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Científicos confirman similitudes estructurales entre células humanas y estrellas de neutrones

Ciencia

Por: Pijamasurf - 11/02/2016

Asombrosamente, nuestras células comparten una misma estructura formal que las estrellas de neutrones

Científicos han hallado sorprendentes similitudes formales en la composición de la materia celular biológica y en las etapas de formación de la materia de una estrella. La investigación será publicada próximamente en el journal Physical Review C.

Primero el físico Greg Huber encontró estas formas --hélices que se conectan a igual distancia con espacios laminados-- en un organelo celular llamado retículo endoplásmico. Las estructuras evocan una serie de espacios de estacionamiento mutlinivel, en la poco poética descripción que hacen los físicos.

Este tipo de rampas celulares parecían ser únicas a la materia suave del interior de las células pero más tarde Huber, utilizando modelos computacionales, halló que el físico Charles Horowitz había encontrado las mismas formas en estrellas de neutrones. En el caso de las estrellas de neutrones estas formas son llamadas "pasta nuclear", ya que incluyen formas tubulares (estilo espagueti) y otras formas laminadas paralelas (lasaña) conectadas por especie de hélices que semejan rampas Terasaki. Esto que sin duda es lenguaje sumamente técnico parece evocar algo que es enormemente poético e intuitivo: después de todo, somos polvo de estrellas. 

"Ellos ven una variedad de formas que nosotros vemos en las células. Vemos una red tubular de láminas paralelas. Vemos estas laminas conectadas entre sí por una serie de defectos topológicos que llamamos rampas Terasaski. Así que los paralelos son bastante profundos", dijo Huber; y también:

En el caso de las estrellas de neutrones, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza electromagnética crean lo que es fundamentalmente un problema de mecánica cuántica. En el interior de las células, las fuerzas que mantienen unidas las membranas son fundamentalmente entrópicas y tienen que ver con minimizar la energía libre del sistema. 

Horowitz, por su parte, señala que "ver formas tan similares en sistemas tan diferentes sugiere que la energía de un sistema puede depender de su forma de una manera universal muy simple".

Algunos científicos han comentado que los paralelos entre las fases de la materia en estrellas de neutrones y en sistemas biológicos son sorprendentes y deben seguirse investigando. 

Curiosamente el biólogo Fritz-Albert Popp, hace algunos años, había notado que las células humanas emiten biofotones y que al morir estas células emiten una cantidad superior de luz, comparándolas con las estrellas supernovas. 

¿Qué es la teoría de Gaia y por qué el planeta Tierra puede considerarse un superorganismo vivo?

Ciencia

Por: pijamasurf - 11/02/2016

No somos formas de vida habitando un planeta: el planeta mismo es vida, y esto puede probarse científicamente

En los años 60 del siglo pasado, el científico atmosférico James Lovelock llevó a cabo un estudio para la NASA, el cual pretendía detectar vida en Marte. Comparando las atmósferas de Venus, la Tierra y Marte, Lovelock concluyó que la presencia de vida en un planeta afecta la composición química de la atmósfera. Marte y Venus no tienen vida debido a que sus atmósferas contienen más de 95% de dióxido de carbono y apenas rastros de oxígeno, mientras que nuestro planeta contiene 21% de oxígeno con algunas trazas de CO2.

Con el desarrollo de este estudio, Lovelock realizó modelos computacionales que prueban que sin la presencia de vida en la Tierra, la temperatura subiría tanto que el planeta sería inhabitable. A partir de esta correlación entre la vida y la atmósfera, Lovelock propuso la “teoría Gaia”, la Tierra como un superorganismo dependiente.

En palabras de la bióloga Lynn Margulis, “la vida no existe sobre la superficie de la Tierra, sino que es la superficie de la Tierra… La Tierra no es un pedazo de roca de tamaño planetario habitado por vida, así como tu cuerpo no es un esqueleto infestado de células.”

La teoría Gaia también puede entenderse como un proceso de coevolución capaz de revolucionar la tradicional teoría darwiniana de que la vida se adapta pasivamente a los cambios del medio ambiente; para Lovelock y sus seguidores, la presencia de vida crea poco a poco las condiciones del medio.

Para entender esto hay que remontarnos algunos miles de millones de años al pasado, cuando la atmósfera terrestre estaba compuesta casi en su totalidad de CO2, como las de Marte y Venus. Cuando aparecieron las primeras bacterias y comenzaron el proceso de fotosíntesis, el dióxido de carbono se volvió su alimento primordial, por lo que, como consecuencia, la vida se extendió y los niveles de CO2 bajaron al igual que la temperatura. 

Este proceso dio origen a algo conocido como “holocausto del oxígeno”, hace unos dos mil millones de años, cuando se acumuló demasiado oxígeno como resultado de la metabolización de CO2. Este oxígeno era tóxico para las bacterias primordiales, por lo que nuevas variaciones tuvieron que surgir, que pudieran a su vez alimentarse del oxígeno. Esto demuestra claramente la teoría de Lovelock, donde “la evolución de las especies y la evolución de su medio ambiente ocurren a la par como un único e inseparable proceso.”

En la alquimia del mundo, el planeta y los seres vivos no pueden cambiar sin afectarse mutuamente: la vida crea sus propias condiciones autopoiéticas de emergencia, y este aparentemente estable proceso en el cual aparecieron los seres humanos nos permite comprender un poco mejor que eso que a veces se llama “el milagro de la vida” no es una aparición azarosa, sino el resultado de condiciones muy concretas e históricamente verificables.