 Los viajes de Gulliver es un cuento que estimula nuestra imaginación con la posibilidad de que una misma persona (Lemuel Gulliver) pueda ser un gigante en la tierra de Liliput, en donde es doce veces más grande que sus habitantes, o un ser minúsculo en la tierra de Brobdingnag, doce veces más pequeño que las personas que allí viven. Con esta idea en mente, les invitamos a descender escalonadamente por el mundo microscópico, disminuyendo mil veces el tamaño en cada escalón. Así, una persona de tamaño medio podrá compararse con una hormiga, una bacteria, un virus, un átomo, un protón o un quark… y continuará empequeñeciendo hasta alcanzar el mínimo tamaño posible en un espacio gobernado por la geometría clásica. Ése límite se denomina “longitud de Planck”.

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El límite de la longitud

 El mundo microscópico es esa dimensión de la longitud que durante siglos estuvo oculta a los ojos de casi todas las generaciones de humanos que han existido y que apenas, hace pocos siglos, nos fue revelada. Aún recuerdo la primera vez que utilicé el microscopio para observar el micro mundo. De pronto Glóbulos rojos, bacterias, parásitos, cristales y otros estructuras y seres vivos aparecieron frente a mis ojos. De simples esquemas, dibujos y fotografías, ahora podía verlos. Una experiencia fascinante. Hoy quiero invitarle a un pequeño viaje. A uno verdaderamente pequeño. Tan pequeño que no tendrá que moverse de su lugar, sin embargo, le advierto que puede llegar a parecerle infinito.

Longitud, la dimensión microscópica

 Al medir la temperatura, lo que se mide en realidad es la energía cinética que contiene la materia. Es decir, medimos la energía del objeto debida al movimiento de sus partículas. Cuanto más baja es la temperatura de un cuerpo, menor es el movimiento de los átomos y moléculas que lo componen. Siguiendo este razonamiento, si vamos bajando más y más la temperatura de un cuerpo, debe existir un punto en el que los átomos y moléculas ya no se muevan. Esa temperatura es -273,15 ºC ¡El cero absoluto! Ése es el límite inferior. Ahora, nos falta por descubrir la temperatura más alta que puede existir ¿puede haber un límite? Sí, lo hay. Un límite marcado por una constante de la naturaleza: La velocidad de la luz. Se lo contamos en este podcast. 

Los límites de la temperatura.

 Daniel Iván Reyes nos invita a viajar por el interior de la célula, ampliada un millón de veces, de manera que ocupe el volumen de un globo aerostático de 20 metros de diámetro. Profundizando en la imagen que ya nos ofreció en el programa especial dedicado a los 20 millones de audios servidos en CienciaEs, Daniel ha decidido dar una vuelta de tuerca más a la idea y forzar nuestra imaginación para que podamos comprender las dimensiones relativas de la membrana, núcleo, mitocondrias y otros elementos de una célula cualquiera, como las que forman nuestros propios cuerpos, cuando ésta se compara con un objeto conocido.

La célula, un millón de veces más grande

 El ADN humano está formado por millones de pequeñas moléculas llamadas nucleótidos. Se estima que contiene unos 3.450 millones. Cada nucleótido mide la tercera parte de un nanómetro, es decir 0,34 nm ¿Cuantos metros son 0,34nm por 3.450 millones nucleótidos? Un metro y 17 centímetros. Ahora bien, la célula tiene el ADN por duplicado, así que la célula tiene una hebra de 2 metros con 34 cm de ADN. Se estima que en un humano promedio de unos 70kg de peso hay entre 50 a 100 billones de células. Si uniéramos todas las cadenas de ADN de esas células obtendríamos una única hebra de 175.500 millones de kilómetros. Naturaleza extrema ¿no les parece?

Código Genético

 Los humanos, cuando mucho, vivimos 100 años. Si quisiéramos recibir una respuesta de una posible civilización existente en un radio que dé tiempo a nuestra vida de recibir respuesta, tendríamos que buscar vida a no más de 50 años luz de distancia. De esta manera la señal podría viajar 50 años a la velocidad de la luz hasta el destinatario y luego regresar con la respuesta dentro de otros 50 años… las grandes distancias y la limitación de la velocidad de la luz, nos confina a no aspirar a establecer comunicación, si es que queremos recibir la respuesta en vida, a no más de 100 años… cien años de soledad.

100 años (luz) de soledad.

 A pesar del gran daño que los microorganismos infecciosos han demostrado provocar en la humanidad, alguien se atrevió a emplearlos como armas contra sus semejantes. La historia está plagada de ejemplos: los persas contaminaban pozos con cuerpos de personas o animales muertos por enfermedades contagiosas; otros ejercitos lanzaban flechas contaminadas con excremento humano con la esperanza de matar a los enemigos infectándolos; durante los asedios se catapultaban cadáveres infectados por la peste o, incluso, se hacían regalos envenenados con agentes infecciosos al enemigo para debilitarlo. Esos fueron los inicios de una guerra bacteriológica que ahora alcanza niveles muy sofisticados en forma de virus modificados o esporas de ántrax. 

Bioterrorismo

 Las plantas están limitadas en su habilidad para buscar un lugar con condiciones favorables para la vida y el crecimiento, pues pues no pueden desplazarse. Entonces, ¿qué pretende un árbol al envolver sus semillas de esta forma en un fruto tan irresistible? La respuesta es obvia, quieren que otros seres vivos se las coman, ellos no pueden esparcir sus semillas, pero un animal sí. Ahora, los humanos hemos ido más lejos. Hemos creado bancos de semillas para salvaguardar la diversidad de plantas para el cultivo alimentario en el futuro. 

Las semillas de Svalbard.

 Hoy, Daniel Iván Reyes nos invita a escuchar un relato de ciencia ficción que sucede en un lugar existente en la actualidad. En el interior de una montaña de una isla remota en el archipiélago de Svalbard, a medio camino entre la punta más septentrional de Noruega continental y el Polo Norte, se encuentra un banco de semillas que lleva por nombre La Bóveda Global de Semillas de Svalbard, también conocida como “La bóveda del Fin del Mundo”. Es un refugio de enormes dimensiones, construido a prueba de terremotos y bombas nucleares, donde se almacenan en la actualidad más de 850.000 muestras de semillas pertenecientes a 4.000 especies, una cantidad en continuo aumento porque el refugio tiene capacidad para 4.5 millones de muestras. Todo ello con el fin de preservar la riqueza genética vegetal para el futuro. 

La bóveda del fin del mundo

 Los alimentos, además de proporcionarnos las materias primas como el calcio para formar huesos, proteínas para formar músculos, piel, etc, además nos dan energía. Para que pueda darse una idea, tan sólo trate de imaginar la energía que debería transferirle a un robot para que se mueva durante todo un día tal y como lo hace usted desde que se levanta hasta que se acuesta. Así mismo, trate de calcular cuánta energía emplearía para mantener prendida una computadora 24 horas cada día realizando millones de operaciones por segundo simulando nuestro cerebro. Y sobre todo, para mantener a ese robot a una temperatura interna de 37º C independientemente de que haga frío o calor en el ambiente. Todo ello demanda energía, mucha energía. 

Termoregulación.

 Hoy quiero invitarle a realizar una investigación. De esas que, en el campo de la criminología, Sherlock Holmes realizaría con ávido interés. Pero esta será una investigación en el campo de la biología. Específicamente una de esas investigaciones que tanto apasionan al Dr. House. Intentaremos obtener algunas conclusiones basándonos en la observación tal y como ellos lo hacían. Emplearemos su método de observación para destacar algunos fenómenos de la naturaleza extrema de la especie humana ante diferentes situaciones: Adaptación, selección artificial, fenotipo y mutación. 

Historias de genética humana

 Mi nombre es Daniel Iván Reyes y tengo 38 años. Soy químico especializado en microbiología y me dedico a asesorar a la industria de alimentos para evitar que microorganismos contaminen la comida que consumimos en casa o en restaurantes. Me gusta la ciencia y en mis tiempos libres, comparto mis conocimientos y razonamientos sobre ella en este podcast titulado Ciencia Extrema. A poco más de 6 meses de haber comenzado la producción de una nueva etapa del podcast ciencia extrema, hemos completado ya 10 capítulos. Durante este tiempo nos hemos adentrado al microuniverso de la célula y de ahí hemos saltado al macrouniverso, explorando sus interacciones con la energía, el tiempo, la velocidad y la vida misma. De éstas y de otras muchas cosas, les he hablado desde Chihuahua, la ciudad de los atardeceres y el estado más grande de la República Mexicana

Especial Ciencia Extrema

 En atletismo, los records de velocidad son asombrosos, los corredores en competencias de larga distancia como el maratón, alcanzan velocidades constantes de 20 km por hora, siendo capaces de recorrer los poco más de 42 kilómetros en 2 horas y tres minutos. O lo que es lo mismo, casi 6 metros por segundo. Un corredor de 100 metros planos, alcanza la sorprendente velocidad de 36 km/hora. Es decir, 100 metros en poco menos de 10 segundos. Eso es muy rápido. El record actual es de poco menos de 10 metros por segundo. ¿Puede haber algo más rápido? Por su puesto. Hay infinidad de objetos que se mueven más rápido que una bala.

Más rápido que una bala

 Julio Verne, en el siglo XVIII, ya jugaba con el tiempo y lo plasmó en su famosa novela “La vuelta al mundo en 80 días”, en la cual, Phileas Fogg, su protagonista, emprende un viaje alrededor del mundo apostando toda su fortuna en demostrar que puede hacerlo en 80 días o menos. Partiendo desde Londres, el protagonista viaja hacia el Este y vuelve por el oeste de Inglaterra. Tras 80 días perfectamente contabilizados, a la mañana siguiente de haber terminado el plazo, descubre que, en Londres, sólo han transcurrido 79 días y que tiene tiempo de sobra para cumplir la apuesta, ¿Cómo es esto posible? Este curioso fenómeno es sólo un juego comparado con otras características del tiempo aún más sorprendentes. Características no tan lógicas e intuitivas, que generan fenómenos extraños que son precisamente quienes le confieren al tiempo, su naturaleza Extrema.

Breve Historia del Tiempo…en 80 días.

 Un humano de unos 70 kilos de peso, contiene unos 12 kilogramos de carbono, aproximadamente 45 kilos de oxígeno, 7 kilos de hidrógeno y 2 kilos de nitrógeno. Estos tipos de átomos se combinan entre sí de diversas formas para crear moléculas llamadas proteínas, grasas y carbohidratos. Lo sorprendente, es que podríamos reunir y organizar a todas las sustancias químicas y estructuras que forman a una célula y no por ello habría vida. Lo único que sabemos por el momento, es que cuando nace un ser viviente, éste no adquiere vida, sino que hereda la vida, es decir, nace con la habilidad para construir estructuras capaces de capturar y manipular la energía a su favor.

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