Esta es tu naturaleza.

Hoy nos vamos de paseo hasta el fondo de ti.

La semana pasada, viajamos muy atrás en el tiempo para desentrañar un poquito de dónde vienes (y vengo, y venimos).

La anterior, viajamos muy lejos en el espacio para descubrir dónde estás (y estoy, y estamos).

Hoy vamos a viajar también muy allá, pero hacia adentro. O sea, muy aquí. Por el camino, trataremos de arrojar un poquito de luz sobre lo que eres (y soy, y somos).

Hay una cosa que debo decirte, honestamente: no lo sabemos todo. Tardaremos aún algún tiempo en saberlo todo, o casi todo. Pero en estos dos o tres siglos que llevamos de método científico, hemos aprendido ya unas cuantas cositas. Más de lo que muchos creen. Pensar que lo sabemos todo sería de una vanidad infinita; pero creer que no sabemos nada es de una ignorancia bastante cañera. Tenemos un muy buen marco de lo que pasa en este universo, muy sólido. Nos falta, sobre todo, el esquema grande; el muy grande. Y profundizar aún mucho más en lo que sabemos. Y, por supuesto, descubrir todas esas cosas nuevas y maravillosas que están esperándonos detrás de cada rincón de la realidad aguardando a que seamos capaces de estudiar un poco más, de aprender un poco más, de pensar y sentir un poquito mejor.

Sin embargo, como te digo, ya no somos tan ignorantes como éramos (porque antes de tener el método científico éramos ignorantes como piedras). En las distancias cercanas, hemos llegado muy, muy hondo. Si me dejas, vamos a ver lo hondo que podemos llegar hoy dentro de ti (y de mí, y de nosotros).

Eres hija de la lluvia.

Decíamos que hace dos semanas viajamos por los senderos de la astronomía y la astrofísica para llegar a nuestro hogar: Universo, Supercúmulo de Virgo, Vía Láctea, Brazo de Oríon, Cinturón de Gould, Sol, Tierra. Etcétera.

Y hace una, recorrimos el largo camino de la biología para alcanzar nuestro origen: homínidos, primates, mamíferos, animales, pluricelulares, biosfera terrestre. Y demás.

¡Vaya! Cualquiera diría que hay un cruce de caminos bastante claro para comenzar a explicarnos a nosotros mismos: la Tierra. Y las dos primeras ciencias que nos permiten hacerlo son la geología y la química. Específicamente, la geología superficial y la química del carbono.

Pues –como ya dije antes en este blog– existimos en una minúscula, delgadísima lámina de realidad entre el abismo abrasador y el cosmos helado: la biosfera terrestre. Resulta difícil enfatizar lo muy pequeño y estrecho que es este lugar: apenas se extiende desde un poco por debajo del fondo de los océanos hasta la zona alta de la estratosfera. En un universo de miles de millones de años-luz, en un planeta con casi trece mil kilómetros de diámetro, eso son sólo cincuenta mil metros, paso arriba, paso abajo.

Todo lo que somos, casi todo lo que amamos, existe en esa estrechísima franja vertical de cincuenta kilómetros. Como de Madrid a Aranjuez. O de Barcelona a Manresa. O de Buenos Aires a Colonia Sacramento. O de Valencia a Burriana. Si fuera horizontal, se podría recorrer de punta a punta con el puñetero metro. O con el cercanías, que lo mismo me da.

Nuestra historia comenzó con la lluvia. Fue el día en que esta Tierra nuestra comenzó a llover los gases producidos durante su formación cuando se sentaron las bases de la vida. De manera muy destacada, un gas relativamente común en el universo que se vuelve líquido por debajo de 100 ºC de temperatura: el agua, resultado de la combinación entre el hidrógeno y el oxígeno. El hidrógeno (específicamente el hidrógeno-1) es el elemento más común de este universo, y la inmensa mayor parte de la materia que se generó durante el Big Bang. Después viene el helio, que es un gas noble y apenas reacciona con otras cosas. Y a continuación el oxígeno (oxígeno-16): el tercero más común de nuestra galaxia. Esta abundancia de hidrógeno y oxígeno, que se combinan fácilmente en forma de H2O, hacen que el agua sea frecuente en nuestro sistema solar y en todas partes en general. Es agua entre el 55% y el 78% de lo que eres, soy, somos.

Así pues, conforme la temperatura del planeta fue descendiendo después de la formación del sistema solar, el vapor de agua alrededor de la Tierra pasó a estado líquido y comenzó a llover. Las depresiones y simas empezaron a llenarse de agua, formando ríos y mares y océanos. Así comenzó nuestra historia.

Pues el agua presenta muchas otras propiedades interesantes, y la más importante de ellas para la vida es su cualidad de disolvente universal a temperaturas planetarias bastante típicas y compatibles con la química del carbono (que es el cuarto elemento más corriente del universo). Son muchos los átomos y moléculas que se dispersan fácilmente por el seno del agua, permitiendo su fácil contacto, interacción y combinación. Así fueron surgiendo en la Tierra (y es de presumir que en muchos otros lugares) moléculas cada vez más complejas.

Entre estas moléculas se encuentran los aminoácidos. Un aminoácido no es mucho más que un átomo de nitrógeno (el séptimo más corriente de la galaxia) y otro de hidrógeno (el más común) enlazados químicamente con oxígeno (el tercero más habitual), carbono (el sexto) y una cantidad variable de átomos menos frecuentes, pero aún así abundantes. Nada fuera de lo ordinario, como vemos: son sólo combinaciones químicas vulgares de los elementos más comunes en nuestro universo, nuestra galaxia y nuestro sistema solar, muy facilitada por hallarse disueltos en el agua líquida de los mares terrestres (y seguramente de muchos más sitios). Glicina, alanina, triptófano, cosas así de sencillas. En las cercanías de los volcanes submarinos, al haber más temperatura y movimiento, estas reacciones se producen de manera extensiva y acelerada; pero en general suceden por todas partes.

Los aminoácidos, con el paso del tiempo, se recombinan a su vez en cadenas de átomos más largas y complejas, que llamamos proteínas. No son especialmente complicadas: sólo largas tiras de aminoácidos enganchados químicamente. Si siguen reaccionando y combinándose durante más tiempo (hablamos de cientos de millones de años), algunas de estas proteínas terminan formando cadenas enormes, muy liosas y relativamente inestables por su misma complejidad. Se rompen con facilidad, a lo largo de sus uniones químicas menos estables. Entonces, los fragmentos desestabilizados tienden a atraer nuevos átomos de esos tan corrientes, con el resultado de formar cadenas nuevas con una forma parecida a la anterior. Una y otra vez.

Eso son ya reacciones biológicas. Eso es la vida.

La vida no son más que estas cadenas moleculares de átomos corrientes en la galaxia rompiéndose y reproduciéndose a sí mismas continuamente dentro de un entorno de agua común. Con el paso del tiempo (más cientos de millones de años) se van volviendo más y más complicadas, estableciendo nuevos tipos de uniones y combinaciones, hasta formar células, seres pluricelulares, plantas, animales, tú y yo y nosotros.

A lo largo de los eones, estas cadenas de átomos corrientes han ido recogiendo por ahí otros más raros (pero aún así, nada infrecuentes). Tu cuerpo y el mío están así formados de los muy vulgares oxígeno (65%), carbono (18%), hidrógeno (10%) y nitrógeno (3%); la mayor parte, en forma de agua (hidrógeno + oxígeno) y bases aminoácidas (nitrógeno, hidrógeno, oxígeno, carbono). El resto de las cosas que hemos ido pillando por ahí a lo largo de la larguísima historia de la vida son calcio (1,5%), fósforo (1,2%), potasio (0,25%), azufre (0,25%), cloro (0,15%), sodio (0,15%), magnesio (0,05%), hierro (0,006%), flúor (0,0037%) y otros cuantos más en cantidades marginales, hasta un total de sesenta elementos sobre los aproximadamente cien que se dan de forma natural en el universo, en la galaxia y en el sistema solar.

En la historia de la vida, las invaginaciones en el abdomen inferior de los seres pluricelulares son muy anteriores a las proyecciones. Cuando esta historia se reproduce en el desarrollo embrionario, como vimos en el post anterior, ocurre lo mismo (¿te has fijado alguna vez en esa especie de costurón o cicatriz que hay a lo largo de los genitales de los chicos, por la parte de abajo? Se llama el rafe, y no es otra cosa que el cierre de la invaginación primigenia –no muy fino; un buen cirujano lo haría mejor–). Como todos tuvimos raja antes que ninguna otra cosa (en la historia de la vida y en nuestra historia personal), y pudimos surgir porque empezó a llover, a mí me gusta decir que todos y todas somos hijas de la lluvia.

Evolución de un embrión humano en el útero materno (semanas 3ª a 8ª).

Eres polvo de estrellas.

Pero, ¿de dónde salieron todos estos átomos y elementos, para que pudieran llegar a ser tan comunes en nuestra galaxia y por tanto en la Tierra?

Aún no sabemos con exactitud cómo se formó el universo. Sabemos que el componente esencial de este proceso de formación fue la explosión total a la que llamamos Big Bang, ocurrida hace ahora unos trece mil setecientos millones de años. Esta explosión sigue sucediendo en la actualidad: a eso se debe la inflación cósmica, que constituye la característica más notable de nuestro universo. Seguimos cabalgando la gran explosión, atenuada después de todo este tiempo pero gran explosión, y seguiremos haciéndolo hasta los momentos finales del universo. En ciencia, es la alta física quien estudia de qué manera pudo ser esto. Y, ¿sabes una cosa? Lo vamos a descubrir. Tardaremos más o tardaremos menos, pero lo vamos a descubrir.

En realidad, empezamos a tener ya una buena idea del proceso a grandes rasgos. Nos falta el detalle fino, y la naturaleza última del mismo. Para llegar hasta ahí, nos faltan tres escalones: una Teoría de la Gravedad Cuántica, una Teoría del Campo Unificado, y finalmente una Teoría del Todo (seguramente sabrás ya a estas alturas que la teoría –a diferencia de lo que cree el lenguaje vulgar– constituye el nivel más alto del conocimiento humano: un conjunto global de leyes demostrables y/o demostradas que explican la totalidad de un fenómeno; quienes dicen cosas como eso sólo son teorías confundiendo teoría con hipótesis o incluso conjetura no hacen sino manifestar su ignorancia).

Tenemos mucha certeza, por ejemplo, de que al mismo inicio del proceso se produjo la aparición de la dualidad entre materia y energía que viene estudiando la mecánica cuántica. Esto sucedió muy pronto, en la primera fracción de segundo, tan proto como cero coma treinta y seis ceros uno segundos (10^-36 s.). O incluso antes, hacia la frontera del Tiempo de Planck. Desde prácticamente los primeros momentos, este universo nuestro fue materia y energía a la vez. La hipótesis más aceptada sobre el modo exacto como esto se produjo es el Mecanismo de Higgs, a través de la llamada popularmente partícula de Dios, partícula-dios o más técnicamente el bosón de Higgs. Según este modelo, el bosón de Higgs debe seguir por aquí después de todo este tiempo, y hemos empezado a buscarlo ya con instrumentos como el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) del CERN. Si resolvemos esta cuestión –la naturaleza profunda del vínculo entre energía y materia–, estaremos mucho más cerca de saber cómo empezó todo. Además de abrir el paso a nuevas ciencias energéticas y de materiales que pueden llegar a ser tan sorprendentes como la fusión nuclear podría serlo para alguien de la Edad Media.

Tenemos asimismo mucha seguridad de que la materia formada en estos primeros instantes fue sobre todo hidrógeno. Esto lo estudia también la física, a través de la bariogénesis y la nucleosíntesis primordial. Cuando se completó el surgimiento de nuestro universo, había sobre todo hidrógeno (hidrógeno-1, hidrógeno-2 o deuterio e hidrógeno-3 o tritio) más una pequeña suma de helio (helio-3 y helio-4), litio (litio-6 y litio-7) y berilio (berilio-7 y berilio-8); estos últimos en cantidades despreciables.

No tiene nada de extraño, y de hecho es lo más lógico. Si has seguido los numeritos habrás visto que van del 1 al 7, en proporción cada vez menor. Estos numeritos definen el isótopo exacto del elemento al que hacemos referencia; se trata simplemente del número atómico, es decir, el número de protones en su núcleo. Esta explosión primordial fue muy bruta, muy primario, y sólo pudo formar los siete primeros aglomerando pequeños núcleos de protones y sus correspondientes neutrones: la formación de átomos más grandes, pesados y complejos estaba totalmente fuera de su alcance. Esto, en lo que respecta a la materia bariónica (la materia de la que estamos hechos tú y yo, y casi todo lo que ven nuestros ojos y tocan nuestras manos). Se formó mucha más materia oscura, de la que tenemos buenos motivos para pensar que está constituida por cosas aún más básicas, todavía por descubrir (neutralinos, axiones, neutrinos estériles, WIMPs, etcétera). Y puede que una pequeña cantidad de otra materia no bariónica y materia extraña.

Todo lo cual resulta radicalmente insuficiente para formar algo como el sistema solar, y no digamos ya la vida terrestre. Demasiado básico, demasiado primario.

Por suerte, el hidrógeno primordial comenzó a acumularse, atraído entre sí por su propia gravedad (una característica fundamental de la masa, de la materia). Primero lo hizo en forma de nebulosas, y después terminó concentrándose en determinados puntos, formando esferas de hidrógeno cada vez más y más densas. Al hacerse más densas, aumentó la presión y con ella la temperatura. Hasta tal punto, que comenzaron a encenderse por fusión nuclear. Habían nacido las primeras estrellas. Pronto, conforme más hidrógeno primordial se iba concentrando en estas esferas súper-densas, comenzaron a aparecer por todo el universo. Y el universo se iluminó, con una miríada de estrellas, organizándose como galaxias. Billones y billones de estrellas en cientos de miles de millones de galaxias, consumiendo hidrógeno cada vez más deprisa.

La fusión nuclear se caracteriza por unir dos o más de estos átomos primordiales en otros más complejos, liberando energía en el proceso. Al principio, no mucho más complejos: la reacción de fusión más corriente del universo está compuesta por hidrógeno que se une entre sí, formando helio y algo de litio y berilio. Con lo que no hemos ganado gran cosa.

Sin embargo, una estrella está en equilibrio entre la fuerza hacia adentro ocasionada por su gravedad y la fuerza hacia afuera causada por la fusión nuclear (que es una explosión sostenida). Conforme la estrella va agotando su hidrógeno, como vimos en este otro post sobre los agujeros negros, la energía hacia afuera generada por la fusión nuclear se va disipando, y la gravedad hacia adentro vuelve a ganar la partida. Así, estos soles vuelven a comprimirse sobre sí mismos hasta que alcanzan tanta presión y temperatura que son capaces de fusionar helio (del primordial y del que han ido generando) en vez de hidrógeno. Esta reacción es mucho más interesante para el surgimiento de la vida.

Normalmente sólo produce berilio-8, que es inestable y se vuelve a romper rápidamente en forma de helio, con lo que tampoco hemos ganado gran cosa. Pero si la estrella es lo bastante grande y térmica, como una gigante o supergigante roja, entonces empieza a generar también átomos mucho más grandes y complejos: carbono-12 y oxígeno-16. En grandes cantidades. Un átomo de berilio-8 son sólo dos átomos fusionados de helio-4. Un átomo de carbono-12, tres átomos fusionados de helio-4. Un átomo de oxígeno-16, cuatro átomos fusionados de helio-4. Así de fácil. Esto se conoce como el proceso alfa, mediante el que una estrella de buen tamaño crea un montón de elementos complejos cuyos núcleos atómicos son múltiplos del helio-4.

¿Recuerdas? Hidrógeno, oxígeno, carbono. Ya sólo nos falta el nitrógeno para tener las bases de la vida. En realidad, ya se ha estado formando también durante todo este proceso, mediante el ciclo CNO. En lo que muy bien podría ser el sueño de un alquimista, el hidrógeno primordial transmuta dentro de las estrellas en helio, carbono, nitrógeno, oxígeno y otras muchas cosas. La materia de la vida, la materia que nos compone a ti y a mí, ya se han formado en estas grandes estrellas.

En un determinado momento, estas grandes estrellas estallan en forma de supernovas. Entonces, todos estos átomos son despedidos a inmensas distancias y comienzan a aglutinarse de nuevo en estructuras más pequeñas. En nuevas estrellas y discos de materia a su alrededor, que terminan formando sistemas solares. Sistemas solares como el nuestro, donde puede surgir la vida que conocemos. Excepto el hidrógeno, toda la materia que compone la Tierra y nos compone a ti y a mí surgió en estas grandes estrellas a lo largo de la historia del universo. En acertadísima expresión del genial Carl Sagan, eres, soy, somos polvo de estrellas.

Eres el espejo de Alicia.

Toda esta materia que nos compone existe en este universo como dualidades onda-partícula (es decir: es materia y energía a la vez), que además conserva su memoria y seguirá haciéndolo hasta el fin de los tiempos.

La materia bariónica (esa que podemos tocar, y tocarnos) está compuesta de moléculas y átomos y todo eso. Si seguimos viajando dentro de los átomos y las moléculas que nos forman a ti y a mí, pronto encontraremos un universo cuántico que normalmente no ven los ojos, pero está ahí. Y mucho. Tanto, que constituye nuestra verdadera naturaleza profunda. El universo macroscópico, el que ven nuestros ojos, no es más que la resultante de todos los fenómenos clásicos, relativistas y cuánticos que constituyen su ser.

Todas las partículas subatómicas presentan comportamiento cuántico; cuanto más pequeñas son, más evidente se vuelve. La primera característica de esta naturaleza cuántica es la dualidad: todo se comporta a la vez como onda y como partícula. Como materia y como energía, simultáneamente; su interacción con el resto de la realidad (llamada el observador, término desafortunado porque supone alguna clase de consciencia que no es tal) determina cuándo lo hace de una manera o de otra. Estamos a ambos lados del espejo de Alicia a la vez.

Eres esencia del cosmos.

Estamos formados por moléculas. Nuestras moléculas están formadas por átomos. Los átomos están compuestos por protones, neutrones y electrones. ¿Y de qué están hechos estos protones, neutrones y electrones?

Los electrones son ya una onda-partícula fundamental en sí misma: un tipo de leptón, de la familia de los fermiones. Son los responsables inmediatos de todas las interacciones químicas de las que hemos hablado, cuya naturaleza es esencialmente electromagnética.

El protón y el neutrón son hadrones (también de la familia de los fermiones), pero no son tan fundamentales: están compuestos por quarks, la verdadera onda-partícula fundamental del núcleo atómico. Las partículas del núcleo atómico de toda la materia bariónica (como tú) está compuesta por tres quarks. El protón está formado por dos quarks arriba y un quark abajo; el neutrón, por dos quarks abajo y uno arriba.

Estos quarks y leptones y demás se vinculan entre sí a través de las cuatro fuerzas fundamentales: cromática, electromagnetismo, débil y gravedad. Y estas fuerzas o energías están a su vez vehiculadas por cuatro onda-partículas: el gluón, el fotón, los bosones W y Z e, hipotéticamente, el gravitón. El único que queda por demostrar en estos momentos es el gravitón; la gravedad es una fuerza tan increíblemente débil (aunque no lo parezca) en comparación con las otras tres que su partícula hipotética interacciona muy poquito con la realidad. El LHC del CERN también se dispone a buscar pruebas (aún indirectas) de la existencia del gravitón. Todas tienen un comportamiento muy parecido y obedecen a la teoría de campos clásica y cuántica.

Las especialidades de la física que estudian estas fuerzas fundamentales son la cromodinámica cuántica, la electrodinámica cuántica, el modelo electrodébil y la teoría de la relatividad general. En estos momentos, ya nos ha sido posible unificar en gran medida el electromagnetismo y la fuerza débil, a través de la teoría electrodébil. Cuando logremos unificar las cuatro en una teoría del campo cuántico, estaremos en el último escalón antes de la Teoría del Todo.

Actualmente, sistematizamos estas onda-partículas que constituyen nuestra materia y nuestra energía en el Modelo Estándar (imagen a la izquierda). Este modelo, seguramente, es aún incompleto: hay indicios fuertes para pensar que existen algunas más, o que en realidad forman parte de estructuras más esenciales que todavía se nos escapan. Poco a poco. En todo caso, la materia y la energía que te forman a ti son indudablemente la misma materia y energía que constituyen la totalidad del cosmos. Eres esencia del cosmos.

Eres tú.

Universos paralelos aparte, la probabilidad de que haya surgido o vuelva a surgir alguna vez un ser idéntico a ti es absurdamente baja. Somos muy pequeñitos, muy pequeñitos, muy débiles y muy frágiles, aunque también únicos. Tampoco te crezcas demasiado: todo en este universo es igualmente único, esencia del cosmos, polvo de estrellas, espejo de Alicia, parte indisoluble de la naturaleza de la realidad. Hija de la lluvia, allá donde haya formas de vida parecidas a las nuestras. El mismo viento y la misma lluvia que nos trajo, se nos llevará. Aunque nuestra memoria permanecerá mientras siga existiendo este universo, integrada inextricablemente en el mismo tejido último de la realidad.

Si te ha gustado esta miniserie, es probable que te guste también Hijas de la Lluvia, publicada anteriormente en este mismo blog.

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Esta es tu herencia.

El largo camino por donde llegamos aquí.

Anterior: Esta es tu dirección

Dos especialistas en ingeniería criogénica alistan el Gran Colisionador de Hadrones (LHC) para su puesta en marcha. El LHC del CERN es el instrumento científico más grande y sofisticado de la historia de la humanidad: la obra más avanzada, hoy por hoy, del homo sapiens sapiens.

Porque piensas, porque sueñas con los ojos abiertos, porque puedes observar el cielo y el mar y la tierra con la frente despejada y la mirada atenta, porque eres capaz de hablar, y de escuchar, y de escribir, y de leer, y de construir herramientas para llegar adonde no llegarían tus ojos y tus manos, y de hacerte preguntas y desear las respuestas, te llamaremos sapiens. Que en latín significa sabio, quien puede conocer. Como además eres capaz de hacer cosas maravillosas en tu busca del sentido y la verdad –música exquisita, naves espaciales, obras literarias, aceleradores de partículas, medicina, filosofía, grandes construcciones, aparatitos ingeniosos, de todo– nos concederemos el beneficio de la duda y nos llamaremos dos veces sapiens: sapiens sapiens.

Hay quien nos llama también la raza de los ingenieros, porque todos nosotros, tú y yo, somos capaces de crear cosas nuevas y mejores donde no las había. Cualquier cosa que hagas con tus manos, con tu cuerpo, con tu mente, no existía antes en ningún lugar del universo. Todas esas posibilidades increíbles las llevamos entre las orejas, en ese kilo y medio de pasta grisácea que llamamos cerebro (mayormente, un pastel de proteínas y grasas –lípidos–). Pero para que ese cerebro provisto de un encéfalo superior llegara a ser, hubo que recorrer un camino muy largo. Hace falta mucha base. Una base que fue evolucionando lentamente, a lo largo de los siglos, de los milenios, de los eones. Somos los herederos de una larga historia de la vida que comenzó hace cuatro mil millones de años, y lo llevamos grabado dentro de cada una de nuestras células, dentro de lo que somos. Esta es tu, mi, nuestra estirpe.

Homo sapiens sapiens.

No hemos sido los únicos que han pensado sobre la faz de esta Tierra vieja. Pero sí somos los únicos que quedan. Sabes, es posible que los matáramos. Muy posible. Como mínimo, los desplazamos y absorbimos. Lo hicimos porque podíamos, porque éramos más inteligentes, porque somos gente muy chunga cuando nos disputan la tierra, el cielo, el mar y el amor. En realidad, no más que cualquier otro ser vivo; sólo que nosotros tenemos más posibilidades –tanto para crear como para destruir– gracias a ese cerebro gordote. Fíjate, hemos aprendido mucho desde entonces; ahora sabemos que no se debe exterminar a nadie o a nada ni porque podamos, ni por ningún otro motivo. Pero para poder llegar a aprender esa lección, primero teníamos que existir.

Hubo más; hubo otras gentes, a las que ahora quizás añoramos acariciando sus pobres huesos viejos y rotos. Añorar, sentir, amar, odiar: eso es homo, y no sólo caminar sobre las dos patas de atrás. El día en que un africano partió una piedra con otra para hacerse algo que cortara, empezó nuestra historia moderna, la historia de la humanidad. Y sí, fue en África. Somos africanos por dos veces: como homo y como homo sapiens. Surgimos allí, en una franja de sabana a ambos lados del ecuador, hace unos dos millones y pico de años y luego otra vez hace más o menos doscientos mil. Y desde allí, conquistamos el mundo, viajamos al espacio y quién sabe a dónde llegaremos.

Homínidos.

Y surgimos en un lugar donde hay muchos más bichejos parecidos a nosotros. Hace unos catorce millones de años que comenzamos a separarnos de los demás grandes monos: el gorila, el orangután, el chimpancé. Cualquiera que haya visto un chimpancé de cerca con ojos de ver –¿alguna vez viste a mamá chimpancé acunando a chimpancito, o a un chimpancé y un humano borrachos?– comprende de inmediato que esa gente son primos. Primos cercanos. Para quienes tienen la mirada turbia de supersticiones viejas, disponemos a estas alturas de unos cuantos miles de pruebas de toda índole: genéticas, morfológicas, arqueológicas, demográficas, antropológicas, de todo. Y ninguna en contra. A la derecha, feto de chimpancé en el vientre de su mami.

Catarrinos.

Vamos a empezar a retroceder un poquito. Mírate la nariz. La tienes proyectada hacia abajo en la cara, con dos orificios sin membranas ni nada de eso, separados por un tabique nasal estrecho. Catarrino, en griego, significa exactamente eso: la gente que tiene la nariz hacia abajo. A diferencia, por ejemplo, de un perro, de un gato o de una vaca. O de un pez. Además, todos los catarrinos disponemos de treinta y dos dientes en la boca adulta, no tenemos cola o no es prensil, somos diurnos y nuestras uñas son planas.

Además de los humanos y demás homínidos, pertenecen a los catarrinos los gibones y macacos. En la imagen, un bebé de macaco rabón abrazado a una mano humana.

Haplorrinos.

Sigamos con la nariz; es que esto de la nariz fue de lo último que cambió. Tócatela. Salvo que tengas un gripazo, estará mayormente seca. Esto es porque nuestro labio superior no se encuentra unido directamente a las fosas nasales, a diferencia de los lemures o gálagos; nos separamos de ellos hace unos 63 millones de años.

Esta característica de la nariz permite un rango más variado de expresiones faciales, pero no es el único factor que nos caracteriza. Todos los haplorrinos tenemos un cerebro más grande, un útero de una sola cámara, visión tricolor y una placa ósea detrás de los ojos. Y debido a ese útero de cámara única tendemos a tener una sola cría por parto, aunque a veces salgan mellizos o trillizos o más debido a esos jueguecillos de Mamá Naturaleza. En la foto, un pariente haplorrino: el macaco de cola larga.

Primates.

Este es nuestro gran clan. Los primates constituimos una extensa familia de bichos con un aspecto general parecido. Como somos tan antropocéntricos, los llamamos antropomorfos, es decir, con forma de persona (más bien, claro, deberíamos decir que nosotros somos primatemorfos). Además de la evidente similitud anatómica y fisiológica general, todos los primates compartimos características únicas en el reino animal. Entre estas se cuentan:

• Diferenciación clara de la corteza cerebral. Reacciones inteligentes muy desarrolladas.
• Cerebelo independiente y bien desarrollado.
• Cinco dedos en cada miembro, con alguna clase de pulgar oponible total o parcialmente.
• Dos tetas separadas y ubicadas en el pecho.
• Pene pendulón y testículos en una bolsa exterior.
• Clavículas en la cintura escapular y hombros articulados en varios ejes.
• Tendencia a caminar erguidos.
• Visión aguda en color, frecuentemente a costa del olfato, tendiendo a una cara plana.
• Un ciego intestinal bien desarrollado.
• Almohadillas sensitivas en la punta de los dedos.
• Existencia de sistemas sociales altamente desarrollados.

...y muchas más. En general, un médico de personas podría tratar a cualquier primate con sólo unos cursos de especialización no muy distintos de las especialidades médicas comunes. Así de parecidos somos. Así de cerca estamos. Los primates aparecimos sobre la faz de la Tierra hace entre 70 y 85 millones de años, pero sólo nos transformamos en una especie endémica a partir de la extinción de los dinosaurios, hace 65 millones y medio de años. En la imagen, un lémur de cola anillada.

Euarcontoglires.

Vaya con el nombrecito, ¿eh? Es que son dos nombres unidos: euarcontos y glires. Euarcontos significa los antecesores verdaderos, y los glires son básicamente los roedores: ratas, ratones y demás. Es importante porque representa la gran evolución de los mamíferos placentarios que dio lugar a los roedores y a los primates; fue en este instante, hace unos 90 millones de años, cuando los primates y roedores nos separamos de los laurasiaterios. ¿Y esto qué son? Pues estos son otros mamíferos importantes como los pegasoferae (caballos y animales parecidos, pero también los murciélagos); los cetáceos (ballenas, delfines, etc.); los artiodáctilos (jirafas, hipopótamos, camellos...) y demás por el estilo.

Si lo piensas, hay muchos primates que se parecen bastante a las ratas y ratones. Y es lógico, porque aquí estábamos estrechamente emparentados. En cierta medida, los humanos no somos más que una especie de rata o musaraña grande, erguida y cabezona. Lo cual puede que explique muchas cosas. Ahora ya sabes por qué se usan más ratones que peces de laboratorio para experimentar tratamientos humanos, aunque sea de manera limitada. En la foto, una musaraña arborícola.

Placentarios.

La placenta es seguramente el órgano menos valorado de todos, y muchos piensan que constituye una especie de porquería del parto. Pero de porquería, nada. La placenta –un órgano completo para conectar el útero con el feto, que se forma durante el embarazo y se elimina con el parto– representó y representa una transformación radical en la historia de la vida. Permitió y permite el desarrollo de fetos muchísimo más complejos, durante un tiempo significativamente mayor que sus antecesores. Sólo gracias a la placenta es posible gestar todo lo que hemos contado hasta ahora. En la imagen vemos un saco amniótico humano abierto, mostrando la placenta  (abajo) y el cordón umbilical.

Los primeros placentarios aparecieron en la Tierra hace unos 125 millones de años. También usan placenta algunas serpientes y lagartos, pero estos no tienen otras características exclusivas de los placentarios. Por ejemplo, la presencia de un gran espacio en la base del hueso de la cadera, desprovisto de huesos epipúbicos, para permitir el nacimiento de esta descendencia tan desarrollada (y que, ciento y pico millones de años después, nos permitió la posibilidad de caminar erguidos sobre las dos patas traseras).

Mamíferos.

Esta es nuestra gran patria común. Por encima de ninguna otra cosa, somos mamíferos: un bicho que suda, pare vivas a sus crías y les da de mamar con unas glándulas sudoríparas especializadas que llamamos mamas. O tetas. Como la de la foto. Resulta difícil exagerar la brutal transformación que el surgimiento de los mamíferos significó para la evolución de la vida en la Tierra... y lo mucho que les costó lograrlo. Hace unos doscientos y pico millones de años, poco después del Gran Morir –la extinción súper-masiva del Pérmico-Triásico– los amniotas comenzaron a multiplicarse y separarse en distintas clases. Luego veremos lo que es eso de los amniotas, pero por el saco de arriba ya te harás una idea.

La clase de amniotas de mayor éxito en aquel momento fueron los dinosaurios, que dominaron los ecosistemas terrestres durante más de ciento sesenta millones de años. Durante todo ese tiempo, los mamíferos dábamos la teta a nuestras crías escondidos por los agujeros y bajo las piedras como quien dice, porque los dinosaurios mandaban de forma indiscutible. Sin embargo, en esos animalillos huidizos de sangre caliente se ocultaba la esperanza del futuro. Pero nosotros vamos a seguir viajando hacia el pasado.

 Junto con el ornitorrinco, los equidnas australianos (aquí, un bebé) constituyen los únicos superviviendes de las especies a caballo entre el mamífero y el reptil: ponen huevos (aunque ya en bolsa, al estilo marsupial, en lo que representa el primer paso para la gestación terrestre completamente dentro del cuerpo) pero dan de mamar a sus crías a través de unos poros que son la expresión más antigua de los pezones.

JUEGO:

En esta imagen hay quince embriones de distintos animales, incluyendo humanos (puedes ampliarla haciendo clic). A ver si eres capaz de distinguir cuáles de ellos son los humanos. Nota especial para quien además logre identificarlos. La solución, al final del post.

Amniotas.

Los amniotas fueron los primeros animales en abandonar definitivamente el agua y adentrarse en la tierra. Evolucionaron a partir de los anfibios primitivos, hace unos 340 millones de años, y fue posible porque mutaron en una cosa esencial: huevos capaces de sobrevivir en lugar seco. Para ello se necesitaba una actividad aún más ancestral: la reproducción sexuada interna mediante cópula, que ya poseían. De esa forma, el huevo se puede producir y elaborar durante un cierto tiempo dentro del cuerpo de la hembra, permitiendo el desarrollo de varias capas membranosas capaces de mantener la humedad en su interior.


Esa "telilla" que le quitamos a los huevos cocidos es, precisamente, este saco amniótico (que cuando se desarrolla dentro del cuerpo de un mamífero llega a adquirir el aspecto que vimos más arriba). De esta manera, el huevo u óvulo puede mantener húmedo al embrión en tierra firme, lejos del agua. Más o menos por aquí surge también el esternón, ese hueso duro que cierra la caja torácica y te puedes tocar en el centro del pecho. Y la pilila y la vagina modernas. Así como el astrágalo del tobillo, necesario para poder soportar algún peso sobre el suelo y algún día –mucho tiempo después– dejar de arrastrarnos sobre el vientre. Así fue como salimos del mar y conquistamos la tierra definitivamente, hizo esta mañana unos trescientos cuarenta millones de años. En la foto, un bebé tortuga naciendo de su huevo amniota.

Tetrápodos.

Cuéntate las patas. Una, dos, tres, cuatro, ¿cierto? (No, eso otro no es una pata) Esta estructura de cuatro patas, común a todo lo que hemos contado hasta aquí, surgió hace unos 395 millones de años en los bajíos de poca profundidad próximos a las costas. A un animal marino las patas no le sirven de gran cosa, pero a un animal que ya está moviéndose cerca de la orilla comienzan a venirle bien. Era sólo una cuestión de tiempo que algunas aletas fueran mutando para convertirse en patas primitivas; cuatro orientadas hacia la región ventral aportan una interesante capacidad de desplazamiento estable en aguas poco profundas.

Arrastrándonos por los bajíos y sacando la cabeza fuera del agua comenzaron a surgir también los primeros pulmones aéreos. En la foto, una salamandra moteada.


Sarcopterigios.



Y el pez que lo logró fue un sarcopterigio, que en griego significa aletas de carne. Siguen existiendo algunos en la actualidad, como los celacantos. Aquellos de quienes vinimos, en cambio, ya se extinguieron para darnos paso a nosotros. Todos los sarcopterigios tenemos al menos cuatro extremidades carnosas, esqueleto de hueso, columna vertebral, cráneo, mandíbulas diferenciadas y dientes con esmalte. Otra variante del sarcopterigio que también ha sobrevivido hasta hoy son los dipnoos, provistos con pulmones funcionales y orificios nasales abiertos al exterior (aunque sólo los usan para oler; si quieren llevar aire a los pulmones, lo tragan por la boca como los anfibios).

Todos los dipnoos tienen una capacidad limitada de salir del agua. Uno de ellos, el pez pulmonado de Australia (en la imagen), es ya capaz de vivir arrastrándose sobre sus cuatro aletas carnosas y respirando aire en vez de agua. Los sarcopterigios primitivos comenzaron a hacer esto mismo hace 416 millones de años. Y una de sus líneas de descendientes, los tetrapodomorfos, terminó por convertirse en los tetrápodos, en los mamíferos, en nosotros.

Gnatóstomos.

Curioso de pronunciar, ¿eh? Da igual, todos nos olvidamos de la G y decimos natóstomos. Pero para poder pronunciarlo necesitas mover la mandíbula, ¿a que sí? Y para moverla, primero tienes que tener una. Exacto: un gnatóstomo es un bicho que ha desarrollado una mandíbula articulada independiente en la boca. Todos los mamíferos, anfibios, reptiles, aves y peces óseos somos gnatóstomos. El primero de todos nosotros apareció en el mar a partir de los peces vertebrados, hace unos 450 millones de años.

Además de la mandíbula, imprescindible para que te puedas pasar todo el día cotilleando, estos tatarabuelos marinos nos dejaron también en herencia el sistema inmunológico adaptativo y la funda de mielina en las neuronas. Sin el primero, nunca habríamos logrado sobrevivir fuera del agua. Sin la segunda, los cerebros complejos jamás habrían podido ser; y la inteligencia o las emociones, ni en broma. En la foto, unos primos nuestros gnatóstomos: los atunes.

Vertebrados y craneados.

Date unos golpecitos en la cabeza. Debajo tienes el cráneo conteniendo tu encéfalo, ¿a que sí? Y a lo largo de la espalda seguro que te corre la columna vertebral, protegiendo la médula espinal que viene del encéfalo. Eso espero, vaya, pues de lo contrario tendrías un problema.

Este pez óseo que dio lugar a los gnatóstomos tenía también un cráneo conteniendo su encéfalo y una columna vertebral alrededor de su médula espinal. Esto último surgió hace unos 525 millones de años y el cráneo, aún antes. Además de todos estos huesos singularmente útiles, estos antepasados nos legaron también un sistema cardiovascular con corazón de dos o más cámaras, los riñones, los glóbulos rojos capaces de transportar oxígeno a través de la hemoglobina y otras cosillas igualmente prácticas.

A la derecha, un mixino; el único superviviente de aquellos tiempos que tiene cráneo pero no vértebras verdaderas.

Cordados.

Para tener una columna vertebral protegiendo la médula espinal, lógicamente, primero hay que tener médula espinal. Esto es, un cordón nervioso único que circula a lo largo del cuerpo para transmitir los impulsos nerviosos del cerebro al resto del organismo; y viceversa.

En todos nosotros, los cordados, este cordel nervioso está estrechamente vinculado al surgimiento del notocordio en el embrión: esto es una estructura ósea o cartilaginosa que circula paralela al mismo a modo de espina dorsal.  Sólo los vertebrados llegamos a desarrollar una verdadera columna vertebral a partir de ahí.

Los primeros cordados nos dejaron también una cola que se proyecta más allá del ano, y que los primates tenemos atrofiada: es el cóccix, más conocido como el hueso del culo. Comenzamos a aparecer en el mar hace unos 530 millones de años. Todos los mamíferos, reptiles, aves, anfibios y peces somos cordados.

La existencia de este cordel permitió que uno de sus extremos, el situado más cerca de los órganos sensorios principales, comenzara a engordar y desarrollarse para poder atenderlos adecuadamente. Así empezó la historia del cerebro.

Celomados deuterostomios.

Estarás de acuerdo conmigo en que el hecho de que la comida entre por la boca y salga por el culo, y no al revés, resulta ciertamente agradable. Y sin embargo ocurriría lo contrario si no fuéramos, también, deuterostomios. Los deuterostomios creemos que ese es el sentido correcto de circulación de comida, mientras que los protostomios (como muchos insectos, moluscos, calamares y gusanos) no lo tienen tan claro. Los deuterostomios opinamos que también es importante reproducirnos mediante embriones, cosa que los demás no hacen.

Sin embargo, todos los celomados coincidimos en tener barriga. O, más exactamente, celoma: esta es una segunda bolsa dentro de la bolsa principal que es tu cuerpo, capaz de contener órganos separados de la parte interior de la piel. Gracias al celoma, disponemos de grandes órganos diferenciados y separados del pellejo, como los pulmones en su pleura, el corazón en su pericardio, o el peritoneo lleno de intestinos, estómago, bazo, útero, hígado y demás.

Los celomados deuterostomios empezamos a surgir hace más o menos 540 millones de años. En la foto, una holoturia (más conocida como pepino o carajo de mar), que está de acuerdo con nosotros en la conveniencia de tener una panza con órganos internos independientes, y en que la comida debe viajar de la boca al culo y no al revés. Sin embargo, algunas de ellas piensan que el esqueleto constituye un lujo innecesario, propio de señoritingos cordados.

Eumetazoos bilaterales.

Si te miras en el espejo, enseguida descubrirás que eres un ser vivo simétrico: las dos mitades a ambos lados de la línea que te va de la nariz al churro o raja son casi idénticas, como vistas a su vez en un espejo biológico. E igual que te pasa a ti (y a mí), nos pasa a todos los demás animales excepto las esponjas y los cnidarios (pólipos, medusas, corales...). Este cuerpo con simetría bilateral resulta también esencial para ser lo que somos; y apareció por primera vez hace aproximadamente 555 millones de años, con un molusco llamado kimberella (en la imagen, un fósil).

La simetría bilateral permitió el surgimiento de los cordados, al situar todo el cuerpo alrededor de un eje central.

Y todos los animales a excepción de las esponjas y placozoos somos eumetazoos: esto es, provistos con tejidos verdaderos organizados en varias capas o bolsas corporales (alguna de las cuales llegaría a ser el celoma); una característica que también se puede distinguir en el fósil de kimberella de la imagen.

Animales pluricelulares eucariotas.

Todas las cosas que comemos carbono y lo quemamos en una cámara interior propia para arrastrarnos por nuestros propios medios bajo la luz de este sol somos animales pluricelulares eucariotas. Los primeros animales aparecimos hace en torno a 610 millones de años, en el Precámbrico; separándonos así para siempre de las plantas, las algas, los hongos y los protistas.

Somos pluricelulares porque todos nosotros estamos compuestos por más de una célula. Estas asociaciones de células han ocurrido muchas veces en la historia de la vida; la nuestra se produjo hace 1.000 millones de años, minuto arriba, minuto abajo.

Somos eucariotas porque todas y cada una de nuestras células son complejas, conteniendo diversos órganos dentro de la membrana: el núcleo que alberga nuestro ADN, las mitocondrias, los cloroplastos, el aparato de Golgi y demás. Y con esto, nos separamos también de las bacterias, las arqueas y los virus, siendo tal día como hoy de hace unos 2.000 millones de años.

En la imagen, un caenorhabditis elegans teñido en rojo e iluminado, de tal modo que se puede apreciar el núcleo de sus numerosas células organizadas en una estructura compleja dentro de la bolsa de tejido biológico. El c. elegans es un gusanillo de apenas un milímetro de longitud.

Terrestres.

Y todos, todos nosotros, formamos parte de la vida que surgió en el planeta Tierra hace al menos 3.700 millones de años, y puede que hasta 4.200. En esos momentos este mundo aún estaba terminando de formarse, junto al resto del sistema solar.

Y todos, todos nosotros somos seres compuestos por moléculas complejas de carbono (de esas que comemos), que se reproducen mediante la replicación de aminoácidos, estructurados bajo la forma de ARN o ADN. Esta capacidad de reproducirse a sí mismos es la característica más esencial de todo lo que llamamos vida, pero no la única. Por ejemplo, todos intercambiamos energía con el exterior pero somos capaces de mantener un interior estabilizado, al menos hasta que morimos. Para lograrlo, todos gozamos de un metabolismo. Todos podemos crecer para multiplicarnos. Todos podemos evolucionar y convertirnos en cosas distintas, cosa que hicimos una y otra vez en esta larga historia de la vida que cubre un tercio entero de la edad del universo. Y a lo largo de todo ese tiempo abismal, fuimos transmitiéndonos la herencia de todos nuestros antecesores hasta el día en que fuimos capaces de preguntarnos por qué. Y cómo.

Porque piensas, porque amas, porque sientes, porque odias, porque naces, porque respiras, esta es tu herencia ancestral: terrestre, pluricelular, eucariota, animal, eumetazoo, bilateral, celomado, deuterostomio, cordado, craneado, vertebrado, gnatóstomo, sarcopterigio, tetrápodo, amniota, mamífero, placentario, euarcontoglir, primate, haplorrino, catarrino, homínido, homo sapiens sapiens. Eso es lo que eres, soy, somos; seguimos siendo todas y cada una de esas cosas. De ahí venimos. Por ese largo camino llegamos aquí. Esa es nuestra auténtica estirpe, nuestra verdadera herencia para siempre jamás.

SOLUCIÓN AL JUEGO:
(atención: spoiler si sigues bajando)

Sí, somos así de parecidos. No sólo eso: se puede apreciar cómo, en gran medida, el desarrollo del embrión va reproduciendo los mismos pasos que siguió la evolución de nuestros antecesores (aquello de que el fenotipo reproduce el genotipo). A simple vista puede apreciarse cómo, por ejemplo, desarrollamos primero cola para luego perderla; o estructuras similares a agallas (especial atención a los embriones 5 y 6). Estamos enormemente cerca de todas las demás especies biológicas, y dentro de todos nosotros se halla la memoria de lo que fuimos antes. (Clic para ampliar)

Siguiente: Esta es tu naturaleza.

Si te ha gustado esto, puede que te guste también Hijas de la Lluvia, en este mismo blog.

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Hijas de la Lluvia 06: El barro que te mira

Capítulo anterior: Con lo que haya y como se pueda

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(Fracción de los planetas de la galaxia donde podría haber surgido vida inteligente)

Una cosa es que en un mar infernal surjan extraños malabares químicos que tomen materia y energía del entorno para reproducirse a si mismos con la furia de un robot desquiciado.

Otra bien distinta es que esa furia elemental llegue a mirarse, preguntándose si no habrá más como ella misma. Hace un rato llegábamos a dudar si la vida no constituiría una violación del principio de entropía, ese que dice que en el Cosmos todo debe dirigirse hacia un mayor grado de desorden y caos. Descubrimos entonces las fluctuaciones: espasmos de la realidad que rompen esa tendencia durante un tiempo, en algunos lugares.

Que tal espasmo tenga ojos y te mire, y charle contigo sobre el último cotilleo de moda, parece ya una pirueta francamente excesiva. Un virus, un alga verde, vale, son posibles. Pero, ¿un ser capaz de construir un televisor para luego perder sus breves horas de existencia ante él? La fluctuación, más que fluctuación, va adquiriendo aspecto de broma pedante, uno de esos retorcidos juegos intelectuales sólo aptos para frikis de la peor especie.

Y sin embargo, te asomas al balcón y ahí están. Ventanitas iluminadas tras las cuales generaciones enteras de complejísimos seres pluricelulares permanecen incomprensiblemente hipnotizados ante los televisores que algunos de ellos han construido, utilizando para ello la máquina más sofisticada del universo conocido: el kilo y medio de pasta gris y blanca que tienen, tienes, tengo entre las orejas.

La verdad, no es extraño que muchas personas vean en hecho tan asombroso la mano de sus respectivos dioses. Ni que otras, menos dadas a explicaciones facilonas, afirmen que semejante prodigio sólo puede ser el resultado de una inconcebible serie de casualidades que difícilmente se podrá haber dado en más lugares del Cosmos.

Sin embargo, la hija de la lluvia es puñetera. Los viejos dioses y las loterías de a trillón de números acertadas una y otra vez le suenan a tongo. Así que vuelve a sus libros y sus máquinas, en busca de explicación.

Y una de las primeras cosas que constata es la inmensa, casi absurda cantidad de tiempo que la vida ha tenido para llegar hasta aquí.

Siglos, milenios, eras y eones  para desarrollarse, para hallar formas óptimas de replicarse y las mejores maneras de aprovechar la materia y la energía disponibles. Conforme la materia libre comenzó a escasear, surgió la necesidad de competir por lo que quedaba. E incluso de obtenerla destruyendo a otros seres vivos para robársela: cazando, matando, comiendo.

Apareció, pues, una presión poderosa. Ya no bastaba con vagar por ahí, a la espera de alguna proteína que echarse al coleto. Ahora había que buscarla, incluso cazarla. Quien no fuera capaz de hacerlo, iba a perecer o ser presa de la cacería. Por si eso fuera poco, las características de la Tierra cambiaban. Si no era capaz de adaptarse a esas presiones, la vida corría peligro de desaparecer.

Pero, ¿cómo adaptarse? ¿Cómo sobrevivir?

Durante mucho tiempo fue popular la idea –que aún permanece en la mente de muchas personas– de un señor llamado Lamarck. Lamarck pensaba que, enfrentados a estas presiones, los seres vivos son capaces de modificar su organismo e incluso crear órganos nuevos para adaptarse y mejorar sus posibilidades de supervivencia. Ante la necesidad de alcanzar hojas más altas, las jirafas habrían estirado su cuello y esta característica pasaría a su descendencia por vías no bien explicadas.

Bueno, Lamarck se equivocó. No funciona así. Desde mucho antes de nacer, un ser vivo está biológicamente condenado a ser lo que será. Su capacidad para modificarse sustancialmente es ínfima, y estas modificaciones apenas pasan a la descendencia. El hijo de un machaca de gimnasio no tendrá aspecto de machaca de gimnasio a menos que se haga machaca de gimnasio como su padre.

El truco, en realidad, está en la reproducción. Resulta que el mecanismo reproductivo de los seres vivos es relativamente imperfecto. El proceso de copia resulta tan complejo y depende de tantos factores que se producen recombinaciones y errores, a los que llamamos mutaciones. En cada generación, hay millones de recombinados y mutantes.

Muchos de estos cambios son imperceptibles, y no producen resultados evidentes. Otros son destructivos, y causan seres deformes o tarados, a veces tanto que no llegan a nacer o les resulta imposible sobrevivir y reproducirse. Así de crudo. Madre Naturaleza no paga cottolengos.

Pero de todos estos millones de cambios hay una pequeña cantidad que resulta beneficiosa. Su transformación, o deformación, es útil para sobrevivir y reproducirse más y mejor. Una jirafita con el cuello más largo, por ejemplo, llegará a las hojas más altas mientras otros se habrán quedado sin alimento.

Al tratarse de un cambio genético, esta ventaja pasará a la descendencia.

Y así una vez, y otra, y otra, y aún otra más. Hasta que la especie favorecida se impone a quienes antes eran “normales” y ahora son ya sólo carne de extinción. Dejando atrás a millones y billones de desfavorecidos que simplemente perecieron. A este proceso, quizá cruel, se le llama evolución.

Y entonces, el proceso vuelve a empezar de cero otra vez. Y otra. Y otra. Y otra más. Así, sin parar, durante cuatro mil millones de años. Poco menos de un tercio de la edad del Universo.

Esto es lo que dijo Darwin, y que tantos han intentado deformar, disimular o desacreditar porque no convenía a sus religiones.

Estudiar la evolución de la vida en la Tierra nos enseña muchas cosas interesantes. Una de ellas es que los mutantes favorecidos tienden a ser más complejos que sus predecesores. Explicado en términos muy sencillos, algo con garras y dientes caza mejor que algo que no las tiene, y puede pasar más fácilmente a la siguiente generación. Claro, que a lo mejor lo que triunfa es comer hierba, que de eso hay por todas partes, y ser de pequeño tamaño; así te esconderás con facilidad y el depredador con sus grandes colmillos morirá de hambre. No es cierto, como se ha dicho, que triunfe el más fuerte. En realidad, triunfa el mejor adaptado.

En todo caso, la evolución presiona a la vida para que se haga cada vez más compleja. Tanto es así, que por lo general podemos saber si una especie es primitiva o moderna sólo atendiendo a su grado de simplicidad. Salvo excepciones, cuanto más simple, más antigua.

Esta complejidad resulta ser tremendamente variada y casi podríamos decir que imaginativa. Da lugar a seres vivientes de lo más extraño y diverso. Compara, por ejemplo, una araña con un virus. O una vaca con una estrella de mar. O un rosal con ese mamífero que camina sobre dos patas y se pasa las horas muertas mirando los raros aparatos que construye.

Algunas de estas complicaciones representan ventajas evolutivas tan grandes que aparecen de manera independiente en especies muy alejadas entre si. A este fenómeno se le llama convergencia evolutiva. El ejemplo clásico de convergencia evolutiva es el ojo. Un ojo permite transformar radiación luminosa en datos sofisticados de la máxima utilidad para la supervivencia y la reproducción.

A partir de un cierto momento, comenzaron a aparecer ojos por todas partes, incluso en especies separadas cientos de millones de años entre si. Surgen por primera vez con los trilobites, hace quinientos cincuenta millones de años. Pero mucho después de que los trilobites y todos sus descendientes se extinguieran, sigue dándose aquí y allá. A veces, con parecidos que exceden lo razonable. Los pulpos y nosotros, por ejemplo, tenemos un tipo de ojo casi idéntico, similar en su funcionamiento a una cámara de fotos. Lo impresionante es que los antepasados del pulpo y los nuestros se divorciaron hace más de seiscientos millones de años, cuando aún no había ojos dignos de tal nombre ni en la tierra, ni en el mar, ni en el cielo.

Hay muchos más ejemplos de convergencia evolutiva. Un mero vistazo a la fauna australiana, pongamos por caso, resulta todo un clamor al respecto. Australia se separó del resto de continentes para formar la isla que es hoy hace treinta y cinco millones de años. Durante todo ese tiempo, los seres vivos evolucionaron allí aislados del mundo. Bien, pues muchas especies de marsupiales australianos apenas se distinguen de los mamíferos placentarios de otros lugares del planeta. Sometidos a similares presiones evolutivas, marsupiales y placentarios dieron lugar a seres muy parecidos pese a los trescientos cincuenta mil siglos que llevaban sin tener contacto alguno.

En caso de que efectivamente haya surgido vida en otros mundos, ¿acaso no se habrá visto sometida a presiones evolutivas de la misma naturaleza? Resultaría incomprensible que no fuera así. Sea del tipo que sea, conforme una población se reproduzca y multiplique, tarde o temprano se verá bajo la misma clase de presiones evolutivas que ha sufrido la vida en la Tierra.

Y por tanto, tenderá a hacerse cada vez más compleja. Porque hacerse más compleja es la única salida frente a la extinción.

¿Y la inteligencia?

La inteligencia parece otra de esas fuerzas poderosas que permiten sobrevivir y reproducirse, ¡que nos lo cuenten a nosotros! Otorga la capacidad de interactuar hábilmente con el entorno. Conforme avanzamos en los caminos de la vida, la vemos surgir también aquí y allá. Suele darse sobre todo en los mamíferos superiores: perros, delfines, simios, personas...

Y en nuestro amigo el pulpo. Sí, ese de cuyos tatarabuelos nos divorciamos hace seiscientos millones de años y apenas tiene nada que ver con nosotros. Hasta tal extremo son inteligentes y sensibles, que en algunos países está prohibido experimentar con ellos sin anestesiarlos primero.

Con toda probabilidad, la inteligencia es también un fenómeno sometido a convergencia evolutiva, dada su extrema utilidad en las batallas de la vida.

Existen muchos números a favor de que en cualquier lugar donde aparezca la vida, ésta evolucione hacia formas cada vez más y más complejas.

Hacia el ojo.

Hacia la inteligencia.

Existen muchos números a favor de que, allá donde el barro haya devenido vida, el barro termine por mirarte.
Igual que mira la hija de la lluvia.

Próximo capítulo en La Pizarra de Yuri el jueves, 15/10/2009: El mundo al que usted llama se encuentra apagado o fuera de cobertura en este momento.

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Hijas de la Lluvia 05: Con lo que haya y como se pueda

Capítulo anterior: Navíos cósmicos en regiones mágicas

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(Fracción de los planetas de la galaxia que podrían albergar vida donde ésta, efectivamente, ha surgido)

En el planeta Tierra, la vida surgió y se desarrolló con unas características específicas. Se sustenta en el carbono, y particularmente en un subconjunto de ciertos compuestos del carbono llamados aminoácidos. Lo hizo en agua libre y templada, entre un suelo rocoso y una atmósfera fijada, utilizando determinadas cantidades de elementos auxiliares precisos, dentro de unos ciertos parámetros de estabilidad térmica y radiactiva, con un campo magnético y una tectónica de placas correspondiente a una composición geológica que sólo se da en este planeta, y bajo unos azares evolutivos que le son propios y únicos.

Visto así, la vida parece un fenómeno poco menos que absurdo. La vida avanzada, un puro milagro. Y llegar a la inteligencia civilizatoria, el toque del Dedo de Dios. Si lo que buscara la hija de la lluvia fuese una reproducción más o menos paralela de los mecanismos que condujeron a la inteligencia en la Tierra, pensando que esos u otros parecidos son los únicos posibles, mejor le decimos que se olvide. Es extremadamente improbable que haya en nuestra galaxia una Vida Terrestre B. Y pese a la enormidad de los números –cientos de miles de millones de estrellas en cientos de miles de millones de galaxias–, puede irse olvidando también de encontrar una Inteligencia Humana B.

Si la manera terrestre de hacerlo u otra similar fuera la única manera de alcanzar la inteligencia civilizatoria, la hija de la lluvia se estaría dejando llevar por su cabeza llena de pajaritos en una chaladura tan inútil como las Pirámides de Egipto o la Estatua de la Libertad.

El intríngulis del asunto radica en que no ha tenido por qué ocurrir así, ni de manera remotamente parecida. Es un error de perspectiva. Para quien defienda la excepcionalidad de la vida inteligente en la Tierra apelando a la increíble acumulación de carambolas que condujeron hasta ahí, existe una compleja respuesta: “si hubiera sido a golpe de pura carambola, no habría vida inteligente en la Tierra. Ni vida avanzada. Probablemente, ni siquiera vida”.

Para empezar, la aparición de un ente organizado tan complejo como la vida parece casi casi un desafío directo a una de las Leyes del Universo: el Segundo Principio de la Termodinámica. Es el de la entropía. Ese que dice que un sistema aislado siempre tiende a un grado mayor de desorden conforme pasa el tiempo. Por mucho que limpies, tu casa vuelve a ensuciarse enseguida, y si dejaras de limpiar pronto parecería un estercolero. Abandonas un pueblo, y en cien años apenas quedan paredes en pie. Abres un grifo, y el agua se derrama en todas direcciones sin orden ni concierto. Entonces, ¿cómo pudo un montón de barro convertirse en un bebé juguetón? O, en plan más sencillo, ¿cómo es que echando agua turbia en un plato obtenemos a veces maravillosos cristales de impecable orden geométrico?

Bien, es que el principio de entropía sólo vale para un sistema aislado y para la totalidad del mismo. Si el sistema no está aislado, o si sólo atendemos a una parte del mismo, a veces se producen las denominadas Fluctuaciones. Estas fluctuaciones no invalidan el principio de entropía –de hecho, lo refuerzan–, pero ponen en evidencia que a nivel local pueden producirse y de hecho se producen fenómenos que no tienden a un mayor grado de desorden, sino a un mayor grado de orden. A veces, extremadamente elaborado. Como la vida.

A la hora de producirse estas fluctuaciones, tienden a hacerlo siguiendo unas formas o patrones básicos, derivados a su vez de las mismas leyes que rigen el Universo. Estos patrones surgen en todos los órdenes de la realidad, incluso aunque parezca que no tienen nada que ver. La espiral, por ejemplo. Se reproduce una y otra vez en el Cosmos: hay galaxias espirales, hay conchas de caracol espirales, hay una espiral en tu oído interno; cada una de ellas, por sus propios motivos. Aparentemente sin relación entre si, pero todas espirales. O la ramificación. Los árboles se ramifican. Nuestras arterias se ramifican. Los ríos se ramifican. ¿Tendrá algo que ver, quizá, con el transporte de líquidos: la savia, la sangre, el agua? Entonces, ¿por qué las ciudades tienden a ramificarse cuando no hay una planificación urbanística que lo impida? Bueno, podríamos pensar que las vías de comunicación son como los canales de un líquido. Pero en ese caso, ¿por qué se ramifica también el rayo? Bueno, pues porque la electricidad también se comporta como un fluido.

Otro de estos patrones geométricos básicos es el ángulo de sesenta grados. Se da en los cristales de nieve, en los panales de las abejas, en las moléculas del benceno. Por no entrar ya en patrones complejos, como los fractales. Orden que trasciende por encima de los niveles de la existencia donde, según una lectura simplista del principio de entropía, sólo debería haber caos y más caos. Es la obra de las fluctuaciones.

La vida, ha quedado claro, es una de esas fluctuaciones que pelean contra la entropía.

Pero, ¿acaso será un patrón? ¿Aparece sólo de vez en cuando, por azar? ¿O será –como la espiral, la ramificación o el ángulo de 60º– uno de esos patrones esenciales a los que tiende el Universo de manera natural tan pronto como se dan las condiciones mínimas?

Una atrevida pregunta, para la que aún no tenemos respuesta.

Pero sí tenemos un par de barruntos.

El primero es lo sorprendentemente pronto que apareció la vida en la Tierra. No parece un suceso al azar, acaecido cuando salieron así las cartas. Y sin embargo, tampoco hay indicios de ningún agente externo. Me explico.

La vida ocurrió mientras la Tierra aún estaba terminando de enfriarse, hace como mínimo 3.850 millones de años. Tenemos fósiles de bacterias que son tan antiguos como el surgimiento de las rocas sedimentarias capaces de albergarlos. Esto es, apenas 700 millones de años después de que se formara el planeta. Tenemos también indicadores químicos de que esa vida bacteriana pudiera haber estado ahí antes de que hubiera rocas sedimentarias para actuar de testigos; investigadores de la Universidad de Glasgow retroceden la fecha hasta los 4.300 millones de años. Según estos, apareció en los volcanes submarinos de un mar ácido bajo una atmósfera maldita de gases de efecto invernadero e intensos bombardeos de meteoritos. John W. Valley, profesor de geología y geofísica en la Universidad de Wisconsin-Madison, llega incluso a sugerir que la vida pudo nacer y extinguirse varias veces antes de abrirse paso.

No, todo esto no suena como una feliz tirada de dados en un mundo plácido listo desde muy atrás para acoger su llegada, como un útero caliente. Suena más bien como una fuerza cósmica al acecho, que luchó desde el principio, contra toda probabilidad, para imponer su ley. Suena como una tendencia. Como un patrón intrínseco a la naturaleza profunda de la materia.

Pero no es concluyente, ni mucho menos.

El segundo es observar cómo se comporta y evoluciona la vida. No espera a que pasen los productos óptimos frente a sus colmillos para obtener el mejor rendimiento y progresar en la dirección adecuada. No. En vez de eso, apechuga con lo que haya y tira hacia donde puede. Si hay oxígeno, estupendo. Si no, también. Si hay luz solar, magnífico. Si no, también. Si el magnetismo está de tal modo, genial. Si está del revés, también. Se adapta, muere el que muere, sobrevive el que sobrevive, y sigue su camino. ¿Hacia dónde? Hacia la reproducción. Reproducirse una y otra vez es su único objetivo. No pretende nada más. No apunta en ninguna dirección. Pero lo que pretende, lo consigue con afición maníaca con lo que haya y como se pueda.

Probablemente resulte excesivo, aunque inevitable, proyectar la pregunta un poco más hacia atrás.

“¿Si hay carbono, estupendo; si no, también?”

“¿Si hay abundancia de elementos pesados, magnífico; si no, también?”

“¿Si hay estabilidad térmica, genial; si no, también?”

Preguntas excesivas, especulativas y de nuevo inconcluyentes. Pero, visto cómo nació y se comporta la vida en la Tierra, más excesivo y especulativo resultaría proponer que no es capaz de apañárselas con lo que haya, como pueda. En todo caso, habrá que esperar a toparnos con otras formas de vida para darles respuesta. O con planetas que, hallándose en zonas habitables, carezcan consistentemente de nada que aliente.

Mientras tanto, permanecerá la duda. La hija de la lluvia no sabe si la vida será tan virulenta bajo otros soles, con otras químicas, en otras condiciones físicas.

Sabe que aquí lo fue. Y por tanto, mantiene la esperanza de que se comporte igual en todas partes. Que para algo las leyes del Universo son eso, universales.

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Hijas de la Lluvia 04: Navíos Cósmicos en Regiones Mágicas

Capítulo anterior: Mundos al calor de otros soles

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(Fracción de los planetas de la galaxia que podrían albergar vida)

En el ámbito de las creencias, no es raro oír hablar de la energía como algo “superior” a la materia, tan mundana, corruptible y mortal. Las estanterías donde reposan los libros de autoayuda espiritual, pseudociencias varias y nuevas formas de fe están plagadas de seres de luz, energías sutiles y vibraciones positivas venciendo a lo material, que como bien se sabe es sucio, vulgar y pecaminoso. No hace falta poseer ningún grado de genialidad para constatar que sólo estamos ante una variante de la vieja moral religiosa, sustituyendo lo divino por lo energético, otorgando a la energía cualidades divinas y dejando a la materia en su lamentable lugar de siempre.

Bueno, pues va y resulta que es al revés.

La materia está constituida por inmensas cantidades de energía altamente estructurada. En realidad no hay nada “superior” ni “inferior” a otra cosa en el Universo, pero si hubiera que aceptar ese lenguaje, la materia se hallaría sin duda muchos órdenes de magnitud por encima de la energía. En uno solo de tus cabellos hay tanta energía concentrada como en la bomba de Hiroshima. Comparado contigo, un “ser de energía” en cualquiera de sus sabores sería tremendamente primitivo, aburrido y... poco energético. Algo tan complejo como la vida o la inteligencia ha de sustentarse por fuerza sobre elevadas concentraciones de energía exquisitamente organizada. O sea, sobre materia.

Para que un fenómeno así de sofisticado pueda nacer, desarrollarse y evolucionar, esta materia debe existir en unas condiciones más o menos estables. Si, por ejemplo, estuviera sometida a temperaturas tan elevadas que sus átomos no puedan mantenerse estructurados durante un cierto tiempo, cualquier intentona de vida se desparramará en breve plazo sin ocasión alguna para evolucionar. Si, por el contrario, el frío es tan extremo que estos mismos átomos permanecen estancados, ateridos, a duras penas capaces de combinarse con otros, tampoco parece fácil que algo tan complejo y ágil como la vida pueda desarrollarse. Lo mismo ocurrirá si la gravedad o la radiación son demasiado altas o demasiado bajas, pongamos por caso.

Es hora de que la hija de la lluvia con su cabeza llena de los pajaritos que le permitieron triunfar sobre el neandertal reprima su entusiasmo y ponga un poco los pies en el suelo. De todos esos soles y mundos y cosas maravillosas que ha encontrado en los cielos, la mayoría no sirven de hogar por un motivo u otro.

Así a lo bruto, podemos descontar de un plumazo todo lo que ande cerca del centro de la galaxia. Todo apunta a que el núcleo de la Vía Láctea es un agujero negro supermasivo; aunque sólo sea por el nombre y aún no sepas lo que es, ya te imaginarás que resulta un argumento muy carismático a la hora de descartar cualquier forma de vida en sus proximidades. Pero aunque esa bestia del averno no estuviera ahí en realidad, el centro de la galaxia es un lugar con una altísima concentración de estrellas, y eso significa altísimas concentraciones de radiactividad. Vivir cerca del núcleo galáctico se parece a vivir cerca de una bomba H explotando eternamente. Hay que venirse hacia las afueras, hacia los brazos de la galaxia, para que los índices de radiación caigan por debajo de unos niveles sensatos. Por el mismo motivo, los planetas que orbitan demasiado cerca de sus respectivos soles tampoco parecen un buen lugar donde alojarse. Particularmente cuando –al igual que ocurre entre la Luna y la Tierra– siempre muestran la misma cara a su estrella. Y esto ocurre con frecuencia cuando ambos están próximos, por debajo del llamado Radio de Acoplamiento de Marea. A Mercurio, por ejemplo, le pasa algo parecido.

Los grandes planetas tampoco resultan un vecindario deseable para nacer y evolucionar. Además de su elevada gravedad e inestabilidad meteorológica, retienen demasiado helio y sobre todo hidrógeno libre. El hidrógeno libre, sin combinar con otros átomos –como oxígeno, por ejemplo, formando agua–, es un potente corrosivo que se come todo lo que caiga en sus manos.

Y hablando de agua. Necesitamos un solvente. Algo que permita a los átomos y moléculas acercarse y alejarse entre si suavemente y con facilidad para formar los sofisticados componentes que exige la vida. El solvente más simple y universal es el agua líquida. Por eso la hija de la lluvia es hija de la lluvia. Por eso los científicos se excitan tanto cada vez que una de nuestras naves descubre agua –aunque sea hielo– en algún punto del sistema solar. Indica la posibilidad de que haya o haya habido vida. Necesitamos, pues, agua o algún solvente similar. A poder ser sin unas corrientes tan extremas que desarticulen las moléculas antes de que puedan organizarse en condiciones. A los amiguitos de la hija de la lluvia también les tiene que gustar el agua. O alguna cosa parecida.

La órbita del cuerpo donde vaya a aparecer vida debe ser lo más circular posible con respecto a su sol, o soles. De lo contrario, habrá periodos del año en que las condiciones sean aceptables para la formación y desarrollo de la vida y otros en que todo resulte destruido o paralizado.

Por último, y no menos importante, la estrella en cuestión debe tener un comportamiento energético más o menos estable. Y si forma parte de un sistema de dos o más soles –como sucede con la mitad de estrellas de la galaxia–, que el paso de su pareja no mate a lo nacido. Ver cómo la vida se está formando trabajosamente durante millones de años para que de pronto cambien las condiciones y todo resulte exterminado hasta la aniquilación no acaba de tener gracia.

Podemos imaginar formas de vida que, dentro de unos límites, pudieran nacer y desarrollarse en violación de alguno de estos principios. Pero serían muy primarias e inestables, de poca complejidad, demasiado lejos de lo que requiere el surgimiento de la inteligencia.

Decimos que los cuerpos celestes que cumplen todas estas condiciones, en todo o en parte, se hallan dentro de la Zona Habitable.

¿Hemos descrito unas condiciones tan restringidas y estrictas que de todos los mundos habidos, únicamente la Tierra puede cumplirlas, y sólo durante un tiempo? ¿Le hemos echado un jarro de agua fría por encima a la hija de la lluvia?

Lo cierto es que no. Habrá tenido que moderar un poco su entusiasmo, sí, pero trescientos mil millones de estrellas con sus planetas y sus lunas y todo lo demás dan mucho juego. La probabilidad de que haya millones de objetos dentro de las zonas habitables sigue siendo elevadísima. La probabilidad de que los haya habido en los 13.700 millones de años que tiene el Universo es aún mucho más alta.

Descontando aquellas que se encuentren en las proximidades del núcleo galáctico, las zonas habitables más extensas deben hallarse alrededor de las estrellas de tipo A, B y O, en lo alto de la llamada Secuencia Principal –una forma de catalogar los soles que usan los astrónomos–. Pero éstas son estrellas muy grandes y calientes: emiten mucha radiación y consumen el combustible tan deprisa que difícilmente durarán el tiempo suficiente como para que surjan formas de vida avanzadas. Y encima, son muy pocas.

Las zonas habitables más estrechas, con poco espacio para que caiga en ellas algún planeta, se encuentran en la región inferior de la Secuencia Principal: los tipos K y M. Estrellas pequeñas y frías, aunque muy duraderas y estables. El 90% de los soles pertenecen a estos dos grupos. En su contra juega la misma estrechez de las zonas habitables que las rodean, la violenta actividad en superficie que deben sufrir sus planetas y lunas, y el gran número de los mismos que estarán por debajo del Radio de Acoplamiento de Marea y por tanto ofrecen siempre la misma cara al sol. A su favor juega su elevadísimo número y su extraordinaria longevidad: algunas estrellas del tipo M perdurarán hasta los últimos momentos del Universo. Ambas cosas multiplican las probabilidades de que alrededor de algunas de ellas haya surgido vida compleja o pueda hacerlo en tan larguísimo futuro.

Entre estos dos extremos, hallamos las estrellas de los tipos G y F. Tienen zonas habitables de tamaño intermedio donde puede caer fácilmente alguno de sus planetas y lunas. Su estabilidad y duración permiten que aparezcan y se desarrollen formas de vida avanzadas. Y a menos que se encuentren cerca del núcleo galáctico o alguna anomalía muy energética, sus alrededores son bañados por cantidades moderadas de radiación. Nuestro Sol es una estrella de tipo G; para ser exactos, del subtipo G2V. Las buenas noticias radican en que las estrellas del tipo G resultan comunes en el Cosmos. Si les añadimos las más bajas del tipo F y las más altas del K, y les descontamos las que estén próximas a alguna fuente de energía devastadora, vienen a sumar el 1% de los soles del Universo.

Eso significa que en la Vía Láctea hay unos tres mil millones de soles situados en esta banda mágica, con estupendas zonas habitables donde uno o varios de sus planetas podrían situarse. Dicho en otras palabras: sin salir de nuestra galaxia, debe haber varios cientos de millones de lugares en los que formas de vida tan complejas como nosotros, o más, pueden nacer y evolucionar con que sólo tengan órbitas más o menos circulares, un tamaño prudencial y una poquita de agua. Como en la lluvia.

Ver: Lista de exoplanetas conocidos que podrían hallarse en las Zonas Habitables de sus respectivas estrellas.

Próximo capítulo en La Pizarra de Yuri el jueves, 01/10/2009: Con lo que haya y como se pueda.

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