Arxiu del mes: octubre 2011

Visió, vitamines i pastanagues.

divendres, 28/10/2011

rodopsina copia.jpg Hi estem tan acostumats que poques vegades pensem en com ens ho fem per poder veure coses. Quan es parla de l’ull sempre es fa èmfasi en la similitud amb una càmera fotogràfica, amb les lents, els mecanismes per enfocar i la pantalla sensible. Però la primera pregunta és, que li fa la llum a la retina per desencadenar les reaccions que al final faran que una imatge es formi a la nostra ment? Després de tot, la llum arriba a la superfície de la majoria de cèl·lules de l’organisme, i no fa gran cosa.

Quan fem referencia a la retina, diem que hi ha unes cèl·lules especialitzades en captar la llum. Unes són els bastons, que ens permeten veure-hi amb poca llum i generen una imatge més o menys en blanc i negre. I després hi ha els cons, que necessiten més intensitat lumínica i que s’activen en resposta a llum de colors determinats. Aquests cons són els que ens permeten la visió en color.

En els dos casos el mecanisme és similar i la diferència principal és la molècula que respon a la llum. Perquè efectivament tot comença simplement amb una molècula molt particular. En el cas dels bastons aquesta molècula s’anomena rodopsina i és una proteïna que tenim ficada al mig de la membrana cel·lular dels bastons. La gràcia de la rodopsina no és exactament la proteïna sinó un lípid que hi va unit i que s’anomena cis-retinal.

Aquest prefix cis- el fan servir els químics per diferenciar quan una molècula pot modificar només la posició en que estan units els seus àtoms. En el cas de molècules com el retinal pot estar en dues posicions que anomenem cis- o trans-. I per fer-nos una idea, la diferencia seria equivalent a si tenim el braç encongit (forma cis-) o estirat (forma trans-). El braç és el mateix, però la forma que adopta a l’espai és diferent.

A les fosques la rodopsina té una mena de cavitat on el cis-retinal hi encaixa perfectament. Però les coses canvien si arriba un fotó de llum. Els fotons porten energia i aquesta energia pot alterar els electrons de la molècula de cis-retinal i fer que es transformi en trans-retinal. El problema és que el trans-retinal ja no encaixa dins la cavitat de la rodopsina i per tant, es mou de dins d’aquesta proteïna.

Això fa l’efecte d’un interruptor. Mentre el cis-retinal és dins el seu raconet de la rodopsina no passa gaire res. Però quan agafa la forma trans- i es desplaça, la forma de la proteïna es modifica lleugerament i aquest canvi fa que es posi en funcionament una sèrie de reaccions en cascada cada vegada més amplificats. La rodopsina activa una proteïna que modifica unes quantes més i cada una d’elles activa uns centenars més d’unes altres, que… Així, un únic fotó modificant un cis-retinal fa que dins la cèl·lula acabin per generar-se moltíssims canvis.

Al final de tot això tenim unes proteïnes anomenades canals de sodi que, com el nom indica, actuen com canals perquè hi passi el sodi entre l’interior i l’exterior de la cèl·lula. Tots els canvis que ha posat en marxa la modificació en l’estructura del retinal serveixen perquè al final aquests canals de sodi es tanquin. Aleshores el sodi deixa d’entrar dins la cèl·lula i aquest canvi fa que alliberi neurotransmissors que activaran les neurones corresponents per enviar el senyal cap al cervell. I com més fotons arribin a la cèl·lula, més intensa serà la resposta causada. El mínim per detectar llum en el cas dels bastons està al voltant d’una dotzena de fotons (en calen bastants més en els cons).

Tot plegat passa en unes poques mil·lèsimes de segon.

Però la cosa no acaba aquí. El pobre retinal que s’ha convertit de cis- a trans- experimentarà unes quantes reaccions químiques que el tornen a deixar en forma cis- de manera que tot torna a la normalitat… a no ser que arribi un altre fotó per posar en marxa el procés.

Una molècula amb una vida molt agitada aquest retinal. A més, per fabricar-la ens cal un precursor que necessitem ingerir. És l’anomenat retinol o més conegut com Vitamina A. Podem menjar-la directament o podem ingerir el precursor, els carotens, que trobem en molts vegetals. Les pastanagues, que també s’anomenen carrotes (i el nom científic és Daucus carota) són molt riques en carotè. D’aquí ve el nom i també la llegenda que els conills tenen bona vista ja que mengen moltes pastanagues.

Al final, si les pastanagues van bé és, entre altres coses, perquè ens ajuden a mantenir els nivells de cis-retinal dins la rodopsina que hi ha als bastons de les nostres retines.

Quan i on cal establir fronteres?

dijous, 27/10/2011

switzerland_language.jpg Per quin motiu els grups humans tendim a tenir conflictes? Segur que hi ha motius de tota mena, alguns raonables, altres de més poca-soltes i molts completament irracionals però no per això menys intensos i, de vegades sagnants. Es poden donar molts motius per mirar d’explicar-ho. Causes històriques, econòmiques, polítiques, racials o religioses, per posar només alguns exemples han servit al llarg dels segles per mirar de justificar o entendre els conflictes entre comunitats. Però entendre les coses quan ja han passat no serveix de gaire. L’interessant és identificar els possibles punts de conflicte i mirar de quantificar el risc  per poder prevenir els escalats de violència.

Això és complicat. Hi ha qui pensa que les ciències dures, la física, la química i similars, són coses complicades. Però en realitat resulten molt senzilles si les comparem amb els reptes a que s’enfronten la psicologia o la sociologia, que treballen amb materials tan aparentment absurds com el comportament humà individual o col·lectiu.

Però es poden fer aproximacions, i un grup ha desenvolupat un sistema per mirar de quantificar la probabilitat d’esclats violents o de conflictes en general entre diferents comunitats. Semblaria que cal fer un estudi important sobre condicions històriques econòmiques o socials dels grups, però el que troben és que per evitar conflictes només calen dos condicions. Que els diferents grups socials tinguin prou integració per evitar que un grup domini sobre l’altre o, quan això no pot ser, que existeixin fronteres (polítiques o físiques) que coincideixin amb la demografia d’aquests grups.

Aquest mètode l’han aplicat a un país potencialment conflictiu com Suïssa, on conviuen diferents idiomes i religions i han trobat que les zones amb potencials conflictes no són tals gràcies a la estructura en cantons i a la geografia del país. Les fronteres entre zones de parla francesa, italiana o alemanya coincideixen amb les fronteres cantonals. Unes estructures administratives prou independents com perquè cap cantó interfereixi en l’altre en la manera de viure. No hi ha interferències, no hi ha conflicte. I una cosa semblant passa amb les fronteres entre catòlics i protestants.

Segons els autors, sense l’existència dels cantons, Suïssa hauria tingut una història molt similar a la d’Irlanda, però la presencia d’aquestes fronteres els ha permès viure tranquil·lament i sense problemes. A la imatge podem comparar zones lingüístiques i  la probabilitat de conflicte sense els límits cantonals o amb aquestes fronteres. En realitat tenim una idea una mica massa idealitzada de Suïssa ja que als anys 70 si que va haver-hi esclats de violència entre comunitats a la regió del nord. Era justament el cantó de Berna, on hi havia una minoria francòfona en una zona de parla alemanya. La solució va ser (per referèndum, és clar!) una secessió i la creació del cantó del Jurà, de parla francesa.

El model també l’han aplicat a l’antiga Iugoslàvia, on no es donava la coincidència entre límits demogràfics de comunitats i límits polítics ni geogràfics i on unes comunitats tenien molt poder sobre les altres. Al treball van trobar que les zones amb alta probabilitat de conflictes van ser precisament les ciutats que durant la guerra van patir els principals massacres. Quan el model l’apliquen a l’actual Iugoslàvia i comparen com aniria la cosa sense fronteres entre els diferents països o amb fronteres, la probabilitat d’esclats es redueix considerablement gràcies a les noves fronteres.

El mètode potser és encara una mica massa senzill, però molt prometedor cara a entendre els comportaments dels grups humans. Segur que amb el temps aniran millorant la metodologia. En tot cas, aquests resultat donen que pensar.

En primer lloc, resulta una mica depriment constatar que amb el seny i la bona voluntat no sembla que es pugui controlar l’aparició de conflictes entre comunitats, ètnies o grups humans i que la solució sigui simplement l’aïllament. Una conclusió que la història ens ressalta sempre, però que no deixa de ser la constatació d’un cert fracàs de la racionalitat. En tot cas, va bé recordar que hi ha fronteres (límits, divisions) de moltes menes. Un límit pot ser entre països, però també entre comarques, municipis o províncies eclesiàstiques. L’important és que es respecti allò que delimita.

I un altre motiu de reflexió el trobem en el fet que enfront de un mateix problema (grups amb religions, idiomes i histories diferents) tenim exemples de solucions bones (Suïssa) i dolentes (Iugoslàvia). A Suïssa van optar per establir unes fronteres interiors que permetien a cada grup fer la seva sense imposicions del grup veí de manera que ningú tenia motius per trencar la baralla. A Iugoslàvia han acabat gairebé igual, amb unes fronteres molt més radicals i més ben plantades, però pagant un preu extraordinàriament més alt i hipotecant el futur per moltes generacions.

Potser podríem aprendre alguna lliçó. Mentrestant, serà interessant seguir les anàlisis que vagin fent a mida que les apliquin a altres indrets del món.

Confirmant (de nou) l’escalfament global.

dimecres, 26/10/2011

BEST.jpg “Als negacionistes no els convencerem mai; no els interessa la ciència”. És una frase de Richard Muller fent referencia als qui encara neguen que hi hagi un escalfament global del planeta. La llauna és que aquests negacionistes són poderosos i estan recolzats per molts diners, de manera que poden anar fent campanyes de desprestigi i manipulant els sentiments. Un dels arguments més pobres, però de més èxit, que he sentit contra el canvi climàtic era que l’Al Gore tenia una casa poc sostenible ecològicament. Potser és cert (o no, no en tinc ni idea), però això fa que l’escalfament global no sigui cert?

En tot cas, una cosa és negar-se a acceptar les dades perquè van contra els teus interessos o perquè per defecte t’agrada portar la contraria sempre a qualsevol cosa que tingui pinta de “oficial”, però també hi ha qui simplement no veia clares les coses. En Richard Muller es veu que era un d’aquests que sense arribar a ser negacionista, no compartia l’alarmisme dels missatges oficials sobre l’escalfament global. Però enlloc de limitar-se a difamar o a negar evidències va triar millorar les dades i les anàlisis que s’havien fet de les dades que tenim al registre històric de temperatures.

Hi havia un punt que semblava discutible en la manera com s’havia arribat a la conclusió de l’escalfament. La majoria d’observatoris meteorològics estan situats prop de ciutats o de grans aglomeracions urbanes. Els detractors del canvi climàtic deien que, en tenir les ciutats un microclima més càlid, s’estava sobrevalorant el grau d’escalfament. No és cap ximpleria perquè si agafo les temperatures de fa un segle a, posem per cas, Blanes, i les comparo amb les actuals de Barcelona segur que m’espantaré de l’escalfament que detecto. Però en bona part serà perquè a Barcelona, per ser una gran ciutat, la temperatura sempre és un parell de graus superior. Un fenomen anomenat “illa de calor urbana“.

Els qui havien fet els treballs fins ara deien que ja ho havien tingut en compte, mentre que els detractors deien que no ho feien prou bé. I la cosa estava així fins que en Richard Muller i uns quants científics més van posar en marxa el “Berkeley Earth Surface Temperature Study”. Un projecte independent que va generar els seus propis algoritmes i va recollir tantes dades com fos possible per mirar d’esbrinar com ha canviat la temperatura a la superfície de la terra des de l’any 1800.

Els detalls matemàtics no els he mirat amb detall (i segurament no els entendria) però els han fet públics aquí. La idea és anar verificant les dades de cada observatori meteorològic a partir de les dades dels observatoris propers. Així podien detectar indrets on les dades són anòmales i no s’han de considerar o cal corregir-les. I amb un recull brutal de dades (39.000 estacions meteorològiques i més de mil cinc-cents milions de dades de temperatura recollides) han pogut fer els seus propis càlculs sobre el presumpte escalfament global.

Fa poc han fet públics els resultats, i el que han trobat és que les seves conclusions… s’assemblen molt a les que s’havien obtingut amb els estudis anteriors. La Terra s’ha escalfat gairebé un grau en el darrer segle. Un escalfament que s’accelera molt els darrers anys. Si voleu donar una ullada al vídeo que han preparat aquí el podeu veure.

Notareu que al principi l’estudi no inclou tot el planeta, però s’han limitat a les zones on disposaven de dades. En tot cas, la gràfica de sota la imatge és prou habitual últimament, encara que cal tenir present que en aquest estudi no han tingut en compte la temperatura dels mars i els oceans. No és un tema menor, però per ara s’han limitat a les temperatures de la superfície terrestre.

Potser aquestes dades no són cap sorpresa, però provenint de personal que en principi es declarava més aviat escèptic respecte del canvi climàtic guanyen valor. La pregunta normal és preguntar qui ho paga això? Massa sovint qui paga obté resultats fets a mida. Però aquesta vegada no sembla que sigui el cas. Part dels fons provenen de fundacions com la de Bill Gates, però també part prové de grups clarament oposats a acceptar el canvi climàtic com la Charles G. Koch Foundation. Tot plegat dona un plus de solidesa a les conclusions.

I no deixen de ser un motiu per vigilar que amb l’excusa de la crisi els esforços per lluitar contra l’escalfament no s’esvaeixin. Seria una mala cosa, perquè si no fem res o ho anem deixant per més endavant, si que tindrem una crisi de les de veritat.

Funciona? No funciona? o cap de les dues?

dimarts , 25/10/2011

reiki.jpg Hi ha preguntes que sembla que haurien de tenir una resposta clara i definitiva però que a la pràctica podem concloure el que ens doni la real gana. Aquesta mena de qüestions són les que fan que els seguidors de les medicines naturals i els de les teràpies convencionals mantinguin discussions tan apassionades. I un exemple l’he trobat en un article en el que amb les mateixes dades uns investigadors treuen una conclusió i altres treuen exactament la contraria. I segons com, tots poden tenir raó!

Naturalment, el problema no està en les dades sinó en la manera com fem servir les paraules. Una qüestió semàntica al final, encara que rarament vulguin acceptar-ho.

El maig d’aquest any es va publicar un estudi en el que avaluaven la utilitat del Reiki per millorar l’estat general de pacients de càncer sotmesos a quimioteràpia. Com que són tractaments agressius, els pacients es troben malament, tenen mal de cap, dolors a diferents parts del cos, depressió… No només pels efectes físics del tractament sinó també per la situació de bregar amb un càncer, que ja és molt dura de per si.

El que van fer va ser agafar 189 pacients que van distribuir a l’atzar en tres grups. A un grup no li feien res. Un altre grup rebia un tractament de teràpia Reiki amb infermeres especialitzades en el tema. I el tercer rebia un tractament simulat, amb personal que no en sabia gaire res de Reiki, però que feia veure que si. És el que s’anomena un grup “sham” i que vindria a ser l’equivalent a un placebo.

El Reiki és una teràpia alternativa basada en intentar (copio de la Vikipèdia) “redirigir l’energia Reiki, que flueix de l’univers a través dels seus cossos i del palmell de les mans, a parts específiques del seu propi cos o bé a altres amb la finalitat de facilitar el guariment”. Segur que hi ha explicacions més acurades, però per fer-nos una idea sospito que serveix. En tot cas, és important que la persona que ho fa, tingui coneixements dels punts del cos on actuar i de la manera que cal moure aquesta energia.

Els resultats van mostrar que els pacients tractats amb Reiki mostraven una clara millora en l’estat general respecte dels pacients als que no els hi feien res. Al tanto! No es tractava de curar el càncer sinó de fer que portessin millor el tractament. Menys dolor, menys depressió i millor qualitat de vida en general (que no és poca cosa).

Semblaria que la cosa no va malament, però el resultat interessants és que els pacients que van ser tractats amb el fals Reiki, van mostrar una millora similar.

Això que vol dir? Per alguns, indica que el Reiki funciona, ja que efectivament, els pacients tractats amb aquesta estratègia van experimentar una millora verificable. Però per altres, les dades indiquen que el Reiki no funciona ja que realment els pacients no van mostrar cap millora respecte del fals Reiki.

I aquí, es pot començar una discussió ben apassionada a no ser que algú defineixi que és exactament el que intentem esbrinar.

Si ets un pacient, la discussió et deu importar un rave. Sigui el Reiki, sigui el fals Reiki, l’important és que fan que et trobis millor. Per tant, endavant amb l’estratègia, les imposicions de mans i la modulació real o imaginaria dels fluxos d’energies.

Si ets gestor de la sanitat tens un problema. Cal pagar cursos de Reiki per entrenar les infermeres a aplicar aquesta tècnica? Aparentment no cal ja que n’hi ha prou de simular-ho per obtenir els mateixos resultats! (Tot i que una conclusió podria ser simplement que cal dedicar més temps als pacients. Que, a més de pacients, són persones).

Però si ets investigador, el que conclous és que totes les explicacions de les energies, els canals energètics i tota la resta no tenen sentit ja que la cosa funciona igual sense tenir-ne ni idea de com fer-ho. Una conclusió que segur que no agrada gens als seguidors del Reiki.

Segurament tot plegat ens torna a la discussió sobre els placebos. Que realment funcionen molt bé, però que ningú vol reconèixer que els aplica o que se’n beneficia. La frase “això m’ha funcionat, per tant no és placebo” és molt habitual, però és absurda ja que ningú diu que el placebo no funcioni. De fet, sabem del cert que funciona. I per això, dir que una medicina alternativa actuï per efecte placebo, no vol dir que no funcioni. Simplement vol dir que efectivament funciona, però que no és per les explicacions mil·lenàries i normalment sense gaire sentit que es fan servir.

I una volta més a la discussió. Si us receptessin un medicament que únicament funcionés per efecte placebo, us semblaria bé? Recordeu que realment funciona! Treu el dolor, la migranya o ajuda a dormir. Simplement resulta que ho fa per la suggestió del pacient i no perquè tingui cap principi actiu.

Molta gent pensa que no. Que això seria una estafa. De fet, avui no s’aprova cap medicament nou que no sigui millor que un placebo. En canvi, si es tracta d’una medicina alternativa, ja no sembla tant malament. Tot plegat suggereix que realment l’actitud que tenim d’entrada influeix molt sobre la manera com jutgem les coses.

L’etiqueta de la sang

dilluns, 24/10/2011

sang abo .jpg Una de les primeres coses que es miren en un nadó és quin grup sanguini té. Una informació senzilla d’obtenir però que tindrà molta importància en cas que al llarg de la vida li calgui alguna intervenció quirúrgica o sigui donant de sang. Quan parlem dels grups sanguinis normalment pensem només en dels dos més importants: El sistema ABO i el factor Rh. Però en realitat la sang de cada un de nosaltres està determinada per més de vint sistemes diferents.

El sistema ABO el va descobrir l’any 1901 en Karl Landsteiner, un investigador austríac que posteriorment va guanyar el premi Noble per aquest fet. La base de tot són unes proteïnes que tenim a la superfície dels nostres eritròcits (els glòbuls rojos). Es tracta d’unes proteïnes que tenen determinades molècules de sucre unides a la superfície. Habitualment hi ha cinc sucres units (glucosa, galactosa, fucosa…) en una estructura que s’anomena antígen H. Però a l’extrem s’hi ha d’enganxar un sucre final més per completar l’estructura.

D’això se n’encarrega un enzim, una glicosiltransferasa que ara sabem que pot presentar diferents formes degut a mutacions que han anat apareixent al llarg de l’evolució. En general hi ha tres tipus de mutacions. En un cas, l’enzim afegirà una galactosa a l’extrem de la molècula. Aleshores la molècula completa serà el que anomenem un antigen del tipus A. Altres mutacions de l’enzim fan que afegeixi un sucre anomenat N-acetilgalactosamina. En aquest cas, l’antigen serà del tipus B. I Finalment hi ha mutacions que fan que l’enzim simplement no funcioni i aleshores no s’afegeix  res i el resultat és l’antigen de tipus 0.

De manera que ser del grup A, el B o el 0 vol dir que a la superfície dels nostres glòbuls rojos hi ha unes proteïnes que a l’extrem tenen una galactosa (els A), una N-acetilgalactosamina (els B) o cap de les dues (els 0). I, com que de cada gen heretem una copia del pare i una de la mare, pot ser que ens toquin les dues formes de l’enzim i acabem tenint a cada cèl·lula uns quants antígens del tipus A i uns quants més del tipus B. Aleshores seriem del grup sanguini AB.

La seva utilitat a la pràctica és per les transfusions de sang. El nostre sistema immunitari reacciona contra el sucre del final, de manera que una persona que sigui A, rebutjarà la sang del tipus B ja que els seus limfòcits detectaran una N-acetilgalctosamina allà on havia d’haver-hi una galactosamina. I al revés. Una persona amb el grup B, rebutjarà la sang de tipus A. Als que siguin AB els hi servirà qualsevol ja que reconeixeran els dos tipus d’antígens com a propis. I els del tipus 0 rebutjaran les dues ja que el seu sistema immunitari està preparat per no detectar res a l’extrem de la molècula i qualsevol sucre de més el posarà en marxa.

De vegades es diu que el grup 0 és el donant universal ja que la seva sang, en no presentar cap dels dos sucres, passarà desapercebuda pel sistema immunitari, sigui com sigui el receptor. En realitat això no es del tot exacte ja que a la sang del donant hi haurà anticossos contra els antígens de receptors A o B i poden donar problemes. De totes maneres ja és molt poc freqüent fer transfusions de sang complerta. La sang que donem es separa en diferents fraccions, de manera que els anticossos que hi pugui haver queden retirats i les donacions del grup 0 si que serveixen per tothom.

És interessant que encara no tenim gens clar quina funció tenen aquests antígens. Deu ser important perquè ens acompanyen des de fa milions d’anys. De fet, molts primats també presenten aquest sistema amb petits matisos. Per exemple, els ximpanzés poden ser A o 0. I els goril·les sabem que tenen el grup B. Altres simis també tenen aquesta molècula a les seves cèl·lules i fins i tot els neandertals hem pogut esbrinar que presentaven, al menys, el grup 0. I en el cas dels humans, les distribucions geogràfiques són molt diferents, cosa que fa pensar en adaptacions a malalties, paràsits o alguna cosa que depengui del territori. Però el cas és que la pregunta de quina utilitat tenen, encara està pendent de resposta definitiva.

Galileo

divendres, 21/10/2011

galileo.jpg Estava previst que fos ahir, però problemes tècnics van endarrerir el llançament de la nau Soyuz amb els dos primers satèl·lits del sistema Galileu. Quan tot l’operatiu estigui complert, cap allà l’any 2019, encara que ja funcionarà inicialment al 2014, els europeus tindrem el “Galileo“, un sistema de posicionament similar al GPS dels americans (per Global Positioning System)  o al GLONASS rus. De fet, l’abreviatura  també podria ser GPS per “Galileo Positioning System“, però naturalment no es podrà fer servir aquest acrònim.

Per una banda podríem preguntar-nos si realment fa falta un altre sistema, ja que amb el GPS anem molt bé. Però el GPS és propietat dels americans i això té algunes conseqüències. La primera és que el poden desconnectar quan els sembli. Cal tenir present que el GPS és un sistema d’ús militar, que deixen fer servir per aplicacions civils. Això vol dir que si als militars americans els cal, simplement el deixen funcionant només per als seus interessos i la resta a callar.

L’altra és un motiu econòmic. Es tot un negoci això del GPS. Un negoci amb diferent nivells que van des de empreses que depenen de posicionaments precisos i que se’ls gasten per disposar d’un senyal fiable i detallat, fins als que ens dediquem a passejar amb un GPS per fer geocaching o per anar d’excursió sense por de perdre’s. Per no parlar dels vaixells que ara ja pràcticament tots es localitzen gràcies als satèl·lits.

Els qui han posat el sistema en òrbita cobren per tot això. Fins els aficionats paguem a l’exèrcit americà el dret a fer servir el GPS cada vegada que comprem un aparell. Tot plegat suma molt milers de milions de dòlars. Per això, els europeus també podem jugar a treure’n part del pastís. En principi el sistema Galileo és d’ús només civil. Encara que un ja és una mica grandet per creure que existeixi res que no pugui ser militaritzat tan bon punt calgui. Algú va insinuar (i li va costar la feina) que una de les funcions seria guiar els sistemes de míssils francesos.

En tot cas, els civils podrem disposar d’un sistema afegit, que en teoria haurà de ser compatible amb el GPS i oferirà un grau de precisió encara més gran. El GPS té una precisió d’entre tres i deu metres mentre que el dels europeus serà de només un metre.

El funcionament és el mateix. Es posa un grapat de satèl·lits a l’espai en posicions ben conegudes, de manera que sempre n’hi ha uns quants visibles per sobre nostre. Detectant els senyals de, com a mínim tres satèl·lits i fent una aplicació sofisticada de les regles de trigonometria que ens ensenyaven a classe de geometria, podem calcular la posició exacta on ens trobem.

Potser tot plegat només és un negoci, però que voleu! En una època en que la idea d’Europa està en hores baixes, em fa il·lusió veure com els del vell continent encara podem posar en marxa alguna cosa per competir amb les grans potències. Dec ser dels pocs europeistes romàntics que queden!

Aigua, oceans i una tempesta de cometes.

dijous, 20/10/2011

pia14739-640.jpg Si diem que la Terra és el “planeta blau” no és perquè si. N’hi ha prou de comparar les imatges dels diferents planetes sòlids captades des de la distància per adonar-nos de la marca cromàtica distintiva del nostre planeta. El motiu és la gran quantitat d’aigua que hi ha a la superfície. Un aigua que condiciona molt les característiques físiques del planeta i que ha resultat determinant per permetre la vida en aquest racó de l’Univers. En realitat, més que planeta Terra s’hauria d’anomenar planeta Oceà. Però això planteja una pregunta evident: D’on ha sortit tanta aigua?

L’origen del planeta es pensa que va ser per aglomeració del material que anava donant voltes al voltant del Sol. Com més gran es feia el planeta més atracció gravitatòria exercia sobre els materials del núvol original i més material captava. Tot plegat va començar com una bola de material incandescent que poc a poc es va anar refredant. Al menys la superfície. Això explica l’aparició dels materials sòlids, però, no pas de l’aigua.

En realitat tenim dues teories que, malgrat que alguns seguidors les defenses aferrissadament, no són pas incompatibles. La primer postula l’origen de l’aigua en reaccions químiques entre oxigen i hidrogen que haurien tingut lloc al nucli de la Terra i que haurien generat un aigua que sortiria en forma de vapor en les erupcions volcàniques. Part es quedaria a l’atmosfera i part es refredaria prou com per caure en forma de pluja. Només cal anar fent uns quants milions d’anys i pots generar els mars.

L’altra possibilitat és que arribés de l’espai exterior amb els cometes i meteorits que al llarg dels eons han anat caient sobre la superfície de la Terra. Ara estem més o menys tranquils, però hi va haver una època, anomenada “Bombardeig intens tardà” en la que van caure quantitats ingents de cossos extraterrestres sobre el planeta. De fet, només ens cal mirar la lluna per veure les marques que va deixar aquella tempesta de cometes en impactar contra els planetes interiors del sistema solar. Ara sabem que els meteorits contenen aigua amb unes característiques isotòpiques molt semblants a les de l’aigua de la Terra.

De manera que inicialment els mars de la Terra es van formar amb aigua provinent de l’interior o de l’exterior o una mica de tot arreu. Les dues hipòtesis tenen punts forts i febles, però aquests dies hem pogut veure un fet que indica la versemblança de l’origen extraterrestre. El telescopi espacial Spitzer ha detectat una tempesta de cometes caient a l’interior del sistema solar Eta Corvi, situat a uns 50 anys llum d’aquí.

No és que el telescopi faci fotos dels cometes caient sinó que en la llum que arriba provinent de la zona interior d’aquell sistema solar hi ha detectat la marca química de l’aigua i altres elements presents als cometes. Tot plegat són detalls tècnics, però semblen reproduir d’una manera molt semblant els esdeveniments que van portar a la formació dels oceans de la Terra fa uns tres mil cinc cents milions d’anys. En realitat tampoc ha de ser una sorpresa ja que considerant la immensitat de l’espai, els fenòmens que han passat a la Terra haurien de reproduir-se a mil indrets més. Només cal tenir la sort d’enxampar-los al moment oportú. En realitat, encara ara es donen tempestes semblants aquí al nostre sistema solar, però amb objectes de mida reduïda.

Per això moltes vegades es recorda que explorar l’espai serveix per aprendre molt sobre el que va passar fa milions d’anys i també el que pot passar en un futur al nostre planeta.

La llum oculta

dimecres, 19/10/2011

autofluorescencia.jpg Ahir, al post de les imatges al microscopi, una bona part de la dificultat era que els colors amb que veiem les fotografies no corresponen amb els que associem als protagonistes de les imatges. Una planta que veiem verda sortia fotografiada en lila amb franges vermelles. Un insecte que veiem de color marró fosc lluïa amb pinzellades grogues, verdes i vermelles. Semblava talment que amb photoshop haguessin retocat les imatges.

Moltes vegades el que passa és que es fan servir sistemes per tenyir específicament una part o altra del que volem fotografiar. Un clàssic en la preparació de cèl·lules és afegir un colorant que tenyeix els nuclis de color blau. El citoplasma de la cèl·lula és més aviat alcalí, mentre que el nucli, que està ple d’àcids nucleics, doncs justament és àcid. Per tant, podem afegir a les cèl·lules un producte que és torni de color blau en condicions àcides i així veure on són els nuclis de totes i cada una d’elles. Si no ho tenyíssim, ens costaria molt més identificar-los.

De sistemes per anar tenyint i pintant amb diferents colors n’hi ha molts, però en el cas de les fotografies d’ahir, en molts cassos no posaven cap tinció sinó que aprofitaven una característica de molts organismes: l’autofluorescència.

Resulta que hi ha moltes molècules que si s’il·luminen amb llum ultraviolada, responen emetent part de l’energia captada en forma de llum d’una longitud d’ona diferent. Això és una manera sofisticada de dir que mostren un altre color. És aquell efecte que es veu a les discoteques que tenen llums UV i que fan que la roba, el paper o el gin tònic adoptin un color que amb llum normal no vèiem.

La gràcia és que cada molècula emet llum amb un color diferent. Si les estructures cel·lulars, o la part de l’organisme en concret són riques en aquestes molècules, doncs n’hi ha prou d’il·luminar-les amb una llum determinada per fer aparèixer un color concret. Jugant amb això podem obtenir plantes verdes que mostren franges grogues, o cèl·lules transparents a les que se’ls il·luminen els mitocondris. O, com veiem a la foto (també del NSW), el cap d’una formiga adopta un aspecte ben diferent.

De vegades aquesta autofluorescència fa nosa. Si vols tenyir un conducte biliar amb algun pigment fluorescent et costarà fer fotos netes ja que la bilis presenta moltíssima autofluorescència que emmascararà el que tu estàs buscant. Però malgrat aquests problemes tècnics, ben aprofitada és una característica molt útil. Per exemple la podem fer servir com a eina per diagnosticar càncer de pulmó.

En tot cas, serveix per recordar-nos que les coses poden presentar un aspecte molt diferent segons la llum amb la que es miren i que la bellesa pot estar amagada on menys ho esperem.

Que us suggereix això?

dimarts , 18/10/2011

Moltes vegades he comentat la separació que hi ha entre el món de les ciències i el de les humanitats. Però de vegades hi ha fets que permeten establir uns ponts inesperats. Un joc que m’agrada fer és mostrar imatges obtingudes amb microscopi a persones del món de les arts. Simplement es tracta de descobrir que els suggereixen sense donar informació de quina cosa és en realitat.  És sorprenent quanta bellesa hi ha en el món que ens envolta i que gràcies a la ciència i la tecnologia podem descobrir.

Per això us proposo el joc. Mireu les set imatges següents i, als comentaris, proposeu un títol per cada una. El que és en realitat i l’enllaç a la font el posaré demà, però ara no es tracta de descobrir el  que són sinó el que us inspiren. Si voleu podeu buscar-les per la xarxa (no és difícil) però en tot cas feu-ho després de donar la vostra visió del que us suggereixen.

Actualització: Tots les imatges són de les moltes que es van presentar al Nikon Small World d’aquest any. Un dels concursos on es poden trobar algunes de les millors mostres de fotografies fetes amb microscopi. Realment val la pena fer-hi una ullada i anar descobrint tresors amagats per sota de la resolució de l’ull humà.

Imatge 1

Lepidozia reptans. És una hepàtica. Una d’aquelles plantes que viuen a les fonts i als indrets amb molta aigua. Els colors inesperats són per l’autofluorescéncia.

NSW1.jpg

Imatge 2

Porites lobata. És un corall. Els pels verds són els pòlips. Els forats són per on entra de mar l’aigua dins la colònia.

NSW2.jpg

 Imatge 3

Trichodina pediculus. És un ciliat que viu en aigües dolces. Els cilis són aquesta mena de pèls que s’intueixen al voltant de la cèl·lula

NSW3.jpg

Imatge 4

Melosira moniliformis. Un alga microscòpica que forma part del plàncton vegetal, o  fitoplàncton

NSW4.jpg

Imatge 5

Són cèl·lules d’os fòssil de dinosaure. De vegades durant la fossilització es formen cristalls de quars o de sílice com les àgates. Aquests ossos agatizats es fan servir en joieria.

NSW5.jpg

Imatge 6

Entiminae sp. És el cap d’un coleòpter fitòfag. És a dir una mena d’escarabat que menja plantes. De la família dels corcs i els morruts (gorgojos). Un de tristament famós per aquí és el morrut de les palmeres.

NSW6.jpg

Imatge 7

Cethosia biblis. És una papallona. El que es veu són les escates de les ales.

nsw7.jpg

Otto el dinosaure i les plomes

dilluns, 17/10/2011

otto.jpg Amb el tema de com eren exteriorment els dinosaures acostuma a trobar-se una certa confusió. No només en els titulars de la premsa sinó també entre els propis especialistes. Simplement encara en sabem poques coses ja que habitualment el que trobem són els esquelets fossilitzats, però la resta d’estructures costen molt més de trobar. A sobre, moltes vegades el que trobem són restes de fa unes quantes dotzenes de milions d’anys que no coincideixen exactament amb les estructures que tenen els animals d’avui en dia i que són les que tenim al cap.

Fa uns dies es va anunciar la presentació en societat del que potser sigui l’esquelet de dinosaure millor conservat dels trobats a Europa. El rebombori mediàtic estava relacionat amb l’interès científic però probablement també amb l’interès econòmic relacionat amb les fires de fòssils i minerals.

En tot cas, feia gràcia veure com a més de l’estat de conservació d’aquest dinosaure, que han batejat amb el nom d’Otto, moltes noticies feien esment del fet que encara conserva marques dels pèls que tenia, mentre que altres titulars parlaven de les plomes del dinosaure. Segurament ara ja està clar que els dinosaures no eren tant similars als rèptils com els pintaven fa anys, però semblaria que si eren peluts o plomats és un tema que encara no tenim gaire clar.

El problema és que des de fa seixanta milions d’anys les coses han anat canviant una mica. Quan els científics parlen dels animals d’aquell temps és molt habitual que no facin referència a plomes sinó a protoplomes. És a dir, estructures que ja apuntaven a plomes, però que no són exactament com les dels nostres ocells. I cal reconèixer que algunes semblen més aviat pèls que no pas plomes, de manera que les confusions són perfectament comprensibles.

A més, tenim restes de plomes o protoplomes en diferents estats d’evolució. Des d’algunes que resulten difícilment distingibles dels pèls, fins altres que ja tenen una estructura perfectament “plumífera”. També fa relativament poc temps es van mostrar unes restes d’ambre que retenia a l’interior protoplomes en diferents estats de complexitat i ara ja tenim una idea més o menys complerta de com van anar evolucionant les plomes a partir d’unes estructures de la pell similars a les espines.

La gràcia és que les plomes ofereixen moles possibilitats de colors, taques, dibuixos i patrons per poder-nos fer una imatge ben acolorida de l’època dels dinosaures. Això no vol dir que tots tinguessin plomes o colors llampants. Probablement els més grans no en tenien ja que una mida molt gran fa menys necessària una adaptació per mantenir la temperatura. Per això els elefants, hipopòtams, rinoceronts i altres grans animals tenen la pell nua. De fet, si que tenim empremtes del rastre de la pell de grans dinosaures que no mostren rastres de pèl ni plomes.

L’exemplar de moda aquests dies, l’Otto, és molt jove, de manera que no sabem quin aspecte hauria tingut finalment si hagués sobreviscut més temps. Mostra la posició típica del rigor mortis que adopten els dinosaures i podeu veure unes imatges espectaculars il·luminades amb llum UV. Però és una pas més en el camí per refer la imatge dels dinosaures. De llangardaixos amb colors apagats, a protoocells de brillants plomalls. Segurament eren igual de terribles, però al menys feien molt més bonic!