viernes, 30 de julio de 2021

James Lovelock, la mente detrás de Gaia



James Lovelock es un científico inglés independiente, también meteorólogo, escritor, inventor, químico atmosférico y ambientalista, que resulta famoso principalmente por la Hipótesis Gaia, que visualiza a la Tierra como un sistema autorregulado. En la década del 2000, Lovelock propuso un método de ingeniería climática para restaurar las algas que consumen dióxido de carbono. Además en contraposición a las ármas nucleares, Lovelock promueve un uso pacífico de la energía nuclear como único recurso para disminuir el abuso de los combustibles fósiles y evitar que el sistema atmosférico llegue a un punto sin retorno que lo desestabilice. 
 
James Lovelock es autor de aproximadamente 200 artículos científicos, distribuidos casi equitativamente entre temas de medicina, biología, ciencia instrumental y geofisiología. Ha desarrollado más de 50 patentes, en su mayoría de detectores para uso en análisis químicos. Uno de ellos, es el detector de captura de electrones, el cual fue importante para el desarrollo de la conciencia ambiental moderna. Con este sensor se reveló por primera vez la distribución ubicua de los residuos de pesticidas y otros compuestos químicos que contienen halógenos.  Esta información permitió a la biólogoa marina Rachel Carson escribir su libro Primavera silenciosa, considerado el precursor de la toma de conciencia medio ambiental.

Lovelock es considerado el creador de la hipótesis Gaia y ha escrito cuatro libros sobre este tema: Gaia, una nueva visión de la vida sobre la Tierra en el año 1979); Las edades de Gaia en 1988; Gaia: una ciencia para curar el planeta de 1991 y Homenaje a Gaia. La vida de un científico independiente en el año 2000. La Tierra, según Lovelock, se comporta como un superorganismo formado por toda la materia viva y la materia medio ambiental. Cuando su mente esbozó por vez primera esta teoría, en la década de 1970, la gente de todo el mundo la hizo suya, y en poco tiempo Gaia pasó de ser un tema marginal al primer plano de la investigación científica. 

El principal interés de James Lovelock se centra en las Ciencias de la Vida, en un inicio a través de la investigación médica y, más recientemente, en relación con la Geofisiología, la ciencia de los sistemas de la Tierra. Su segundo ámbito de interés, el del diseño y desarrollo de instrumentos, ha interactuado a menudo con el primero para su beneficio mutuo. Su lista particular de inventos es capaz de llenar la mitad de una exposición en un Museo de Ciencia, donde gran parte del protagonismo se lo lleva el famoso detector de captura de electrones, el ingenio usado en la cromatografía de gases y que sirvió para descubrir el papel de los clorofluorocarburos en la destrucción de la capa de ozono

La aparición de la teoría de Gaia, de Lovelock fue cuestionada hacia sus inicios y aún hoy en día, aunque sin duda esta hipóteis se considera un aporte vital que permitió una aproximación más holística a la concepción del planeta, y que resultó ser fundamental para entender la complejidad de los ciclos terrestres y así poder entrarle de frente a esa asignatura tan polémica llamada «ciencia del clima».

Lovelock se sigue considerando «verde a la vieja usanza», aunque arremete contra una facción del ecologismo, esto según sus palabras «por haberlo convertido en una religión». Su rabiosa independencia, asegura, le permite desmarcarse y desdecirse todas la veces que haga falta, si alguien le convence de que ha cometido un error, pues según él “así es como avanza la ciencia”. Famoso además por las críticas hacia la mayoría de los ecologistas, considerando que estos “no sólo desconocen la ciencia, sino que además la odian”.

Según Lovelock si la humanidad puede evitar las amenazas que representan los asteroides, en el próximo siglo la misma renacerá de una manera muy diferente a la actual, aunque no necesariamente peor. Define una nueva era que sigue al Antropoceno el «Novaceno», y en su último libro, Lovelock relata cómo la inteligencia artificial dominará el mundo, si bien aún necesitará de los humanos. Las máquinas son criaturas que básciamente viven en la inteligencia artificial y serán menos dependientes de la química o la física, como nosotros. 

Lovelock está convencido de que, de aquí a pocos decenios, la población humana será diezmada por la catástrofe climática, y sólo quedará un resto de humanidad viviendo en condiciones lamentables en unas pocas zonas todavía habitables del planeta, alrededor del Círculo Polar Ártico. En esas condiciones, tras haberse perdido la batalla por «una humanidad libre en una Tierra habitable» y plantearse sólo una supervivencia en malas condiciones, el científico británico propone extremar los rasgos prometeicos de la tecnociencia: alimentos sintéticos procedentes de la industria química y biotecnológica, electricidad a partir de la energía nuclear de fisión.

Hoy nuestra máquina del tiempo nos lleva a un viaje, 102 años atrás en la inglaterra de la post gran guerra, concretamente hacia Letchworth Gardens en Hertfordshire, donde daremos un vistazo de cerca a la vida y obra de este gran científico independiente, activo ecologista, Doctor Honoris Causa de numerosas universidades de todo el mundo, considerado desde hace muchas décadas como uno de los principales líderes ideológicos, sino el principal, de la historia del desarrollo de la conciencia medio ambiental. 

Música del capítulo

Lorne Balfe - His Dark Materials - Main Theme Extended
Giorgio Moroder - Theme From Midnight Express 1978
Stayin Alive - Bee Gees - 8 Bit Universe
Divididos – El Arriero

Enlaces

Charlson, R., Lovelock, J., Andreae, M. et al. Oceanic phytoplankton, atmospheric sulphur, cloud albedo and climate. Nature 326, 655–661 (1987). Disponible en: 
https://climate-dynamics.org/wp-content/uploads/2016/06/charlson87a.pdf

LOVELOCK, J. Atmospheric Fluorine Compounds as Indicators of Air Movements. Nature 230, 379 (1971). Disponible en: https://doi.org/10.1038/230379a0
 

domingo, 11 de julio de 2021

El citoesqueleto; el esqueleto celular en eucariotas



El concepto de citosol suele confundirse coloquialmente con los términos protoplasma y citoplasma, sin embargo a nivel mas técnico son términos diferentes que deben conextualizarse.   El citosol es el contenido celular, sin tomar en cuenta a los orgánulos, mientras que el citoplasma es todo el contenido celular, a excepción del núcleo.   Por su parte la definición de protoplasma contempla el contenido total de la estructura celular, sea esta Procariota o Eucariota, pero contemplando al citosol y las organelas, es decir el citoplasma y también al carioplasma, el cual se encuentra solo en las células con núcelo. 

En el caso de los eucariotas, el citosol es la sustancia acuosa semifluida que rodea a las organelas y al núcleo, y representa una proporción voluminosa en las distintas células. El citosol posee gran cantidad de sustancias disueltas entre ellas los iones y muchas sustancias orgánicas, como por ejemplo: azúcares, unos pocos nucleótidos, proteínas lípidos y enzimas.   Además, en el citosol se almacenan sustancias de reserva o toxinas en forma de gránulos los cuales se conocen con el nombre de inclusiones, las cuales no están rodeadas por una membrana. A este  conjunto de inclusiones de una célula se le conoce como paraplasma.

Por su parte el citoplasma es el contenido celular, que ocurre entre el núcleo y la membrana celular y va a estar compuesto por el citosol y por el sistema endomembranoso el cual forma estructuras conocidas como organelas.  Estas organelas u organelos son pequeños cuerpos que cumplen a manera de órganos con las funciones vitales de la célula.   Las organelas se pueden clasificar de acuerdo a la cantidad de membranas que éstas posean, existiendo organelas de 1, 2 y 3 membranas.

En el interior de las células eucariotas se pueden encontrar entonces las organelas, sin embargo también hay otro tipo de componentes subcelulares que no tienen membrana y que reciben el nombre de microcuerpos, quienes además muestran una diferencia de tamaño muy notable al compararla con las organelas.  Entre estos microcuerpos sobresalen los ribosomas, las nanomáquinas que se encargan de construir una proteína a partir de la lectura de la información genética en forma de ARNm, y tambén una gran variedad de filamentos proteicos que le proporcionan una compleja estructura interna. El interior de la célula eucariota entonces no es una masa amorfa gelatinosa donde están diseminados al azar las organelas y el núcleo, por el contrario, posee una organización interna establecida por estos filamentos proteicos, los cuales forman un entramado dinámico y se extienden a través de todo el interior celular, entre el núcleo y la cara interna de la membrana celular, aunque también hay filamentos intranucleares, es precisamente a este conjunto de filamentos al que se le denomina citoesqueleto.

La palabra citoesqueleto es un término morfológico y estructural que deriva de las primeras observaciones realizadas a través del microscopio electrónico.  Sin embargo este término puede llevar a un engaño puesto que a pesar de ser un esqueleto, el mismo no es una estructrura inerte que funciona únicamente como andamiaje para dar soporte a la células y a sus diferentes estructuras. El citoesqueleto es una estructura dinámica, y a pesar de su nombre, no representa sólo a los huesos de las células sino también a sus músculos y tendones, pero también permite establecer la polaridad de algunas células, la disposición adecuada de los orgánulos, la comunicación entre ellos, los procesos de endocitosis y exocitosis, la división celular, además se constituye en el lugar de anclaje de moléculas y orgánulos, permite a la célular resistir presiones mecánicas y reaccionar frente a deformaciones, entre otras muchas más.

En los años 1950 a 1960, el desarrollo y aplicaciṕn de la microscopia electrónica consiguió sacar a luz tres sistemas distintos de filamentos del citoplasma. Estudios bioquímicos e inmunológicos posteriores identificaron el conjunto específico de proteínas que caracteriza a cada sistema de filamentos. Los tres sistemas primarios de fibras que componen el citoesqueleto son: microfilamentos, microtúbulos y filamentos intermedios. Estos sistemas primarios de filamentos, están asociados a un conjunto de proteínas llamadas proteínas accesorias.   Adicionalmente a los microtúbulos, microfilamentos y filamentos intermedios, se demostró la existencia de un cuarto componente del citoesqueleto eucariota formado por las proteínas septinas, las que pueden adoptar distintas arreglos estructurales. 

Hasta hace relativamente poco tiempo se creía que el citoesqueleto era un componente exclusivo de células eucariotas, sin embargo hace unos 30 años da inicio la búsqueda de las proteínas esqueléticas en células procariotas, y de esta menera a la fecha se han identificado varios tipos de proteínas que se pueden considerar homólogos bacterianos a las principales proteínas del citoesqueleto eucariota.  En este el capítulo de podcast vamos a hacer una revisión de la estructura y función de las fibras esqueléticas tomando en cuenta estos nuevos descubrimientos, con la finalidad de entender la importancia de este fundamental componente celular eucariota

Hoy activamos de nuevo la función de miniaturización y nuestra máquina del tiempo espacio nos llevará a un viaje por el interior celular donde vamos a analizar de cerca la estructura y la función de este componente celular, el citoesqueleto, el cual presenta funciones tan variadas como el movimiento, la división celular, el transporte intracelular, la modulación de compartimientos celulares favoreciendo la organización funcional de la célula y participa en los procesos de interacción intercelular.

Música del capítulo

The Eliminators -  El Borracho - Hawaiian Waterman Movie Soundtrack
Ennio Morricone - Tepepa, Viva la Revolucion!
Black Hole Sun - Soundgarden  - 8 Bit Universe
Madrugada -  Whatever Happened To You

Enlaces

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