Mirant el camp magnètic

dijous, 17/02/2011

Desert.jpgEl tòpic diu que els homes no saben escoltar i les dones no saben orientar-se. Naturalment és una exageració, i si ens comparéssim amb moltes espècies arribaríem a la conclusió que, de fet, ni els uns ni les altres ens orientem gaire bé. Els mestres de l’orientació segurament serien animals com els ocells, que fan viatges de milers de quilòmetres cada any i acaben per trobar el niu que van deixar. O les papallones monarca, que cada poques generacions emprenen un viatge de milers de quilòmetres per tornar al mateix indret on tres generacions abans unes papallones havien parat.

El que tenen en comú molts d’aquests organismes que poden emprendre travesses tan llargues és la capacitat d’orientar-se amb el camp magnètic de la Terra. La pregunta és com coi ho fan? Potser tenen un sentit que del que nosaltres no disposem que els fa saber on és el nord i on els sud?

Dons sembla que la cosa és més senzilla, i alhora més complexa. Aparentment, amb els ulls en tenen prou ja que els ocells poden veure (literalment) el camp magnètic.

Això ja se sospitava feia temps, quan es va observar que la orientació d’aquests animals depenia del tipus de llum ambiental. Només funciona si hi ha llum blava il·luminant-los. En condicions normals, la llum del Sol és una barreja de tots els colors, de manera que no en falta de llum blava, però en laboratori pots posar ocells amb llum groga o vermella o la que vulguis, i aleshores el sentit d’orientació segons el camp magnètic desapareix.

El mecanisme encara no es coneix del tot, però sembla que una peça clau són uns pigments anomenats criptocroms. Aquestes molècules responen a la llum blava però ho fan de manera que generen un parell de radicals lliures. Els radicals lliures els associem amb cremes antienvelliment i coses així. El motiu és que son productes molt reactius perquè tenen un electró de més o de menys i això, químicament és molt inestable. A les molècules els agrada tenir els electrons en parelles.

Aparentment, en els criptocroms, el parell de radical lliures que es generen es comporten d’una manera sensible a un camp magnètic. No és que s’orientin d’una manera especial. Pot ser simplement que triguin una mica més a reaccionar segons la intensitat del camp magnètic. En realitat el mecanisme exacte no el coneixem, però ja tenim alguna idea que segurament no està molt allunyada del que passa en realitat.

A la retina dels ulls de les aus hi ha el pigments com els que tenim nosaltres i també hi ha molts criptocroms. Quan la llum arriba a la retina, els pigments reaccionen igual que els nostres i les cèl·lules envien els senyal als nervis, que transmetran la informació al cervell per tal de generar la imatge mental. Però també hi ha els criptocroms que s’activaran amb la llum blava i que completaran la reacció d’activació més o menys de pressa segons com estigui orientada la retina respecte del camp magnètic de la Terrra.

L’efecte que pot tenir això per exemple pot ser augmentar o disminuir la sensibilitat d’aquelles cèl·lules a l’hora d’enviar els senyals al cervell. O pot augmentar la lluminositat amb la que es percebrà la imatge. En tot cas, l’ocell veurà diferent el paisatge segons cap on giri el cap tot depenent de si apunta en direcció paral·lela a les línies del camp magnètic o no.

Podem imaginar que mirem el paisatge i, a mida que girem el cap, la imatge es va fent més brillant o més fosca. El nord seria, simplement, la direcció on veiem més brillant.

De vegades d’algú que té molt bona vista és diu que té vista d’ocell. Però realment seria una cosa molt estranya veure el  camp magnètic que ens envolta de la mateixa manera que ho fan els ocells.

Més gran? o, més dur?

dimecres, 16/02/2011

Pluto i Eris.jpg Fa uns anys va haver-hi una notable discussió quan es va redefinir el nombre de planetes del sistema solar. Bàsicament el que va passar és que Plutó va caure de la llista de planetes i els americans es van empipar molt ja que era l’únic planeta descobert als Estats Units. Però hi havia un motiu per fer el canvi. Plutó és un objecte molt particular. Per començar és molt més petit que la resta de planetes i amb una òrbita notablement diferent. Això era només una curiositat fins que es van començar a descobrir altres objectes semblants més enllà de Neptú, als límits del sistema solar.

Aleshores calia triar. Tenim un sistema amb dotzenes o centenars de planetes? O en deixem només vuit a la llista i tots els altres cossos, considerablement més petits, els agrupem en una nova categoria de “planetes nans”? A mi, Plutó em te fascinat, però la nova classificació em sembla assenyada. I al final, classificar és una cosa ben arbitraria que fem per facilitar les coses.

El cop de gràcia a Plutó el va donar el descobriment d’Eris, un altre objecte encara més llunyà que semblava ser més gran i tot que Plutó. I després d’Eris van descobrir-se Haumea i Makemake. Aquests, junt amb Ceres que ja era conegut i que es considerava una mena d’asteroide gran formen, per ara, el club dels planetes nans.

La idea és que més enllà de Neptú hi ha molts objectes orbitant al voltant del Sol. S’anomenen objectes trans-Neptunians i en coneixem ja més de 800. Els van classificant d’una manera una mica desconcertant, però és que no és fàcil posar ordre amb tants objectes i sobretot pensant que en queden molts més per descobrir.

El problema és, òbviament, que estan molt lluny i que comparats amb els altres planetes, aquests són molt petits. Aleshores no és estrany que les dades que en tinguem siguin poc precises. Després de tot, la millor imatge que tenim de molts d’ells és simplement uns pocs píxels que ocupen posicions diferents en dos o tres imatges. Igual que passa amb les estrelles, si la imatge és brillant no saps si es tracta d’un objecte petit però molt brillant o gran però mes fosc. Hi ha sistemes indirectes que donen una aproximació, però el marge d’error és prou important.

Però amb Eris va haver-hi un cop de sort. En un moment donat el seu camí el va portar a passar just al davant d’una estrella llunyana. Aleshores des de la Terra es van apuntar uns quants telescopis per mesurar quant de temps ocultava la estrella. Com que sabem la velocitat a que es mou, amb aquesta dada podríem calcular molt millor el diàmetre.

Això va passar el 6 de novembre de 2010, i el resultat va ser una sorpresa. Eris és més petit del que es pensava. De fet fins i tot és més petit que Plutó. La diferència és molt petita. Plutó té un diàmetre de 2342 km, mentre que Eris mesura només 2340 km. Una diferència del 0.085 %, però guanya Plutó a la foto finish.

Això, però, va resultar encara més estrany. Amb altres sistemes s’havia calculat la densitat dels dos planetes nans i era molt semblant. Eris tenia més massa, però semblava ser més gran, de manera que no era sorprenent. Però que tinguin quasi la mateixa mida vol dir que Eris és un 25 % més dens que Plutó. I això implica que tenen una composició molt diferent. Ja no podem pensar que es tracta de cossos amb orígens i històries similars i, per tant, tampoc ho podem esperar de la resta.

Sembla que ens queda molt per descobrir i per entendre allà als límits del sistema solar. Mentrestant cadascú podrà seguir triant el seu objecte transneptunià preferit segons la història del descobriment, si té o no té satèl·lits, si el nom és més o menys bonic, si el va descobrir un compatriota…

I els que discuteixen que si Eris o Plutó, ja tenen un motiu més per seguir discutint: Com més gran millor? O és preferible que sigui més dur?

(Ja se que no és el mateix dens que dur, però no pensaríeu que deixaria passar la broma, no?)

Idiomes i genètica

dimarts , 15/02/2011

talk bubbles.jpg māma mà má mǎ ma?

Segons llegeixo a la Wikipedia, aquesta frase en xinés mandarí vol dir:  Està la mare renyant el cavall de sèsam? A la majoria de nosaltres ens sembla estrany que la síl·laba “ma” vulgui dir tantes coses, però en realitat la gràcia està en els símbols de sobre que indiquen el to amb que es pronuncia la síl·laba. El xinès, a diferència del català o el castellà, és una llengua tonal. Això vol dir que depenent del to amb que es pronuncia una síl·laba, voldrà dir una cosa o una de diferent. No parlem només de fonemes sinó també de “tonemes”.

Això del to, nosaltres ho fem servir en les frases. Amb el to podem saber si una frase és una pregunta o una afirmació. No diem igual “es menja la sopa” que “¿es menja la sopa?”. El to de veu puja i baixa de manera diferent. Però aquests canvis els apliquem únicament a les frases. La gran majoria de llengües que es parlen a Europa són no-tonals (amb les excepcions del basc i el suec, que són entremitjos). En canvi, moltes llengües orientals, africanes o mesoamericanes son tonals. En aquestes els canvis de to modifiquen completament el sentit, no de les frases, sinó de les paraules.

Per això cada “ma” de la frase inicial es pronuncia de manera diferent (en un to diferent) i vol dir una cosa diferent.

Doncs una curiositat de les llengües és que el fet que siguin tonals o no-tonals podria tenir a veure amb la genètica de la població. En concret amb dos gens implicats en el desenvolupament del cervell. Aquests gens s’anomenen ASPM i MCPH. S’ha vist que quan hi ha una mutació que fa que no funcionin, el cervell no es desenvolupa correctament i apareix una malformació anomenada microcefàlia.

Però els gens poden experimentar canvis que, aparentment, no alteren el desenvolupament del cervell. Aquestes formes diferents s’anomenen al·lels, i potser funcionin lleugerament diferent, però segueixen sent viables. I en el cas d’aquests gens es coneix unes formes diferents anomenades ASPM-D i MCPH-D. Hi ha poblacions que tenen sobretot un tipus, mentre que altres grups humans presenten majoritàriament l’altre.

Doncs es va fer un treball on es comparava la distribució d’aquests al·lels amb la de les llengües tonals i no-tonals. I els resultats van ser d’allò més curiosos. Les regions on es parlen llenguatges no-tonals (Europa, Amèrica, Índia…) presentaven les formes ASPM-D i MCPH-D, mentre que allà on els idiomes eren tonals (Xina, Àfrica…) la forma predominant d’aquests gens era l’alternativa.

Que dues coses coincideixin no vol dir necessàriament que tingui una relació de causa i efecte.  Però quan la coincidència apareix en molts grups, la cosa resulta suggerent. A Amèrica o Austràlia hi ha tribus amb idiomes tonals i no-tonals. I allà també coincidien les variants genètiques, de manera que sembla que hi ha alguna cosa més que la casualitat.

Les explicacions són especulatives, però no resulten gaire complicades. Potser tenir els al·lels  ASPM-D i MCPH-D dificulta el reconeixement dels tons a l’hora de parlar. Aleshores, la tendència del grup social és a deixar de fer servir aquesta característica del llenguatge i afavorir els idiomes no-tonals. Sabem que els idiomes evolucionen amb el pas dels segles en funció de molts paràmetres difícils de quantificar. No és estrany que un factor que també participi en aquesta evolució sigui la estructura fina del cervell, que es trobi més còmode fent servir unes estructures lingüístiques que no unes altres.

No és que impedeixi aprendre l’idioma, perquè qualsevol nen pot aprendre qualsevol idioma si l’escolta de petit. Simplement en uns casos caldrà posar-hi més atenció que en altres. Els adults europeus no vàrem créixer sentint parlar xinès i, a sobre, tenim les variants ASPM-D i MCPH-D. Això només voldria dir que ens costarà més aprendre xinès que no pas si tinguéssim funcionant al cervell les variants ASPM i MCPH. O que el japonès, en ser no-tonal ens hauria de ser més fàcil.

I es que l’important per aprendre un idioma, tonal o no, és tenir ganes i interès. Sense això, no hi ha variant genètica que valgui.

Càncer, pits, i ganglis sentinelles.

dilluns, 14/02/2011

Gray607.jpg La lluita contra el càncer és la historia d’una llarga guerra, farcida de derrotes individuals, però també, gràcies a la recerca, de victòries en batalles col·lectives. N’hi ha prou de mirar enrere en el temps per adonar-nos de com ha anat canviant el panorama. Per exemple, el càncer de mama fa unes poques generacions tenia un pronòstic prou dolent. La cosa va millorar amb les tècniques quirúrgiques i de tractament que es van anar desenvolupant, però el preu, sovint era perdre el pit, amb unes conseqüències físiques i psicològiques molt importants.

Amb els anys es van anar millorant els sistemes de detecció precoç i tractament, de manera que cada vegada és va fer més habitual la extirpació només del tumor sense necessitat de mastectomia. Actualment, i depenent de com d’aviat es detecti el tumor, salvar el pit ja no és una excepció. El dubte que es manté sempre és si la malaltia s’ha escampat a altres indrets del cos. Les cèl·lules dels tumors tenen el mal costum de, abans o després, deixar el tumor inicial i escampar-se cap altres zones. Quan això passa la situació ja és molt més difícil de controlar i el pronòstic és molt més dolent.

En el cas del càncer de mama el que es fa és analitzar el camí de sortida de les cèl·lules tumorals. No marxen de qualsevol manera sinó que ho fan fent servir el sistema limfàtic. Per això, una estratègia que es feia servir era tallar la via de sortida. En el cas del pit eren els ganglis limfàtics de l’aixella. Si es treien els ganglis (una tècnica anomenada limfadenoectomia), les cèl·lules del tumor ja no podrien sortir i el tractament es podia centrar únicament en el pit. Igual que en una guerra, és important contenir l’enemic en una zona sense escapatòria.

De totes maneres, treure els ganglis no és irrellevant. En un temps es considerava (i realment ho era) un mal menor, però constantment s’intenta guanyar amb el mínim de danys col·laterals. Si el tumor encara no havia començat a escampar-se, potser no calia treure els ganglis limfàtics. Aleshores es va desenvolupar la tècnica del “gangli sentinella”. La idea era senzilla. Podem analitzar el primer gangli (el sentinella) que hi ha entre el tumor i la resta del cos. Si aquell està net, no cal treure la resta. Només es fa la limfadenoectomia quan el gangli sentinella surt positiu.

Ara el que fan és injectar a la zona del tumor un colorant que s’escampa per via limfàtica. Així és pot identificar fàcilment el primer gangli i obtenir una biòpsia que dirà com està la situació. En funció del resultat, quan s’operi per treure el tumor, també es trauran, o no, els ganglis de l’aixella.

Però s’acaba de fer un altre pas en l’intent de minimitzar els efectes del tractament. Un estudi es va plantejar quina és actualment la utilitat de treure tots els ganglis. Els tractaments han seguit millorant des que la tècnica es va posar en marxa i cada vegada són més efectius. Uns investigadors es van adonar que treure tots els ganglis permetia fer un recompte de quants d’ells presentaven cèl·lules tumorals. Com major sigui el nombre, el pronòstic és més dolent. Però, i aquest era el punt important, saber aquesta informació actualment ja no modifica el tractament que s’aplicarà!

De manera que potser ja no cal treure la resta de ganglis. I aquest va ser l’estudi que van fer. Un grup de més de 900 pacients, que havien donat positiu en el gangli sentinella, es va dividir en dos. A la meitat es va seguir com fins ara, traient la resta de ganglis de l’aixella. L’altre meitat va seguir el tractament que toqués, però no els van fer la limfadenoectomia. I vuit anys després han vist que l’esperança de vida no es modifica pel fet de treure o no els ganglis.

En altres paraules, en molts casos ja no caldrà treure tots els ganglis. Amb la informació dels sentinella sembla n’hi ha prou. Ara toca estudiar si això s’aplica a tots els tipus de tumors i seguir l’estudi més enllà dels vuit anys. Però sembla que hem avançat un altre pas en aquesta llarga guerra.

80 km/h; embolica que fa fort.

divendres, 11/02/2011

80kmh.jpg La normativa que ara han modificat sobre la limitació de velocitat a 80 km/h en els accessos a Barcelona està oferint un grapat de declaracions, opinions i preses de posicions extremadament instructives. No sobre temes relacionats amb el trànsit o el rendiment dels cotxes sinó sobre la psicologia dels humans i la diferència entre el que diem i el que estem disposats a fer.

Per començar, la major part de les discussions sobre quin és el consum òptim d’un vehicle semblen una manera de marejar la perdiu. Sense ser un expert, diria que la immensa majoria de dades i experiments que s’esmenten no serveixen per res. El motiu és que el problema que cal esbrinar no és com optimitzar el rendiment del meu cotxe sinó el de 20.000 cotxes intentant entrar en una hora a una ciutat.

Sembla que és el mateix problema, però no ho és. En realitat el que cal aplicar son equacions de dinàmica de fluids. Si volem fer passar aigua per una canonada estreta hi ha un flux òptim per tal que les molècules d’aigua no topin entre elles, comencin a crear turbulències i alenteixin el ritme. Una única gota pot anar tant de pressa com vulguis, però molta aigua ja no.

O si cal evacuar un edifici, sempre diuen que la gent surti amb calma i ordenadament. Si tothom es posa a córrer cap a la porta, es farà un embús. El resultat final de molts, corrent molt, en un pas estret, és que tothom va més lent del que aniria si anessin més a poc a poc. No s’ha de calcular a quin ritme puc sortir més ràpid (corrent), sinó a quin ritme podem sortir tots més de pressa (corrent menys).

Per això, una velocitat òptima per molts cotxes no és la mateixa que la òptima per un únic vehicle. Però com que en aquest país som mediterranis, sembla que ens resulta inimaginable aplicar respostes a problemes col·lectius. Només podem pensar en la solució òptima per al meu cotxe.

Ignoro si la velocitat màxima a la que molts cotxes poden avançar sense entorpir-se, sense provocar canvis de ritme i sense acabar per col·lapsar el trànsit són 80 km/h, 87 km/h o 93 km/h, tot i que segurament en algun lloc algú tindrà les dades. Però de nou, no em vinguin amb el rendiment del motor a no-se-quantes revolucions, perquè hi ha situacions en las que això simplement no aplica. Regular l’entrada a les ciutats vol dir trobar la manera que el ritme sigui el  màxim de fluid possible.

Casualitats de la vida, fa molt poc he vist una sèrie de TV en la que el diàleg entre dos personatges venia a ser:

-          Tens un Ferrari! A quina velocitat pots anar?

-          Doncs en un embús, a la mateixa que la resta de cotxes.

Naturalment, una limitació com la que hi havia no tenia gaire sentit a hores en que el trànsit és mínim. Realment toca els nassos anar conduint de nit a 120 km/h i haver de frenar malgrat que no hi hagi cap altre vehicle a l’autopista (tot i que en temps real, una diferència de 4 minuts per fer 16 km tampoc era tan important). Òbviament, si es vol optimitzar el flux de vehicles cal anar adaptant la limitació a les condicions del trànsit amb una regulació variable. Una solució òptima, però cara.

Però el que deia de la psicologia. Sembla que la limitació va fer reduir els nivells de contaminació i, encara més important, el nombre d’accidents i de morts. I tot i així, hi havia qui reclamava que s’eliminés aquesta limitació. Després ens omplim la boca dient que cal fer alguna cosa per mantenir el medi ambient, per millorar la qualitat de l’aire i per lluitar contra la contaminació. Però a l’hora de la veritat no estem disposats ni tan sols a reduir la velocitat. Aleshores, com pretenem que s’apliquin polítiques ambicioses en aquests temes?

D’altra banda, ara es parla de l’anticicló que estanca l’atmosfera i fa que calgui mantenir una velocitat baixa. Això vol dir que si fa vent i s’emporta a altres indrets els contaminants que generem ja ens sembla acceptable?

Com que aviat va deixar de ser un tema tècnic per passar a ser polític, suposo que era previsible que les discussions s’enquistessin, les dades es tergiversessin, s’ignoressin si no interessava o es magnifiquessin si calia. A la vida real les coses funcionen així.

A més, i com diuen en una de les versions de l’anunci de moda, “ara ja no tinc clar a quina velocitat puc anar”. Ves per on, amb tot aquest embolic, i fins que no tinguem diners per posar els panells a tot arreu, enyoraré la simplicitat dels 80 km/h.

La caminada de l’Apol·lo 14

dijous, 10/02/2011

apolo14.jpg Han passat quaranta anys però, aparentment, tot segueix exactament igual. No és cap sorpresa ja que allà no hi ha ningú. I com que tampoc hi ha atmosfera, cap vent ha esborrat les petjades que van deixar. Són els indrets on les missions Apol·lo van allunar. Fa uns anys es van aconseguir algunes imatges, però ara la NASA acaba de fer públiques unes imatges, amb una resolució molt millor, de l’indret on va posar-se el mòdul lunar de la missió Apol·lo 14.

La foto la va fer la sonda Lunar Reconnaissance Orbiter i és interessant perquè permet veure clarament les petjades que van deixar els astronautes mentre deambulaven per la superfície lunar. Quan es parla de l’Apol·lo 14 sempre es recorda que un astronauta va portar uns pals de golf per veure on anava a parar la piloteta. Però més enllà de l’anècdota, la missió va tenir algun moment més interessant de l’esperat.

A la foto s’hi veu la part inferior del mòdul lunar, anomenat “Antares”. D’allà hi surt un rastre que s’allunya uns cent metres fins un indret on van muntar el laboratori ALSEP. Aquest laboratori l’instal·laven a totes les missions i era on hi havia els aparells per prendre les mesures programades en cada ocasió. Hi havia un magnetòmetre, un sismògraf, un detector de ions, un espectròmetre i altres aparells encarregats d’obtenir la màxima informació possible sobre la Lluna. Com que tot allò ho deixaven allà, calia situar-lo lluny de la nau per evitar que els gasos ejectats pel mòdul lunar en enlairar-se fessin malbé els aparells.

Però hi ha un parell de rastres més que es poden veure a la imatge. De fet indiquen el camí per on van marxar i la ruta de tornada en una “excursió” que van mirar de fer fins un cràter proper per tal de recollir mostres. La caminada era estrictament el que es coneix com una EVA (per Extra-Vehicular Activity). La primera havia servit per instal·lar el ALSEP, però la segona es va complicar inesperadament.

La idea era anar fins un crater d’impacte que hi havia a un parell de quilòmetres de la nau. Quan un meteorit impacta a la Lluna, els voltants del cràter queden plens de les roques que van sortir expulsades durant l’impacte. Per això, recollir-les serveix per saber com és l’interior de la Lluna sense necessitat d’excavar. Si voleu fer-vos una idea, tireu un pèsol sobre un plat ple de farina i ho podreu veure.

Els astronautes havien d’anar recollint mostres a mida que s’apropaven al límit del crater. Però també calia determinar exactament on agafaven cada mostra, i això els va portar més temps de l’esperat. A més el terreny va ser més costerut del que semblava. Hi havia turons i pendents que els dificultaven la orientació, de manera que no van poder arribar fins al mateix límit del cràter. En un moment donat els nivells d’aire i aigua que portaven eren els que calien per tornar amb seguretat, de manera que van haver de recular i es van quedar sense la visió espectacular des de la vora del cràter.

Les mostres recollides, prop de cent quilos, van ser extremadament útils per poder datar amb precisió l’edat de la Lluna. L’Apol·lo 14 també va aconseguir el rècord de la caminada més llarga feta sobre la superfície lunar. Però amb les imatges que ara s’han obtingut s’ha vist  exactament fins on van anar camí del cràter i van descobrir que només els havien faltat… trenta metres per arribar!

Encara que només sigui una altra anècdota, realment és una llàstima haver fet un viatge de 400.000 quilòmetres i al final no arribar per només trenta metres.

Aprenent dels vegetals: L’efecte lotus

dimecres, 9/02/2011

Lotus.jpg Amb molta freqüència, descobriments importants comencen simplement mirant al voltant amb una certa curiositat. I un bon exemple el tenim quan als anys setanta en Wilhelm Barthlott, un botànic de la Universitat de Bonn, es va fixar en una característica de les fulles dels lotus (Nelumbo nucifera). Aquesta planta aquàtica, molt valorada per les cultures orientals, presenta unes fulles excepcionalment brillants i netes. De fet, les fulles de lotus no s’embruten gairebé mai ja que la pluja llisca amb una facilitat extraordinària per la seva superfície i, en fer-ho, s’emporta tota la pols.

En observar aquestes fulles al microscopi electrònic es va veure un fet fascinant. Les gotes d’aigua dipositades sobre les fulles del lotus no llisquen per sobre sinó que pràcticament van rodant sense tenir-hi gairebé contacte amb la superfície. Quan l’aigua no s’adhereix a una superfície diem que aquesta és hidròfoba. Però en el cas del lotus, la superfície passa a ser hiperhidròfoba gràcies a dos particularitats microscòpiques.

La primera és un recobriment amb una mena de cera que per les seves propietats químiques ja li donen una bona característica hidrofòbica. Simplement les ceres, igual que els olis, no es barregen amb l’aigua. Però això no ho explicava tot. La clau estava en la forma de la superfície. Les fulles del lotus no tenen una superfície plana sinó que mostren tot de petites protuberàncies. Això fa que el contacte de les gotes d’aigua amb la fulla tingui lloc únicament en la part superior d’aquests punts  pugui “rodar” sense gairebé interaccionar-hi.

Quan cau pols a la superfície de la fulla, tampoc té cap lloc on unir-se amb força, de manera que si hi passa una gota d’aigua, l’aigua serà la zona amb més facilitat per enganxar-se, de manera que la pols és arrossegada amb una facilitat extrema per l’aigua. El resultat és que la fulla del lotus es neteja pràcticament sola. D’això se’n diu “efecte lotus” i, a més de imatges ben curioses, ja es comença a aplicar per fabricar superfícies auto-netejables.

Després de tot només es tracta de fabricar les coses amb una superfície cerosa i amb rugositats microscòpiques. Una de les primeres coses que van fer va ser una cullera amb la que pots agafar mel i deixar-la caure tota sense que en quedi res unit a la superfície. També estan fent-se teixits per fabricar tendals que es netegen perfectament sense res més que una mica d’aigua (de pluja). Es podrien fer llaunes de salsa de tomàquet de les que tot el contingut cauria sense problemes ni deixar res a la superfície de la llauna. I així, la imaginació és l’únic límit en les aplicacions que té l’efecte lotus.

Potser aviat tindrem teixits per fer una roba amb la que no hauràs de patir per si et taques mentre estàs dinant. Una esquitxada de salsa de tomàquet lliscaria sense quedar enganxada.

El que fa gràcia és que la manera d’aconseguir una superfície perfectament neta és just la contraria del que sembla dictar l’experiència. Sempre pensàvem que les superfícies són més fàcils de netejar com més llises siguin. El motiu és que la porqueria es queda amagada als racons. Però a escala microscòpica trobem que per aconseguir una superfície neta el que cal és que no sigui llisa sinó rugosa.

Tot plegat un bon exemple de les lliçons que podem aprendre dels vegetals.

Arquea; famosos i desconeguts

dimarts , 8/02/2011

Halobacteria.jpg Si ens pregunten com es divideixen els éssers vius, habitualment establim un parell de categories molt generals: animals i plantes. Tot seguit acostumem a recordar que també hi ha els microbis i els incloem com un tercer gran grup. Realment sembla assenyat ja que les diferències entre els animals i les plantes són evidents tan pel que fa a fisiologia com a l’estructura cel·lular. Però el cas és que on hi ha una divisió important és entre els microbis. En canvi, animals i plantes es poden posar en un mateix sac sense problemes.

Això de classificar és innat en els humans. Però el que sembla senzill d’entrada pot complicar-se molt en arribar als detalls. Distingir entre diferents espècies no sempre és senzill. Les fronteres no estan tan delimitades com ens agradaria als humans i de vegades cal ressituar les classificacions. I si en organismes grans és difícil, en el cas dels bacteris la dificultat es dispara.

El problema és que mirant-los al microscopi veiem poca cosa. Un bastonet, una esfera, sols o agrupats, però poca cosa més. Es podia classificar segons els nutrients que feien servir o les vies metabòliques que empraven, però el gran canvi va venir amb la biologia molecular. Ara podem analitzar la informació genètica i comparar les diferents espècies de manera molt precisa. I quan es fa, apareixen grans agrupacions, anomenades dominis. Hi ha diferents classificacions, però una de intuïtiva és la que organitza els éssers vius en tres dominis. Els eucariotes (aquí entrem els animals, les plantes, els fongs i tot allò en que habitualment pensem quan parlem d’éssers vius). L’altre són els eubacteris, que serien els bacteris de tota la vida. I el darrer són els arqueobacteris, uns microorganismes que, segons com, estan més emparentats amb nosaltres que no pas amb els bacteris.

Els arqueobacteris, o arquea, es van començar a descobrir en indrets on no es pensava que hi pogués haver vida. Fonts d’aigua bullint, llacs extremadament salats, ambients rics en metalls… Per això es va començar a parlar d’extremòfils, o organismes als que els agrada viure en ambients extrems. Això, però, no va durar gaire ja que aviat es van anar trobant arquea a molts més indrets. Fins i tot dins la nostra flora bacteriana n’hi ha alguns. També inclouen algun tipus ben curiós, com ara uns arquea de forma quadrada! A més, el seu estil de vida els va fer molt útils per algunes coses. Disposar d’enzims que segueixen treballant a temperatures de 90 graus o més, permet moltes aplicacions.

Però en analitzar la estructura genètica es va trobar que aquestes arquea compartien moltes més coses amb nosaltres de les que podria semblar. Els enzims per copiar el DNA o el tipus de ribosomes que fan servir s’assemblen més al de les cèl·lules eucariotes (les nostres). Altres coses, en canvi, tenen més retirada als bacteris de sempre.

Per això s’han constituït com un domini a part dels bacteris. A la Terra van evolucionar tres grans formes de vida , probablement a partir d’un avantpassat comú, i ara el dubte és com es relacionen aquests grups evolutivament. En això no es pot parlar amb gaire seguretat ja que la taxonomia és una especialitat que va modificant les coses constantment. Però a més és que realment encara sabem molt poca cosa dels arquea. A mida que es vagin descobrint nous exemples segur que s’anirà aclarint el tema.

En tot cas, els eubacteris i els arquea ens recorden que quan mirem un ficus, un elefant o un rovelló estem mirant parents molt més propers a nosaltres del que ens pensem.

Un nou kilo 2.0

dilluns, 7/02/2011

kilogram.jpg Quan parlen del Sistema Internacional d’Unitats sempre em venen al cap les tres unitats de mesura que semblen les més bàsiques, essencials i habituals: El metro, el kilogram i el segon. En realitat faig curt, perquè actualment hi ha definides set unitats bàsiques. A més d’aquestes tres hi ha l’ampere per mesurar la intensitat del corrent elèctric, el kelvin per la temperatura, el mol per la quantitat de matèria i la candela per la intensitat lluminosa. A partir d’aquestes es poden establir la resta d’unitats, però aquestes set són el fonament del sistema.

Qui s’encarrega de determinar-les es la Conferencia Internacional de Pesos i Mesures, que es reuneix cada quatre anys des del 1889. En cada ocasió s’estableixen les bases i les correccions que cal introduir, sobretot a mida que la tecnologia millora. Al principi, les unitats eren objectes físics que es guardaven a parís. El “metre patró”, per exemple, era una barra de platí-iridi que mesurava la deumilionèsima part del meridià terrestre. D’aquest patró es feien copies exactes que cada país guardava curosament.

De totes maneres, fer servir un objecte és poc exacte. És millor fer servir algun fenomen natural que es pugui mesurar amb precisió i que no s’alteri amb el pas del temps. Per això les unitats s’han anat redefinint i ara un segon és “la durada de 9.192.631.770 períodes de la radiació corresponent a la transició entre els dos nivells hiperfins de l’estat fonamental de l’àtom de cesi 133”. I amb el segon definit ja podem dir que el metre és “la distància recorreguda per la llum en el buit durant un 299.792.458è de segon”.

Però si mirem la definició que quilogram trobem que és la única unitat que no depèn de cap fenomen natural sinó que  encara és “la massa del prototip internacional del quilogram”. Una excepció lamentable que es manté des de fa massa temps. Això porta problemes. Per exemple, s’ha vist que des que es va fabricar aquell prototip ha perdut uns 50 micrograms (mil·lèsimes de mil·ligram). No sembla gaire, però en realitat és moltíssim. El motiu de la pèrdua no se sap, però potser quan el netejaven s’emportaven una mica del material i, al llarg dels segles, això s’acaba notant.

La llauna és que com que per definició un kilo és el que pesa aquell tros de metall, si allò ha perdut massa, el concepte de kilo també la perd. Absurd, però de moment és el que hi ha. Per això, una de les coses que es pretén a la reunió d’aquest any és trobar una nova definició de kilogram. Una que depengui d’algun fenomen natural.

Per definir-lo es farà servir una cosa anomenada “balança de Watt”, un sistema tècnicament molt complex que fa servir conceptes com el “quant de Planck”. Simplificant moltíssim aquesta balança permet mesurar la quantitat d’energia electromagnètica que cal per equilibrar l’atracció gravitatòria d’un objecte d’un kilo. Segurament amb aquest sistema s’aconseguirà definir el kilo d’una manera que ja no experimentarà variacions amb el temps però que serà força incomprensible per als profans. La definició que he llegit és “la massa tal que el quant d’acció de Planck sigui 6,62606896XX x 10-34 joule x segon” (el que deia: incomprensible).

Un dels problemes està en les dues XX que apareixen al final de la xifra. Encara no se saben amb prou precisió. De moment estem en un error de 5 parts en mil milions, però es pretén que l’error sigui només de dos parts en mil milions. Un problema tècnic que al final serà superat. Aleshores tindrem un “kilo 2.0” i podrem deixar l’actual “kilo analògic” com una curiositat del passat.

I, una curiositat final. El nou kilo pesarà 50 micrograms menys que l’original ja que ha de coincidir amb el patró actual que, per definició, és “el kilo”.

Homeopatia: no hi ha res.

divendres, 4/02/2011

10.23.jpgLlegint per diferents blogs trobo que demà arriba a Barcelona la campanya “1023 Homeopatia: no hi ha res”. Una iniciativa que va sorgir a Anglaterra en la que grups d’activistes escèptics amb la homeopatia intentaran suïcidar-se amb sobredosis de remeis homeopàtics. Tot plegat és muntar una mica d’espectacle per posar de manifest la poca base que té la homeopatia i la gran quantitat d’enganys que hi ha al darrera.

La xifra triada, 1023 és una aproximació al mol, la unitat de mesura que es fa servir en química. Estrictament un mol conté 6,022 x 1023 àtoms (o molècules). I pels que no esteu acostumats a la nomenclatura científica, això és gairebé un quadrilió d’àtoms.

El problema amb els medicaments homeopàtics és que es preparen amb dilucions de l’ordre de 1060 .I a la pràctica això vol dir que tens menys d’un àtom de medicament per litre de preparat. En alguns cassos tindries menys d’un àtom en un volum equivalent a un oceà. Per això, simplement no queda res més que aigua o sucre o l’excipient que hagin fet servir. No hi ha res als medicaments homeopàtics. Per això els qui intentin suïcidar-se no corren cap perill.

Però molta gent diu que funcionen, que els van be i que els metges tradicionals es neguen a acceptar la homeopatia per foscos interessos, per immobilisme o perquè estan a sou (ai!) de… les farmacèeeeeeeutiques (Tot i que molts farmacèutics avisen que la homeopatia no té cap base científica).

El motiu, però és més senzill. Per acceptar que una cosa que ja no hi és funciona, calen demostracions molt sòlides. I la homeopatia no les pot oferir. Si que hi ha molts casos individuals que després de prendre un medicament homeopàtics van millorar. Per als que ho han provat i els ha funcionat això sembla una demostració sòlida. Però en realitat no demostra res.

Per començar, un mal de cap, una migranya o una afecció qualsevol pot curar-se tota sola. De fet, la majoria de patologies lleus tenen un cicle més o menys conegut. Diuen que la grip dura una setmana si prens medicament i set dies si no en prens. Hi ha qui creu que es va curar la grip perquè va prendre antibiòtics, però no es cert. Els antibiòtics no afecten als virus. La persona simplement es va curar quan tocava. Si no hagués pres antibiòtic s’hauria curat igual.

Doncs moltes vegades sembla que això és el que passa amb la homeopatia. Per això, els cassos individuals no serveixen per saber si un medicament (homeopàtic o convencional) funciona. I per això, quan algú diu “jo em vaig curar amb un remei homeopàtic” l’únic que puc fer és somriure i no dir res. Simplement ignorem que va passar exactament.

Un altre efecte possible (de fet, és el més probable) és l’efecte placebo. Sovint es considera un menyspreu parlar de placebo, però a mi em sembla genial. Si estar convençut que aquell medicament serà efectiu fa que el meu cos reaccioni i em curi… doncs excel·lent! I si la homeopatia el que fa es posar en marxa un potent efecte placebo, és genial.

Al final, la manera de saber si funciona o no és la habitual. Agafar grups grans de persones amb la mateixa malaltia, donar un remei homeopàtic a unes i un placebo a les altres i comparar com evoluciona la malaltia en el grup. No en els casos individuals, perquè cada persona és un món. Però de mitjana s’ha de veure si hi ha diferències o no. És important que l’estudi es faci a cegues (que el pacient ignori si pren medicament o placebo), millor doble ceg (ni el pacient ni el metge saben el que està prenent) i millor encara, no subvencionat per una industria amb interessos en el tema (ai!). Quan això s’ha fet, s’ha vist que efectivament el remei homeopàtic cura més que no prendre res… però no és millor que el placebo.

Hi ha qui creu que aquests  estudis són discutibles, que estan mal fets o que són  tendenciosos. Pot ser discutible, però en tot cas és difícil acceptar un tipus de remei que va contra tot el que sabem de química, de biologia i de física i que a més dóna resultats negatius o (si voleu) dubtosos en els estudis clínics. I si els mecanismes que proposen (memòria de l’aigua) fossin certs, seria molt inquietant!

Moltes vegades no té importància, però en ocasions hi ha qui abandona tractaments que sabem que funcionen per fer servir altres d’homeopàtics que sabem que no o que, com a molt, no està gens clar que funcionin. I això ja és més greu.

Hi ha qui ho segueix investigant, perquè si realment funcionés seria fantàstic i tot un nou camp per investigar. Potser algun dia tindrem dades més concloents. Però de moment només tenim molta gent dient que “a mi em va anar bé” i algunes teories que no s’aguanten per enlloc. Això per no parlar del bla bla bla místic que en realitat no vol dir res.

I no siguem innocents. La industria homeopàtica funciona exactament igual que la indústria farmacèutica.  També hi ha interessos, fan campanyes, ofereixen incentius als farmacèutics i volen, bàsicament, guanyar diners. De fet, la campanya del 1023 va començar en protesta quan la cadena anglesa de farmàcies Boots, va justificar la venda de remeis homeopàtics reconeixent que ho fan “perquè els clients les compren, no perquè siguin eficaces”.