INTRODUCCIÓN A LA HISTORIA DE LA TIERRA Y DE LA VIDA. Comunicación sin lenguaje

 Comunicación sin lenguaje

Intentar hacer el ejercicio de imaginar cómo pensaríamos las cosas sin recurrir al lenguaje, sin que aparezcan palabras en la mente es una labor harto complicada. La especie humana ha llegado hasta donde está, entre otras muchas razones, gracias a una comunicación verbal y escrita que ha permitido la transmisión del conocimiento. Las palabras lo llenan todo, tanto que incluso cuando pensamos aparecen palabras; cuando sentimos aparecen palabras; cuando proyectamos deseos aparecen palabras. Visualizamos palabras e incluso las “oímos” en nuestra mente. Es nuestra manera de comunicar los pensamientos incluso a nosotros mismos. Así que, imaginar cómo sería nuestra mente sin la existencia del lenguaje no es fácil.

Pero vamos a intentarlo. Imaginemos que como en la obra de José Saramago “Ensayo sobre la ceguera” la humanidad pierde la capacidad del lenguaje. Olvida las letras, las palabras y su significado. Ya no sabe leer palabras, ni decirlas ni entenderlas si las escucha. ¿Cómo serían nuestras mentes individuales?¿Cómo sería nuestra relación con el resto de individuos?

De manera individual, a solas con nosotros mismos, me imagino la mente repleta de imágenes y sensaciones diferentes las cuáles se nos haría complicado ordenar para recordarlas de manera eficaz. Supongo que a lo largo de la vida habríamos aprendido a asociar los objetos, lugares o situaciones a una emoción diferente. Pero esta sensación o emoción sentida podría ser diferente para otra persona. Creo que el hecho de no tener un lenguaje haría que tuviéramos menos capacidad para recordar las cosas. Esto haría que fuéramos más viscerales y nuestro comportamiento y actitud sería muy exagerada en las formas de expresión corporal.

En la relación con nuestros congéneres me imagino que la imagen sería muy importante para establecer una comunicación. Los gestos, las miradas, la sonrisa adquieren mayor protagonismo. De nuevo la expresión de sentimientos creo que sería más exagerada que existiendo un lenguaje con palabras. Esto me hace reflexionar en la comunicación actual en la era de los móviles. El uso del lenguaje de texto automático y rápido con aplicaciones como Whatsapp se nos queda muchas veces escaso para expresar todo lo que queremos y por eso tienen tanto éxito los emoticonos que refuerzan lo que queremos decir con palabras. En cualquier caso, la comunicación sin lenguaje sería muy frustrante, lenta y repleta de malentendidos.

El hecho de no poder comunicarse de manera efectiva como con el lenguaje haría muy complicada la transmisión del conocimiento. Supongo que actuaríamos por imitación de nuestros semejantes pero se haría difícil por ejemplo hablar de hechos pasados o futuros. El momento presente sería lo más importante y cada día sería como volver a empezar y la evolución cultural no se podría dar.

Afortunadamente el cuento de nuestra historia se ha escrito con el lenguaje. Y con ello se ha transmitido el conocimiento pero también se ha utilizado el lenguaje para apelar a los sentimientos, a nuestra parte más visceral que existe antes de la aparición del lenguaje. La poesía es como cerrar el círculo del uso del lenguaje como transmisor también de las emociones.

“Tristes armas 

si no son las palabras.

Tristes, tristes.”

INTRODUCCIÓN A LA HISTORIA DE LA TIERRA Y LA VIDA. Evolución cultural y biológica.

                                                          Evolución cultural y biológica

El principal mecanismo de la evolución de las especies es la selección natural. Pero en la especie humana estos mecanismos dejan de ser los únicos que intervienen en la evolución biológica.

La aparición del lenguaje, la comunicación a través de gestos, palabras que dan significado a cosas y acciones facilitó también la transmisión de conocimientos que poco a poco se transformaron en lo que conocemos como cultura.

¿Aporta alguna ventaja o desventaja la cultura frente a la selección natural?¿Puede llegar la evolución cultural a influenciar sobre la evolución biológica? La especie humana ha aprendido a protegerse de las variaciones climáticas, ha construido refugios, ha variado la dieta alimentaria entre otras muchas cosas. Salvo catástrofes en el entorno, se puede considerar que la selección natural no ha sido el único mecanismo de la evolución biológica.

Podemos encontrar ejemplos relacionados con la alimentación ya que ésta ha variado en función de la evolución cultural. El paso de alimentación con carne cruda a carne cocinada, la agricultura y la ganadería, el control de plagas, la manipulación de alimentos, todo puede haber influido en la evolución de la especie.

Un ejemplo de ello es el cambio producido sobre la intolerancia a la lactosa en humanos. Los mamíferos, que se nutren de la leche de sus madres, tienen una enzima llamada lactasa que ayuda a digerir la lactosa. Esta capacidad de digerir el azúcar lácteo desaparece a los 2 o 3 años cuando el organismo está programado para dejar de producir tal enzima siendo indicativo de que el período de lactancia ha finalizado. En algunas localizaciones de poblaciones humanas donde el clima impedía el desarrollo de la agricultura, debían proveerse de alimentos a través de la ganadería. Esto hizo que adultos se alimentaran también de la leche de los animales para subsistir. Así se hicieron visibles aquellos que tenían la mutación genética que les hacía “tolerantes” a la lactosa otorgándoles así una cierta ventaja frente a los que no, que quedaban más débiles y tenían menor probabilidad de reproducirse y transmitir el gen de la intolerancia. En la actualidad se puede apreciar esta evolución biológica en la población mundial ya que existe un porcentaje mayor de individuos intolerantes a la lactosa en aquellas regiones donde el clima ha favorecido obtener alimentos de fuentes diferentes a la de la leche animal.

Otro ejemplo de influencia cultural sobre la evolución genética la estamos experimentando en la era actual con la aparición de las vacunas. La evolución cultural y con ella la transmisión del conocimiento científico ha provocado que la elaboración de las vacunas sea cada vez más eficaz. Recientemente la pandemia provocada por el último coronavirus parece estar controlada médicamente. Algunos individuos han resultado ser naturalmente inmunes a la enfermedad y otros han resultado ser mortalmente vulnerables. Lo cierto es que con la aparición de las vacunas el desenlace final ha sido muy diferente del que podía haber sido. La vacuna de la covid ha evitado más muertes y con ello la supervivencia de aquellos genes que resultaban “naturalmente” vulnerables al entorno. En este caso el mecanismo de evolución biológico no ha sido la selección natural sino la interacción con la cultura. De esta manera la población humana seguirá siendo vulnerable a sucesivas epidemias provocadas por coronavirus similares antes los cuáles no estamos protegidos si no fuera por las vacunas.

INTRODUCCIÓN A LA HISTORIA DE LA TIERRA Y DE LA VIDA. El código genético

                                                        El código de los terrícolas

Un código es un conjunto de reglas y normas sobre una materia. El código genético es el conjunto de normas y reglas con las que se rige la traducción desde el lenguaje de los ácidos nucleicos al de las proteínas. Este código es universal ya que cualquier ser vivo de la Tierra puede utilizar “el mismo diccionario” para leer el libro de instrucciones que dicta el ADN de todas las especies.

Las moléculas de ADN de todos los seres vivos están compuestas por los mismos elementos (carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno) que se organizan para formar bases nitrogenadas o nucleótidos que serán las unidades básicas. Existen 4 tipos de nucleótidos en el ADN: A (Adenina), G (Guanina), C (Citosina), T (Timina) que se disponen a lo largo de la doble cadena de ADN.

Como el código binario utilizado en informática en el que se utiliza únicamente valores de 0 y 1 para la representación de textos y a partir de aquí es el orden el que determina el resultado, en el código genético ocurre algo similar: el orden de las bases nitrogenadas va a determinar el resultado de la proteína final. La secuencia de los 4 tipos de nucleótidos se interpreta en grupos de 3 llamados cada uno de ellos “codón”. A su vez, cada codón codifica para un aminoácido concreto, de manera que la proteína finalmente formada estará constituida por la cadena de aminoácidos correspondiente.

Dicho proceso tendría los siguientes pasos: transcripción y traducción. Durante el primero se transcribe la información de una secuencia de nucleótidos de ADN del núcleo a una cadena de ARN complementaria. Esta cadena complementaria tendría un nucleótido diferente, el Uracilo (U). T transcribe en A, C transcribe en G y viceversa y A transcribe en U. Durante la traducción esta cadena de ARN (llamado “mensajero”) es traducida en el citoplasma de la célula con la ayuda del siguiente “diccionario”:

El hecho de que el código genético sea universal y de que todos los aminoácidos en cualquier ser vivo corresponda con el mismo codón nos proporciona la confirmación de que todos los seres vivos tienen ADN como molécula que contiene la información que “define” a cada individuo. Incluso los virus que contienen ARN tienen el mismo código genético lo cual nos da pistas de que el código genético pudo definirse incluso antes de la aparición de formas precelulares.

Las novedosas vacunas de ARMm utilizadas para la prevención de la COVID-19 utilizan las ventajas de nuestro código genético universal para enviar las instrucciones necesarias de antígenos víricos a nuestras células. Solamente tienen que coger el “diccionario” y traducir cada codón a su correspondiente aminoácido.

INTRODUCCIÓN A LA HISTORIA DE LA VIDA Y DE LA TIERRA. Luna y Tierra

Compañeras de vida  

Como una madre a sus hijos la Luna nunca le ha quitado el ojo de encima a la Tierra. Y no es para menos ya que muchos de los aspectos que afectan a la Tierra tienen que ver con ella. La mareas, la ralentización del movimiento de rotación, las estaciones o los eclipses afectan de una manera u otra a la Tierra.

Para empezar, no es una exageración decir que la Luna no le quita el ojo a la Tierra ya que debido a la coincidencia en la duración de su movimiento de rotación y traslación alrededor de nuestro planeta siempre nos muestra la misma cara. La llamada cara oculta de la Luna queda invisible desde la Tierra.

También es justo comentar que la influencia de la Luna sobre la Tierra se ve intensificada muchas veces por otros elementos como es el Sol pero también el propio movimiento de traslación de la Tierra y otros factores relacionados con los ciclos de Milankovitch.

Mareas

Las mareas son el efecto más evidente que tiene sobre el planeta. La Luna tiene un diámetro cuatro veces menor al de la Tierra y se encuentra a una distancia de casi 385.000 kilómetros, aunque se aleja a un ritmo de 3,8 centímetros al año. A escala podríamos extrapolar las distancias y tamaños de la siguiente manera:

Si la Tierra fuera una pelota de baloncesto la Luna tendría el tamaño de una pelota de tenis y ambas estaría a una distancia de 109 metros.

Este tamaño y distancia hace que el efecto de la fuerza de la gravedad sea suficientemente fuerte como para ejercer un efecto sobre los líquidos del planeta. Este efecto da lugar a las mareas que son movimientos de la masa de agua provocando en determinadas costas que el agua avance o retroceda al ritmo del ciclo lunar. En determinadas épocas del año se produce el fenómeno de las “mareas vivas” siendo este efecto mucho más evidente al coincidir en el mismo plano el sol y la luna con la Tierra.

Estas recesiones cíclicas en las costas no solo favorece la biodiversidad en dichos ecosistemas sino que además estudios demuestran que estas mareas gravitacionales marcan el pulso de la vida de muchos organismos. Concretamente se ha comprobado en plantas que la germinación y crecimiento se ven directamente influenciados por los ciclos lunares independientemente de otros factores vinculantes como es la iluminación.

Además el efecto que tiene sobre los movimientos de las masas de agua genera las corrientes marinas estabilizadoras del clima.

Todos estos efectos se verán afectados a medida que la distancia entre la Luna y la Tierra sea mayor.

Rotación de la Tierra se ralentiza

Una de las hipótesis sobre el origen de la Luna sitúa su formación hace más de 4.000 millones de años cuando un protoplaneta del tamaño de Marte colisionó contra la Tierra primitiva variando su eje de rotación. Desde entonces esta inclinación varía dentro de un rango de entre los 21,5º y 24,5º respecto al plano de la elíptica alrededor del Sol. Esta inclinación provoca los diferentes climas de las 4 estaciones del año ya que el sol no incide por igual en todos los puntos: durante el solsticio de verano en el hemisferio norte el eje está inclinado en dirección al sol recibiendo esta mitad de la Tierra más horas de luz y calor. Durante el invierno ocurre lo contrario ya que el eje está “de espaldas” al sol recibiendo el hemisferio norte menos horas de radiación solar.

Además, la velocidad de rotación de la Tierra se ha visto ralentizada por el efecto de atracción gravitacional de la luna. Esto tiene un efecto estabilizador del clima en la Tierra.

Eclipses

La palabra eclipse proviene del griego “ékleipsis” y significa desaparición. Tres astros se precisan para los eclipses lunares y solares. Cuando el Sol, la Luna y la Tierra coinciden en el mismo plano y dependiendo el orden de la secuencia se produce un tipo u otro. En los eclipses solares “desaparece” el sol total o parcialmente porque la luna se interpone entre el Sol y la Tierra. En cambio, durante los eclipses lunares el astro que parece desaparecer es la luna pero lo que ocurre realmente es que la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna y se proyecta la sombra de la Tierra en la Luna.

En los momentos de los eclipses se producen variaciones de temperatura y de velocidad del viento.

Ciclos de Milankovitch

Los ciclos de Milankovitch intentan explicar el patrón que siguen los períodos de glaciaciones e interglaciaciones. Estas variaciones están basadas en las diferentes combinaciones de 3 parámetros fundamentales: excentricidad de la órbita, el eje de rotación y la precesión de los equinoccios.

La excentricidad de la órbita varía con el tiempo aumentando o disminuyendo (menos circular o más circular) en el que la variación más importante ocurre cada 410.000 años. Esta variación en la forma de la elíptica puede suponer una diferencia de cantidad de radiación recibida de entre 1% y 11%.

La oblicuidad del eje de rotación que está directamente relacionado con la distancia de la Luna a la Tierra. La inclinación del eje tiene una oscilación de entre 21,5º y 24,5º cada 40.000 años.

La Tierra describe un movimiento de precesión de sentido inverso al de rotación influenciado por la atracción que ejercen sobre la Tierra el sol y la luna. El eje describe un círculo que se completa en un ciclo de 26.000 años. Estas variaciones tienen consecuencias también en cuanto al clima de la Tierra ya que se producen variaciones en la posición de los solsticios y equinoccios.

Estos 3 parámetros están directa o indirectamente relacionados con el clima ya que tienen que ver con la manera y la cantidad de radiación que recibe la Tierra. La teoría de Milankovitch plantea que combinando estos 3 parámetros dan como resultado unos ciclos que son los que definen los períodos glaciares e interglaciares.

Las glaciaciones coincidirían con una combinación tal en la que la excentricidad sería elevada, la inclinación del eje de rotación sería mínima y la distancia entre la Tierra y el Sol sería mayor. Es decir, habría poco contraste entre las estaciones.

Las interglaciaciones se darían con una combinación de una excentricidad mínima. una inclinación máxima y una menor distancia entre la Tierra y el Sol dando lugar a un mayor contraste entre estaciones.

Estos ciclos podrían producirse cada 100.000 años con variaciones que tendrían relación con cada uno de los parámetros mencionados en los ciclos de Milankovitch.

INTRODUCCIÓN A LA HISTORIA DE LA VIDA Y DE LA TIERRA. "Somos polvo de estrellas"

“Somos polvo de estrellas”  

Esta icónica frase pronunciada por Carl Sagan nos recuerda cómo el Universo y lo que lo forma está conectado entre sí. La materia que conocemos está formada por átomos de diferentes tipos de elementos y éstos tienen su origen en el mismo lugar. El hidrógeno de la molécula de agua del río del que bebemos o el átomo de carbono que forma parte de una proteína de la piel de mi brazo han podido estar en otro lugar y en otro momento del universo millones de años atrás.

Para entender mejor la historia de los componentes del Universo contaremos la historia de cómo llegó un protón a formar parte del núcleo de un átomo de hierro que ahora se encuentra en el núcleo de nuestro planeta Tierra. Es una historia larga en el tiempo pero no tan compleja como pudiera parecer.

Todo comienza 13.800 millones de años atrás. Según la teoría del Big Bang toda la materia y energía que había comenzó a expandirse en condiciones de elevadas presiones y temperaturas. Partículas elementales llamadas quarks cohabitan en este inhóspito ambiente sin poder combinarse entre sí. Solo cuando la temperatura descendió una cienmilésima de segundo después de ocurrir el Big Bang estas partículas pudieron combinarse para formar protones y neutrones. Así se formó nuestro protón protagonista, tras la unión de 3 quarks que se unieron de manera estable y no se separarán nunca más ya que no se han vuelto a repetir las condiciones de elevadas presiones y temperaturas como en el Big Bang.

Este protón recién formado no tenía personalidad ninguna, era igual al resto de protones formados y aún no tenía un hogar donde instalarse. La mayoría de estos protones vagaban solitarios en la oscuridad recibiendo golpes a diestro y siniestro. Pero nuestro protón tenía una actitud muy positiva y supo aguantar y esperar. Así vivió durante más de 380.000 años soportando elevadas temperaturas, presiones,  incertidumbre e inestabilidad. Notaba que poco a poco iba descendiendo la temperatura y algunos de sus hermanos se unían con otros compañeros que no les molestaban demasiado (neutrones) hasta que el ambiente se tornó más estable y tranquilo y pudo por fin ver la luz y observar lo que ocurría a su alrededor. Vio que otras partículas con cara de pocos amigos se mantenían muy cerca de sus hermanos y sus compañeros pero sin llegar a tocarlos y que parecían, a pesar de todo, estar en armonía. Pero la mayoría estaban como él: completamente solo y con la extraña pero estable compañía de la partícula antipática (electrón). Esta situación perduró durante millones de años. Nuestro protón, ahora formando parte del hogar llamado hidrógeno, notaba que se sentía mejor en compañía de otros como él, que sufrían la misma soledad en la inmensidad del universo.

Un buen día la monotonía de la soledad terminó y la vida se convirtió en una gran fiesta llena de luz y energía. Saboreó la diversión que suponía vivir durante millones de años interaccionando por primera vez con otros núcleos en lo que nosotros llamamos estrella. Una estrella lo suficientemente grande como para tener tiempo y espacio para formar una gran familia de 26 protones con sus respectivos electrones. Ya nunca más estuvo solo y continuó su viaje en el tiempo en compañía. Vivía plácidamente en el núcleo de una estrella mucho más grande que nuestro sol hasta que un día la estrella colapsó y explotó lanzando el átomo de hierro con nuestro protón y el resto de átomos. Este grupo de átomos se diseminó en el espacio en una gran nube de gas y polvo cósmico.

Libre otra vez, pero por relativamente poco tiempo ya que esta masa de gas y polvo  se fue organizando en función de la densidad de sus partículas de manera que unas formaron el sol y otras formaron los planetas rocosos, gaseosos, satélites, asteroides, cometas y demás astros. A nuestro protón le tocó formar parte de la Tierra y al formar parte de un átomo de hierro era más denso que otro tipo de partículas así que permaneció en el interior del núcleo donde aún permanece. Aunque intuye que algún día su situación cambiará ya que percibe un enfriamiento lento pero constante del ambiente y sabe que esto, tarde o temprano, conlleva cambios.

INTRODUCCIÓN A LA HISTORIA DE LA VIDA Y DE LA TIERRA. Método inductivo y deductivo.

                                    Reflexiones sobre investigaciones         

A lo largo de la historia las personas dedicadas a la ciencia han desarrollado diferentes maneras de explicar el mundo que les rodea. El afán en la búsqueda de la verdad sobre las cosas ha precisado de unas “pruebas” y/o una lógica para cautivar la comprensión de aquel que escucha.

Incluso desde la infancia hemos sido capaces de elaborar un razonamiento a partir de problemas que iban surgiendo con la interacción con el entorno. Un estudio publicado en la revista Science en marzo de 2018 concluye que las habilidades para elaborar deducciones lógicas aparecen desde edades tempranas incluso antes de aprender a hablar.

Así, se pueden resumir las estrategias de razonamiento de la mente humana en dos tipos: el método inductivo y el método deductivo. A grosso modo podemos resumir las diferencias en que el primero va de lo particular a lo general partiendo de observaciones empíricas y extrapolando a una teoría general que puede ser rechazada con nuevas observaciones. Es el método que sigue el método científico. En cambio el método deductivo parte de lo general a lo particular y trata de demostrar si ciertas teorías previas generales son verdaderas o falsas.

Un ejemplo de investigación basada en el método inductivo lo encontramos en esta noticia de  marzo del 2021 en la que se concluye que los neandertales pudieron haber sido capaces de oír y hablar de una manera parecida a nosotros. En el artículo se detalla cómo los investigadores llegaron a tal conclusión. Diferentes pruebas de tipo genético y anatómico apoyan la hipótesis. Durante décadas se pensó que las vías aéreas de los cráneos de neandertales se asemejaban más a las de los chimpancés y por ello no eran capaces de reproducir un lenguaje oral como el nuestro. Dos tipos de pruebas cambiaron esta creencia. La primera evidencia está relacionada con el estudio del ADN fósil que prueba que los neandertales tenían la variante humana del gen FOXP2 íntimamente relacionada con la capacidad del habla. La segunda prueba es la evidencia paleontológica. Mediante el estudio realizado sobre modelos tridimensionales del oído interno y oído medio de hasta 9 ejemplares de cráneos de neandertales se ha podido establecer esta capacidad humana del lenguaje. Este es un buen ejemplo de cómo la ciencia evoluciona cuando se sigue el método inductivo: en un primer momento la hipótesis era que los neandertales no eran capaces de comunicarse con el lenguaje pero en la actualidad, tras la aportación de nuevas pruebas empíricas, se puede concluir que no era así.

Como ejemplo de método deductivo podemos analizar el siguiente artículo relacionado con la “teoría de los seis grados de separación”. Esta teoría fue propuesta inicialmente en 1930 y defendía que las conexiones entre conocidos de la población humana necesitaba tan solo de 6 contactos para conectar el primero con el último. En 1950 se propuso establecer la teoría matemáticamente mediante fórmulas de probabilidad. En 1967 se intentó demostrar empíricamente esta teoría mediante el envío masivo de una postal a los contactos conocidos para cuantificar este grado de conectividad. Pero ha sido gracias a las redes sociales como Facebook y Twitter que esta teoría se ha podido cuantificar y demostrar así mediante el método deductivo que se acerca mucho a la teoría establecida anteriormente sin ningún dato empírico hasta ahora.