) y de la editorial Los Libros de la Catarata (número 138).

El altramuz, de humilde aperitivo a “superalimento”

Por José Carlos Jiménez-López (CSIC)*

Altramuces en el mercado. / Tamorlan - Wikimedia Commons

Altramuces en el mercado. / Tamorlan – Wikimedia Commons

El altramuz (Lupinus albus) es una legumbre conocida popularmente por ser una planta ornamental en jardines rurales, con bellas y coloridas flores. Su semilla es denominada con varios términos como altramuces, lupín, lupinos, tremosos, así como “chochos” en determinadas localidades de la geografía española, concretamente en Andalucía. Es difícil que en algún momento, tomando una cerveza en el bar, no nos hayan puesto un cuenco de altramuces para picar.

Los altramuces se han consumido tradicionalmente en toda la región mediterránea durante miles de años. En España, las semillas del altramuz se convirtieron en un bien bastante preciado, y casi el único sustento que muchas familias tenían para “llevarse a la boca” tras la guerra civil. Hoy, 28 de mayo, se celebra el Día Nacional de la Nutrición (DNN), que este año está dedicado a promover el consumo de legumbres. Es un buen contexto para destacar los excelentes valores nutricionales de esta leguminosa que suele pasar inadvertida.

Las semillas del altramuz son consumidas típicamente como aperitivo en salmuera. Su harina se usa para la fabricación de horneados como pizza, pan, y repostería. Además de ser un buen acompañamiento en ensaladas, también es utilizado en la elaboración de humus, patés, quesos vegetales, y como integrantes principales de platos más elaborados, dignos de restaurantes renombrados con estrella Michelín. Numerosos productos basados en semillas de lupino están siendo actualmente introducidos comercialmente en tiendas de alimentación como alimentos fermentados, bebidas energéticas, snacks, leche, yogurt, productos de repostería, alimentación vegana, tofu, sustitutos de carnes, salsas, tempe, pastas y como base en dietas de adelgazamiento.

Pese a ello, el altramuz está infravalorado, siendo una legumbre que no está “de moda”, al contrario que otros alimentos como la soja, la quinoa o la chía, con un mayor auge debido a un marketing publicitario agresivo, haciéndolos llegar al consumidor de manera apetecible, para introducirlos en la dieta como productos saludables. Sin embargo, y respecto a beneficios para la salud y aporte nutricional, el altramuz no tiene nada que envidiar a estos alimentos tan publicitados, por ello se le puede adjudicar igualmente el término acuñado como “superalimento”, que puede ser sinónimo de alimento funcional, cuyo consumo proporciona beneficios para la salud más allá de los puramente nutricionales. Hay muchas razones por las cuales se puede incluir el altramuz en esa lista privilegiada, empezando porque es una fuente muy importante de proteínas, aproximadamente el 40%, lo que equivale al doble del contenido en proteínas que los garbanzos, y cuatro veces más que el trigo.

Plantas de lupino. /José Carlos Jiménez-López

Plantas de altramuz (Lupinus). /José Carlos Jiménez-López

Su contenido en fibra dietética es del 34%, que actúa como fibra soluble (como la de la avena) e insoluble (como la del salvado de trigo), incrementando la saciedad, reduciendo la ingesta calórica para un mejor control del peso corporal y ayudando además a la reducción del colesterol y la prevención de dislipemia (altos niveles de lípidos). Posee bajos niveles de grasa (menos de un 6%) y abundantes ácidos grasos insaturados, sobre todo omega-6 y omega-9. El 24% de su contenido es un tipo de hidratos de carbono que favorecen un índice glucémico más bajo que otros granos comúnmente consumidos, ayudando a equilibrar el nivel de glucosa en sangre y, de este modo, a prevenir la hiperglicemia, lo que está especialmente indicado para personas que padecen diabetes tipo 2.

El altramuz es una legumbre naturalmente libre de gluten, por lo que es un alimento apto para personas con intolerancia al mismo (celiaquía). Por otro lado, son una excelente fuente de minerales (hierro, calcio, magnesio, fósforo y zinc), vitaminas B1, B2, B3, B6, B9 (ácido fólico) y Vitamina C, además de contener todos los aminoácidos esenciales, indicado para una correcta actividad intelectual y del sistema inmune. La semilla del altramuz también tiene entre sus componentes compuestos prebióticos, que ayudan al crecimiento de microflora bacteriana beneficiosa para una correcta salud intestinal. Estas semillas son también una de las mejores fuentes naturales del aminoácido arginina, el cual mejora la funcionalidad de los vasos sanguíneos y ayuda a la disminución de la presión sanguínea. Al contrario que otras legumbres como la soja, su contenido en fitoestrógenos (componentes similares a las hormonas) es insignificante, lo que evita problemas potenciales asociados a ellos.

Son abundantes los estudios científicos realizados en los últimos cinco años que demuestran el valor de algunos componentes de estas semillas en la lucha contra enfermedades consideradas como las nuevas epidemias del siglo XXI. Algunos de estos estudios se han realizado en nuestro grupo de investigación de la Estación Experimental del Zaidín (EEZ-CSIC, Granada), donde proteínas denominadas beta-conglutinas podrían ser utilizadas para la prevención y tratamiento de la diabetes tipo 2. Se ha demostrado que estas proteínas favorecen la activación de la ruta de señalización de la insulina, con la consiguiente captación de glucosa por los tejidos (disminución de la glicemia), así como la reversión del estado de resistencia a la insulina por sus tejidos diana, todo ello favoreciendo que el organismo recupere un estado similar a una persona no diabética. Además, numerosas pruebas experimentales han indicado que estas mismas proteínas son capaces de disminuir el estado de inflamación de pacientes diabéticos. Debido a que determinadas enfermedades, cuyo progreso cursa mediante un estado inflamatorio crónico sostenido (síndrome metabólico, obesidad, diabetes, enfermedades cardiovasculares), los altramuces, y concretamente las proteínas beta-conglutinas, constituyen un componente funcional que puede jugar un papel crucial como una nueva opción terapéutica para la prevención y tratamiento de estas enfermedades que tienen una base inflamatoria.

Seguro que a partir de ahora y con todos estos argumentos, recuperaréis el buen hábito de “coger un puñado de altramuces para llevároslos a la boca”, o prepararéis sabrosos platos que sorprenderán incluso a los paladares más exigentes.

 

*José Carlos Jiménez-López es investigador en la Estación Experimental del Zaidín (CSIC) y actualmente desarrolla una línea de investigación sobre las propiedades potencialmente beneficiosas del consumo de altramuces.

‘Operación polinizador’: el imprescindible trabajo de los insectos para el futuro de la agricultura

Por Alberto Fereres (CSIC) *

Trichodes octopunctatus (Familia Cleridae) / Alberto Fereres

Trichodes octopunctatus (Familia Cleridae) / Alberto Fereres

Con la llegada de la primavera, en plena ‘operación polinización’, esta imagen se repite cada año en campos, parques y jardines. Insecto y planta cooperan para obtener un beneficio mutuo, fenómeno que en biología se llama simbiosis. Estas interacciones, de crucial importancia en los ecosistemas naturales y en los agrícolas, se iniciaron hace más de 200 millones de años, en el Jurásico.

Las primeras angiospermas, plantas con flor, dependían del viento para asegurar su reproducción, igual que las gimnospermas, pinos y especies relacionadas. El ovario producía una secreción pegajosa llamada exudado para atrapar los granos de polen que llegaban a él. Este exudado contenía proteínas y azúcares y servía de alimento a los insectos, que empezaron a transportar de manera accidental el polen de una flor a otra. Así comenzó la polinización.

Se ha estimado que este gesto, en apariencia insignificante, representa la nada desdeñable cifra del 9,5% del valor de la producción agrícola dedicada al consumo humano, lo que a nivel europeo supone un total de 5.000 millones de euros al año. Atendiendo a estos datos, no cabe duda de que el servicio ecológico que ofrecen los polinizadores posee una enorme repercusión ambiental, social y económica en nuestro planeta.

La biodiversidad de los insectos que actúan como potenciales polinizadores es muy elevada. El 20% de estos organismos, unas 200.000 especies, visitan las flores. Hay familias de insectos polinizadores importantes entre los coleópteros (escarabajos), dípteros (moscas) y lepidópteros (mariposas) entre otros órdenes, pero los polinizadores por excelencia son los himenópteros: las abejas y abejorros de la superfamilia Apoidea. Son especies en las que el polen se adhiere a sus característicos pelos corporales. Además, pueden disponer de adaptaciones para facilitar su transporte, como las corbículas o cestillos de las patas traseras. En el campo agrícola, las especies que destacan por su importancia son la abeja común Apis mellifera L., los abejorros del género Bombus sp. y otras abejas menos conocidas que son las llamadas abejas solitarias.

Apis mellifera (Familia Apidae) / Alberto Fereres

Apis mellifera (Familia Apidae) / Alberto Fereres

La abeja común produce miel, jalea real, propóleo, cera, y poliniza un amplio espectro de flora silvestre. Es vital para algunos cultivos como los frutales, ya que asegura la polinización cuando otros insectos están ausentes. Su ‘transferencia de polen’ garantiza una tasa elevada de cuajado de frutos, mayor resistencia a las heladas y mejor calidad en los mismos. Esta especie de abeja común, natural de Europa, Asia y África, incluye 26 subespecies agrupadas en cuatro linajes.

Por su parte, los Bombus o abejorros han supuesto una enorme revolución para el sector de la horticultura, especialmente bajo invernadero. A partir de 1987 se empezaron a usar en la polinización de tomate y otras hortícolas. En la actualidad se emplean en más de 40 países. Se conocen más de 240 especies de abejorros a nivel mundial, y la mitad de ellas viven en la región Paleártica (Europa y Norte de Asia). La especie que más se cría para su uso en agricultura es el Bombus terrestris L., ampliamente distribuida por casi toda la zona Paleártica. En España tenemos una especie endémica de las Islas Canarias, B. canariensis Pérez.

A pesar de su papel imprescindible, la población de polinizadores está en declive en todo el mundo. Entre los factores que han contribuido a esta situación, destacan las técnicas agrícolas de producción intensiva que han conducido a la desaparición de hábitats, lo que ha modificado notablemente la estructura del paisaje y ha llevado a la eliminación de recursos alimenticios y refugios esenciales para este importante grupo de artrópodos beneficiosos.

Para intentar compensar esta disminución, las investigaciones en este ámbito apuestan por el uso de márgenes florales, es decir, plantar setos y vegetación entre las parcelas de cultivo que permitan el incremento de los insectos polinizadores y otros artrópodos, a la vez que consiguen preservar y mejorar la biodiversidad en las zonas agrarias. Además de favorecer la polinización, los márgenes florales suavizan el rigor de los elementos climáticos protegiendo los cultivos contra las heladas y la insolación; mantienen la humedad y funcionan como cortavientos; protegen contra la erosión y también aportan valor paisajístico y cultural.

Entre otras iniciativas, desde el Instituto de Ciencias Agrarias del CSIC hemos desarrollado un protocolo para el establecimiento de márgenes y lindes de especies herbáceas con flores que atraen estos insectos beneficiosos y que están bien adaptados a los suelos y condiciones de cultivo de la zona Centro de la Península Ibérica.

 

* Alberto Fereres Castiel es investigador del Instituto de Ciencias Agrarias del CSIC. Junto a investigadores/as de la Universidad Politécnica de Madrid y la empresa Syngenta ha trabajado en el proyecto ‘Operación polinizador’.

¿Qué peligros entraña para el cuerpo humano un viaje a Marte?

Por Juan Ángel Vaquerizo (CSIC)*

Cada vez resulta más evidente que en un futuro no muy lejano el ser humano acometerá definitivamente la conquista del espacio y la exploración de otros planetas y lunas. Las agencias espaciales de todo el mundo llevan décadas desarrollando programas de exploración robótica del Sistema Solar y, desde hace ya unos años, están planificando el siguiente paso en la conquista del espacio: los viajes humanos de exploración planetaria.

De todos los posibles objetivos, el planeta Marte es el favorito. Su cercanía y la posibilidad de vida presente o pasada en el planeta rojo lo convierten en un destino irresistible para la ciencia, e incluso ya se empieza a pensar en Marte como en un segundo hogar para la raza humana, llegado el momento. 

Pero llevar seres humanos a Marte o a cualquier otro destino del Sistema Solar entraña sus riesgos, derivados de los efectos que el espacio tiene sobre el cuerpo humano. Nuestra fisiología está adaptada a las condiciones de la Tierra, de modo que cualquier cambio tiene sus consecuencias a nivel anatómico. La diferencia fundamental es la situación de microgravedad que se sufre durante los viajes espaciales.

¿Qué entendemos por microgravedad? El término es un poco extraño. ¿Nos referimos a que la gravedad es muy pequeña, de ahí lo de ‘micro’? ¿Tiene algo que ver con lo que se denomina ingravidez, que sería, literalmente, ausencia de gravedad? Pues bien, el término microgravedad se usa para describir la situación en la que están los astronautas en una nave espacial que orbita alrededor de la Tierra. No se trata de una situación de ausencia de gravedad, pues los astronautas están orbitando y, por lo tanto, siguen siendo atraídos por el planeta, así que debemos desterrar el término ingravidez. Es una situación de caída libre “controlada”: los astronautas se desplazan a gran velocidad en su órbita alrededor de la Tierra (en concreto a unos 28.000 km/h), lo que hace que caigan continuamente, sin llegar a tocar tierra. El efecto es el de una caída libre continua de la nave espacial y de todo lo que contiene en su interior, astronautas incluidos. Por este motivo todo parece flotar dentro de la nave, y por eso deben tomarse medidas para que los objetos estén “sujetos” en todo momento.

Un viaje interplanetario es muy similar en sus efectos sobre el cuerpo humano a una estancia prolongada en microgravedad en una estación espacial orbital como la ISS (Estación Espacial Internacional, de sus siglas en inglés). La experiencia obtenida desde los años 70 del siglo pasado a partir de las numerosas estancias de astronautas en las sucesivas estaciones espaciales orbitales, ha permitido estudiar que le sucede al cuerpo humano.

Así pues, si alguien está pensando en embarcarse hacia Marte ¿cuáles son los riesgos físicos a los que se expone?

NASA/NSBRI

Mareos y vómitos

El oído interno y los órganos del equilibrio funcionan como un acelerómetro que indican al cuerpo si la persona está en movimiento o en reposo, si está de pie o tumbada. Pero en el espacio, sin una fuerza que “tire hacia abajo”, ese mecanismo no funciona. Esto provoca que cuatro de cada cinco astronautas sufran mareos en las primeras 24-48 horas en microgravedad, normalmente acompañados de pérdida de apetito y vómitos.

El líquido se sube a la cabeza

A través del cuerpo se mueve una gran cantidad de fluidos. En la Tierra, esos líquidos tienden a acumularse en las piernas y los pies, pero en microgravedad los fluidos comienzan a distribuirse de manera uniforme por todo el cuerpo, desplazándose desde la parte inferior hacia la parte superior. El resultado de esta redistribución de los fluidos es que la cara tiende a hincharse y las piernas adelgazan. Pero no se trata simplemente de un cambio en el aspecto. La acumulación de fluidos en la cabeza puede ocasionar un aumento en la presión intracraneal y en la del nervio óptico, y por tanto afectar a la agudeza visual. También nos hace menos sedientos, embota el sentido del gusto y causa una sensación de “nariz tapada” similar a las que producen las alergias. Generalmente cuando los astronautas regresan a la Tierra, los fluidos se redistribuyen de nuevo y estos problemas tienden a mejorar.

Atrofia muscular y pérdida de masa ósea

En microgravedad, los huesos y los músculos ya no tienen que soportar el peso del cuerpo, por lo que se debilitan. Sin peso, el cuerpo empieza a sufrir atrofia muscular y pérdida de densidad ósea. En microgravedad, los músculos que trabajan para mantenernos erguidos pueden llegar a perder hasta un 20% de su masa, y la masa muscular total puede reducirse hasta un 5% semanal. Según los datos, un astronauta puede perder, en un mes en el espacio, la misma cantidad de masa ósea (alrededor de un 1%) que una persona que sufre osteoporosis a lo largo de un año. Esta pérdida provoca un aumento del nivel de calcio en la sangre, lo que, a su vez y junto con la propensión a la deshidratación, conduce a un mayor riesgo de desarrollar cálculos renales. Para evitar todo esto, los astronautas consumen vitamina D y realizan dos horas al día de actividad física intensa, lo que, además de contrarrestar la pérdida ósea y la atrofia muscular, les ayuda “a tener los pies en la tierra”.

El corazón se hace pequeño

Los astronautas también experimentan pérdida de volumen de sangre, debilitamiento en el sistema inmunitario y falta de condición física cardiovascular, ya que flotan sin esfuerzo alguno y el corazón bombea la sangre con mucha mayor facilidad, lo que hace que se debilite y disminuya su tamaño.

Radiación diez veces mayor

Además, no se puede olvidar el efecto de la radiación en el cuerpo humano. En la Tierra el campo magnético funciona como una protección natural contra la radiación de alta energía. La ISS cuenta con una protección artificial diseñada para proteger a los astronautas de la radiación. Aun así, los astronautas siguen estando expuestos a un nivel de radiación diez veces mayor del que estarían en tierra. Los sistemas de protección limitan los riesgos, pero un hipotético viaje a Marte expondría a los astronautas tanto a la radiación de alta energía como a los rayos cósmicos dañinos. Sin una protección adecuada, aumentaría el riesgo de cáncer, podrían sufrir enfermedades por efecto de la radiación, se alterarían las funciones cognitivas y motoras, e incluso la exposición reiterada a la radiación podría llegar a provocar cataratas y enfermedades cardíacas y circulatorias.

Hay que trabajar después de flotar

Por último, habría que tener en cuenta el hecho del aterrizaje en el suelo marciano después de experimentar microgravedad durante un largo periodo de tiempo. La tripulación de una hipotética misión a Marte tendría que ser capaz de comenzar a trabajar justo después del aterrizaje. A pesar de que Marte tiene sólo un tercio de la gravedad terrestre, los astronautas tendrían que realizar un ajuste a la nueva situación después haber estado flotando durante varios meses. Por ejemplo, en microgravedad se pierde la referencia de lo que pesan las cosas, de modo que hay que estar atento cuando uno está de nuevo en la superficie de un planeta, porque los objetos “vuelven a pesar”.

En definitiva, a pesar de que nuestros cuerpos no fueron hechos para vivir en el espacio, el conocimiento adquirido hasta el momento nos muestra que el cuerpo humano es capaz de adaptarse a situaciones diversas y adversas, lo que nos permitirá sin duda superar esta última frontera, necesaria para acometer la conquista del espacio.

El rumbo está marcado: Marte nos espera. Y lo mejor de todo es que ya hemos iniciado el camino: el primer ser humano que pisará la superficie marciana ya ha nacido y puede estar leyendo estas líneas.

 

Juan Ángel Vaquerizo es el responsable de la Unidad de Cultura Científica del Centro de Astrobiología (CSIC-INTA). Este centro colabora con la misión marciana InSight de NASA, en la que viaja a bordo el instrumento TWINS desarrollado en el CAB. El lanzamiento a Marte de la misión se realizará el próximo sábado, 5 de mayo, y se podrá seguir en directo a través de NASA TV a partir de las 13:05 horas, hora peninsular española.

 

¿Te apuntas a un ‘biomaratón’? Fotografía la naturaleza de tu ciudad en el City Nature Challenge 2018

Por Mar Gulis (CSIC)

Si te gusta la naturaleza urbana, entre el viernes 27 y el lunes 30 de abril tienes una cita clave. Durante estos cuatro días, cerca de 70 ciudades de todo el mundo competirán de forma amistosa en el City Nature Challenge 2018, un ‘biomaratón’ que invita a la ciudadanía a hacer la mayor cantidad posible de observaciones de seres vivos y publicarlas en internet. Cualquier persona con acceso a la red y un teléfono o cámara de fotos puede ayudar a que su ciudad sea la ganadora.

Impulsada desde 2016 por la Academia de las Ciencias de California y el Museo de Historia Natural del Condado de Los Ángeles, la competición se celebra este año por primera vez a escala internacional. En nuestro país, varios centros y proyectos vinculados al CSIC promueven la iniciativa, a la que se han sumado tres ciudades españolas y sus respectivas áreas metropolitanas: Madrid (con 28 municipios), Barcelona (con 36) y Cádiz (con 6).

CNC

¿Quieres participar? Es muy sencillo: durante los días que dure la competición haz fotografías o grabaciones sonoras de todo tipo de organismos (desde bacterias hasta árboles monumentales) que encuentres en alguna de estas zonas y luego súbelas a la plataforma de ciencia ciudadana NatuSfera. Ten presente que puedes hacer las observaciones por tu cuenta o acudir a alguno de los maratones convocados, como los organizados en Madrid por el Real Jardín Botánico y el Museo Nacional de Ciencias Naturales, o los que en Barcelona coordinan el Instituto de Ciencias del Mar y el Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales.

Tus observaciones podrán identificarse y validarse hasta el 3 de mayo gracias a un sistema de identificación colaborativa y quedarán disponibles para todo el mundo en NatuSfera, una herramienta creada por varios centros y proyectos vinculados al CSIC que funciona como un cuaderno de campo para el móvil, una red social naturalista y una plataforma de seguimiento de la biodiversidad.

Gráfica

Sistema de identificación colaborativa incorporado en NatuSfera, que permite identificar y/o validar un gran número de observaciones en un período de tiempo muy corto (como el requerido en la biomaratón).

Además, las observaciones validadas pasarán posteriormente a formar parte de la base de datos de GBIF, la Infraestructura Mundial de Información en Biodiversidad (por sus siglas en inglés), que con casi 1.000 millones de registros constituye la mayor red mundial de datos de biodiversidad.

Las ciudades ganadoras serán las que obtengan el mayor número de observaciones, especies observadas y participantes, pero el verdadero premio será aumentar el conocimiento de la biodiversidad urbana. Así, la información aportada por la ciudadanía proporcionará una ‘instantánea’ en tiempo real que permitirá hacer un seguimiento de cómo cambia la distribución o la presencia de las especies en las ciudades.

Por eso, todas las especies cuentan, sean o no nativas y con independencia de su abundancia o rareza. Y todas las observaciones sirven, aunque no puedas identificar la especie retratada o hayas fotografiado la misma especie en lugares distintos. Con esta metodología, el primer City Nature Challenge, que se celebró solo en San Francisco y Los Ángeles, alcanzó más de 20.000 observaciones, 1.000 participantes y 1.600 especies clasificadas, entre las que se incluían nuevas citas de especies que no se habían visto nunca en estas dos ciudades.

Observación

Jaume Piera, investigador del Instituto de Ciencias del Mar del CSIC, explica que “el objetivo principal de las biomaratones es crear y fortalecer una red de observadores a nivel local que aporten el conocimiento de la biodiversidad de sus respectivas áreas. Esta información, una vez integrada en bases de datos, servirá para obtener un conocimiento actualizado del estado de la biodiversidad a gran escala”. Y añade: “para lograrlo necesitamos datos de todos los lugares y en todo momento, y esto tan sólo lo podemos conseguir con la participación y el conocimiento local de la gente”.

¿Cómo participar?

  1. Inscríbete en el siguiente formulario.
  2. Visita natusfera.gbif.es o bájate la aplicación desde Google Play o AppStore.
  3. Regístrate y/o inicia la sesión.
  4. Haz y sube tus observaciones entre el 27 y el 30 de abril para que sumen al contador de tu ciudad.

¡Anímate y participa en el City Nature Callenge 2018! Tus observaciones serán útiles para la ciencia y para favorecer la conservación de la naturaleza de nuestras ciudades.

Gabriella Morreale, la investigadora del CSIC que introdujo la prueba del talón en España

Gabriella Morreale

Gabriella Morreale siguió trabajando en su laboratorio hasta pasados los 80 años.

Por María Jesús Obregón* y Mar Gulis

Un pequeño pinchazo en el talón a las pocas horas de nacer: quien haya nacido en España a partir de los primeros años 80 no se ha ‘librado’ de esta práctica médica hoy conocida como la prueba del talón. Gracias a ella es posible detectar de manera temprana algunas enfermedades congénitas que pueden generar serios problemas de salud y que, de otro modo, pasarían inadvertidas.

En nuestro país, debemos la introducción de esta prueba a Gabriella Morreale de Escobar, que falleció el pasado mes de diciembre. Nacida en Milán en 1930, hija de padre diplomático y madre bióloga, a los 11 años se afincó con su familia en Málaga. Estudió Química y realizó la tesis doctoral en la Universidad de Granada. Desde entonces su carrera científica estuvo estrechamente vinculada a la de su marido, el médico Francisco Escobar del Rey. Ambos realizaron una estancia postdoctoral en la Universidad de Leiden (Holanda) y se convirtieron en investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en 1958. Más tarde contribuirían a la creación del Instituto de Investigaciones Biomédicas, centro mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), donde Morreale desarrolló su actividad hasta pasados los 80 años, mucho tiempo después de su edad de jubilación.

A lo largo de su vida, está investigadora realizó importantes contribuciones científicas que tuvieron un gran impacto sobre la salud pública en nuestro país. Entre otras cosas, luchó por la introducción de la sal yodada en España para la prevención del bocio, introdujo la mencionada prueba del talón y demostró la importancia de las hormonas tiroideas maternas en el desarrollo del cerebro del feto.

Morreale, junto a varias colaboradoras, en los años 60.

Ya durante su tesis doctoral, realizada bajo la dirección del químico Emilio Gutiérrez Ríos y como becaria del médico Emilio Ortiz de Landázuri, probó que en la Alpujarra granadina, al igual que en otras muchas regiones españolas, la carencia de yodo era la causante del bocio endémico, un aumento de la glándula tiroides que origina un bulto en el cuello y a veces hipotiroidismo y discapacidad intelectual. Morreale también demostró que este trastorno podía prevenirse dando sal yodada a la población, una campaña que resultó muy eficaz.

Estos estudios continuaron en Las Hurdes a partir de 1967 con resultados similares. Pese a ello, la administración de yodo añadido a la sal común no fue adoptada en España hasta 1983; y tampoco se ha logrado la yodación universal de la sal, como sí ocurre en otros países.

En 1976, Morreale inició un estudio piloto para la detección del hipotiroidismo congénito, una enfermedad que se caracteriza por la ausencia de tiroides y que puede derivar en casos de discapacidad intelectual y retardos en el crecimiento. A partir del análisis de la sangre del talón de los recién nacidos, estableció un programa que hacía posible el diagnóstico eficaz y precoz de la enfermedad, lo que a su vez permitía tratar a los afectados con hormona tiroidea y evitar así que desarrollaran los otros trastornos.

Prueba del talón

En España, la prueba del talón ha permitido prevenir unos 6.500 casos de discapacidad intelectual y cretinismo.

En pocos años, el programa fue adoptado por todas las comunidades autónomas, algo que ha permitido prevenir unos 6500 casos de discapacidad intelectual y cretinismo hasta la fecha. Por esta contribución, en 1983 Morreale y Escobar recibieron junto a su equipo el I Premio Reina Sofía de Prevención de la Subnormalidad (hoy conocido como Premio Reina Sofía de Prevención de la Discapacidad).

Otra de sus líneas de investigación fue la importancia de las hormonas tiroideas maternas para el desarrollo del feto y, sobre todo, del cerebro fetal. Morreale fue una pionera a nivel mundial al demostrar que las hormonas tiroideas maternas protegen el desarrollo fetal, una conclusión que llevó a promover el control médico de la función tiroidea (hipotiroxinemia) en las mujeres gestantes, especialmente en las áreas de deficiencia de yodo, así como a la vigilancia de los niños prematuros.

Cuando se repasa la trayectoria de científicos y científicas es habitual destacar imágenes de la última etapa de su vida: normalmente, fotografías de una persona ya entrada en años a la que no le faltan reconocimiento ni galardones. Este también podría ser el caso de Gabriella Morreale, merecedora de innumerables premios, entre los que además del mencionado Premio Reina Sofía destacan el Premio Nacional de Medicina, el Severo Ochoa y el Jaime I.

Mañana, martes 24 de abril, el CSIC y la UAM han organizado un acto de homenaje a su figura, en el que se hablará de sus importantes aportaciones científicas, pero también de su infancia y juventud, de la pasión por el conocimiento que transmitió a las varias generaciones de investigadores e investigadoras a las que formó, así como su carácter afable y de su penetrante inteligencia, siempre acompañada de una gran sencillez.

 

* María Jesús Obregón ha sido investigadora del CSIC y discípula de Gabriella Morreale en el Instituto de Investigaciones Biomédicas “Alberto Sols” (CSIC-UAM).

¿Sabías que el primer “viaje” bajo los efectos del LSD se realizó en bicicleta?

Por José Antonio López Sáez y Mar Gulis (CSIC)*

Corría el año 1938 cuando el prestigioso químico suizo Albert Hofmann (1906-2008), en su búsqueda de aplicaciones medicinales de los alcaloides ergolínicos procedentes del hongo cornezuelo del centeno, consiguió sintetizar un nuevo derivado del ácido lisérgico. Como este nuevo compuesto ocupaba el puesto 25 de la serie de dietilamidas del ácido lisérgico que hasta entonces este eminente investigador había sintetizado en su laboratorio, lo llamó LSD-25.

El consumo de LSD produce notables alteraciones en la percepción visual y auditiva como cambios en el color, forma y brillo de objetos. // Mark Bray. Flickr (modificada)

El consumo de LSD produce notables alteraciones en la percepción visual y auditiva.  / Mark Bray. Flickr (modificada)

En principio, este nuevo alcaloide semisintético pretendía obtener pro­piedades estimulantes de la respiración y la circulación sanguínea. Sin em­bargo, tras numerosos ensayos clínicos acabó siendo desechado por los laboratorios Sandoz, donde trabajaba Hofmann. El LSD fue encerrado en un cajón y pasó a mejor vida, pero el químico no desistió en su empeño: en 1943 decidió sin­tetizar de nuevo el compuesto, a la vez que sintetizaba otro, el LA-111, que resultó ser la ergina, y su isómero isoergina.

Mientras realizaba su trabajo de laboratorio en Basilea (Suiza), sin dar­se cuenta sus dedos se impregnaron de estas tres ergolinas (LSD, ergina e isoergina). De repente comenzó a sentirse extraño, inquieto y mareado, según describió en su propio diario. Dejó el trabajo y se marchó a casa. Allí, tumbado y con los ojos cerrados, comenzaron las alucinaciones: luces deslumbrantes, colores caleidoscópi­cos, imágenes fantásticas… Había descubierto, sin quererlo, el poder alucinógeno de los alcaloides del ergot, aunque a partir de productos sintéticos.

Como buen científico, para estar realmente seguro de lo que había descubierto, unos días después, concretamente el 19 de abril de 1943, decidió hacer un experimento consigo mismo. Ingirió una dosis (que pensaba que era una dosis baja) de 0,25 miligramos (250 microgramos), pero como él mismo narraba más tarde, “resultó que era cinco veces la dosis debida. La dosis normal es 0,05 miligramos, y yo, para mi primer viaje, había tomado cinco veces más”.

Estando en el laboratorio, después de la ingesta, comenzó a sentirse mal. Al parecer se quedó casi sin habla y a duras penas consiguió pedir a su ayudante que le acompañara a casa. Según se cuenta, los vehículos motorizados estaban prohibidos a causa de las restricciones impuestas por la II Guerra Mundial. Así, aquel camino en bicicleta se convertiría en uno de los episodios psicodélicos más emblemáticos de la contracultura de los años 60. “Fue una experiencia terrible, un mal viaje. Todo cambió, y tuve la sensación de que había abandonado mi cuerpo, estaba en el espacio y podía ver mi cuerpo allí, y pensé: tal vez te has vuelto loco, o a lo mejor ya estás muerto. Fue realmente terrible, porque seguía consciente de mi situación y de la realidad cotidiana al mismo tiempo”.

El consumo de LSD produce notables alteraciones en la percepción visual y auditiva como cambios en el color, forma y brillo de objetos. También son frecuentes las sinestesias entre sentidos, es decir, ver un sonido u oír un color. A menudo provoca taquicardias, náu­seas, vómitos y disminución del apetito, incluso temblores y cierta descoordinación motora. Los efectos psicológicos pueden llegar a provocar cambios de ánimo brutales, incapacidad de comunicación, manías o depresio­nes profundas, así como psicosis persistente, cuyos efectos pueden ser devastadores en algunas perso­nas, incapaces de sentir la realidad de su vivir cotidiano y de pensar racionalmente.

El Dr. Albert Hofmann en 2006, con 100 años. // Stepan vía Wikipedia

El Dr. Albert Hofmann en 2006, con 100 años. / Stepan vía Wikipedia.

Prosigue Hofmann el relato de su autoexperimento: “Después de cinco o seis horas volví de nuevo a la normalidad, y entonces realmente me lo pasé muy bien. Disfruté con la sensación de haber vuelto a nacer. Volver de un mundo muy extraño y encontrarme con el mundo cotidiano y familiar. (…) Todas esas cosas que uno no valora en estado normal me parecían bellísimas, me di cuenta de lo bonito que es nuestro mundo, y estaba realmente feliz. Y así fue como descubrí la LSD”.

El LSD es una sustancia líquida, inodora e incolora. Su presentación usual es impregnada en pequeñas planchas de papel secante, que se dividen en cuadraditos o monodosis —conocidos como tripis, ácidos, micropuntos, bichos, secantes, ajos…— que se consumen por vía oral. Los efectos de esta droga psicodélica forman parte del llamado viaje o trip, de ahí que popularmente se la haya co­nocido como “tripi”.

La fecha de aquel viaje en bicicleta, que reveló a Hofmann el descubrimiento de una sustancia psicotrópica de enorme potencia a dosis muy bajas (recordemos que el químico veía el potencial del fármaco como herramienta médica y psiquiátrica, no para uso lúdico), sirvió para que años más tarde, en 1985, se celebrara por primera vez en Illinois (EEUU) el 19 de abril como Día Internacional de la Bicicleta.

Hofmann falleció en su casa de Basilea en 2008 a la increíble edad de 102 años. Un año antes, Lorenzo Veracini, Nandini Nambiar y Marco Avoletta recreaban en el cortometraje de animación A Bicycle Trip lo que pudo ser la experiencia de Hofmann en aquel emblemático viaje:

Aunque el LSD está incluido en la Lista I de los tratados y convenios sobre estupefacientes, es decir, es considerado una sustancia prohibida, la Administración para el Control de Drogas de los Estados Unidos ha aceptado su uso terapéuti­co. En la actualidad se siguen realizando estudios sobre esta sustancia en pacientes con determinadas problemáticas psíquicas, especialmente en aquellos que no han obtenido resultados beneficiosos con tratamientos tradicionales.

 

* José Antonio López Sáez es investigador del Instituto de Historia del CSIC en Madrid y autor del libro Los alucinógenos, disponible en la Editorial CSIC y Los Libros de la Catarata.

¿Qué tiene que ver la gravedad con la vida en el universo?

Por Carlos Barceló Serón (CSIC)*

La gravitación, el fenómeno por el cual los objetos con masa se atraen entre sí, parece estar detrás de la vitalidad que muestra el universo, es decir, de su capacidad para generar vida.

Remolinos de polvo interestelar en la nebulosa del Águila captados por el telescopio Hubble. Son conocidos como los “pilares de la creación” de la nebulosa, por ser un lugar donde nacen estrellas. / NASA-ESA.

Así ocurre porque la vida tal como la conocemos requiere para su existencia de una gran variedad de elementos químicos. Para que esta complejidad química se haya producido, fue necesario formar primero un ecosistema de estrellas. Es en estos inmensos y potentes hornos donde se generaron los elementos químicos complejos (todos salvo los elementos primordiales generados en fases del universo temprano); incluido el carbono, que es fundamental en los compuestos orgánicos. Es más, algunos elementos pesados solo pudieron formarse en explosiones de tipo nova, supernova o en las colisiones de estrellas de neutrones.

Esto quiere decir que únicamente un medio suficientemente procesado por el nacimiento y muerte de generaciones de estrellas es un terreno abonado para la vida. Y la fuerza suprema responsable de la formación de estrellas es la gravedad. Es ella la que tiende a compactar la materia, aumentando su densidad hasta permitir las reacciones termonucleares responsables del enriquecimiento químico.

Sin embargo, existe otro aspecto todavía más importante que relaciona biología y gravedad, considerada una de las cuatro interacciones físicas fundamentales. Es el hecho de que la gravedad, a través de la generación de estrellas, abre una puerta entrópica en el universo.

¿Qué quiere decir esto? Para entenderlo, hay que saber que la entropía es un concepto fundamental en física de sistemas complejos (gases, fluidos, etc., en general, sistemas con muchos componentes). En la descripción propuesta por Ludwig Boltzmann, la entropía de un sistema es una medida de cómo de ordinaria es la configuración en la que se encuentra entre todas las configuraciones que el sistema podría adoptar. Todos los sistemas físicos conocidos satisfacen la segunda ley de la termodinámica, la cual nos dice que todo sistema evoluciona de lo singular a lo ordinario, es decir, que su entropía y su desorden siempre aumentan.

Restos de una explosión estelar en la nebulosa de Orión. /ALMA (ESO-NAOJ-NRAO), J. Bally-H. Drass et al., via Wikimedia Commons.

Sin embargo, la evolución biológica parece ir a primera vista en contra de esta ley, ya que aparentemente produce de forma progresiva estructuras más organizadas, más singulares. No obstante, esta violación es solo una apariencia y, de hecho, la segunda ley de la termodinámica no se vulnera aquí tampoco. Lo que sucede es que cada disminución de entropía de un sistema vivo se ve compensada con aumentos de entropía en otras partes del sistema total. Nosotros y todos los seres vivos consumimos energía empaquetada de forma singular para devolverla al sistema en forma ordinaria. Al contrario de la visión popular, no funcionamos a base de consumir energía como si de hacerla desaparecer se tratara; nuestros procesos vitales conservan la cantidad de energía. Funcionamos a base de desorganizar la energía. Para poder hacer esto necesitamos que haya fuentes de energía susceptibles de ser desorganizadas. Y un foco caliente –una estrella– en un universo frío proporciona precisamente esta situación.

Todo apunta a que el universo comenzó su andadura a partir de un estado extremadamente singular y que este hecho ha permitido que en la actualidad contenga tal riqueza estructural. Aunque la conexión exacta todavía se nos escape, deberíamos retener la idea de que la gravedad guarda la clave de lo que podría ser el más singular de todos los hechos: el nacimiento entrópico del universo.

 

* Carlos Barceló Serón es investigador del CSIC en el Instituto de Astrofísica de Andalucía, autor del libro de divulgación La gravedad (CSIC-Catarata) e impulsor del proyecto audiovisual ‘Territorio gravedad’.