El llarg camí del DNA

dijous, 9/02/2017

A mitjans del segle passat, el gran problema de la biologia era identificar quin era el suport químic de la informació genètica. Ja tenien el concepte de gens, entesos com les unitats d’informació genètica, però ignoraven en que consistia. La idea que tenia més èxit era que al nucli de les cèl·lules hi hauria unes proteïnes particulars que complien aquesta funció. Semblava assenyat ja que les proteïnes eren versàtils, podien formar cadenes i estaven constituïdes per vint aminoàcids diferents. Era temptador pensar en un alfabet de vint lletres amb el que escriure la informació genètica.

Al nucli també hi havia el DNA, però aquest es considerava com un material de suport. Una mena de estructura on s’aguantarien els autèntics gens. Ara ens sembla curiós, però en aquell temps no era cap ximpleria. Després de tot, el DNA nomes tenia quatre “lletres” que, a sobre, mantenien unes proporcions constants de dos en dos. Semblava que allò no donava per gaire sofisticació.

Però un seguit d’experiments van començar a apuntar al DNA com a material genètic i finalment, l’any 1953 Watson i Crick van publicar un article on proposaven l’estructura de doble hèlix que permetia entendre com funcionava el DNA com a material genètic.

Aclarit això tocava desxifrar el “codi genètic”. Al DNA hi havia les instruccions per fabricar les proteïnes. És a dir, en quin ordre es posaven els aminoàcids. Ep! Però a les proteïnes hi tenim vint aminoàcids i al DNA nomes hi ha quatre nucleòtids. Això volia dir que, com a mínim, calia anar llegint els nucleòtids en grups de tres per tenir més de vint combinacions.

Els primers intents van ser senzills. Van posar en un bacteri una cadena de DNA que només tingués adenines, tipus A-A-A-A-A-A-A….. i van veure que la proteïna que fabricava estava feta únicament per l’aminoàcid lisina Lys-Lys-Lys-Lys… De manera que la primera peça del codi era AAA es tradueix per Lisina (per cert, això ho va fer Severo Ochoa i per això va guanyar el premi Nobel l’any 1959). La resta de combinacions van trigar més, però finalment es va acabar esbrinant tot el codi. Des d’aleshores podem llegir la seqüencia d’un gen i saber quina proteïna fabricarà.

Però, és clar, amb això no n’hi ha prou. A més de la informació de quina proteïna es fa, cal més instruccions per decidir quan es fa. No tots els gens funcionen tota la estona. Al principi de la cadena del DNA de cada gen hi ha una zona que serveix per controlar l’activitat del gen. Esbrinar això ho van començar a fer els francesos Jacob i Monod a principis dels anys 60, amb sistemes de regulació senzills. Ara encara els estem estudiant i podem dir que els sistemes de control, els promotors, realment son complicats amb ganes.

Amb tot això semblava que ja enteníem com funcionava el DNA i es va començar a analitzar les seqüències dels gens. En fer-ho van començar a sortir més sorpreses. Aquella seqüència que pensàvem que es llegiria seguida per transcriure-la a proteïna estava plena de regions de DNA que no apareixien a la proteïna. La majoria de gens estan fets a trossos (anomenats exons) i la cèl·lula s’encarrega de enganxar-los per ordre quan toca. Això ha sigut una bona jugada de l’evolució , que combinant aquests exons en ordre diferent pot fabricar diferents proteïnes a partir d’un únic gen. També ha sigut una bona manera de marejar als investigadors i als estudiants…

Estudiar cada gen per separat anava bé al principi, però era una mica cutre. De manera que finalment ens vàrem posar a seqüenciar tot el genoma humà. Volíem saber, de principi a fi, quina era la seqüència dels tres mil dos-cents milions de nucleòtids del nostre DNA. Va costar però es va fer. I més sorpreses. La majoria del DNA no semblava ser gens tal com els enteníem. Li van dir DNA brossa, però això era una ximpleria. Ara sabem que serveix també per controlar el funcionament del DNA de manera que tot just comencem a entendre.

I finalment va resultar que la informació es podia modificar, afegint marques químiques a les bases del DNA. Es diuen marques epigenètiques, perquè estan afegides a la genètica, i representen un nou nivell de complexitat.

De vegades sembla que les coses van lentes. Però si mirem com hem avançat en el coneixement de la genètica veiem que tot va molt de pressa i que en poc temps hem fet molt camí. Després de tot, fa relativament poques dècades que es van adonar que els gens no estaven fets de proteïnes sinó de DNA. I mira quant hem avançat des d’aleshores!!!

Epidèmia vegetal

dimecres, 8/02/2017

Si ens parlen d’epidèmies, de seguida pensem en malalties humanes, però la resta d’éssers vius també poden patir el flagell d’una epidèmia letal. D’això no se n’escapen ni els vegetals. El que passa és que sovint, els humans en patim també les conseqüències. És el que està succeint amb una epidèmia que es va estenent imparable arreu del món i que afecta un grapat de plantes diferents. El culpable és Xylella fastidiosa, un bacteri que es va posant en el punt de mira de tothom qui estigui relacionat amb l’agricultura i que sembla que encara ens donarà molts maldecaps.

 Aquest organisme forma part de la classe Gammaproteobacteria, un detall que a la majoria no ens diu gran cosa, i va ser descrit per primera vegada a Califòrnia, fa més d’un segle, en relació amb una malaltia de les vinyes. Com moltes malalties dels vegetals, per passar d’una planta a l’altre fan servir els insectes com a vectors. Ara sabem que el bacteri pot viure en dos indrets, el xilema de les plantes que infecta i el sistema digestiu dels insectes que fa servir de vector.

Per desgràcia, el seu ventall de possibles hostes és molt ampli. Hi ha més de tres-centes espècies vegetals que poden ser infectades per Xylella fastidiosa, i el nombre d’insectes que la poden transportar també és elevat. A sobre, molts vegetals poden estar infectats sense mostrar símptomes de malaltia, així que la seva distribució pot ser més gran i tot del que ens pensem.

I no es que sigui petita. El bacteri es pot trobar des dels Estats Units fins l’Argentina. I amb tota probabilitat transportat pels humans, l’any 2013 va arribar a Itàlia i ara ja es troba a França, Alemanya i, des de fa poc, a Mallorca i Eivissa. El transport d’oliveres infectades i no els insectes és el que està afavorint la seva expansió.

Segons la planta que infecti, la malaltia és diferent. Això també depèn de la soca concreta del bacteri que actuï. En el cas europeu, el problema és per les oliveres, però pot ser qüestió de temps que també afecti vinyes, ametllers, cirerers i fins i tot plantes ornamentals. El seu ventall de possibilitats és inquietantment ampli.

La causa de la malaltia es fa evident quan el bacteri s’instal·la en el xilema de la planta. El xilema és com el sistema circulatori del vegetal. Els vasos per on circula la saba en el seu camí de les arrels a les fulles. Tant bon punt hi arriben els bacteris comencen a agrupar-se i a generar una capa de material biològic que les protegeix i que coneixem com “biofilm bacterià”. Aquesta mena de moc tapona els vasos del xilema i talla el camí de la saba cap a la resta del vegetal, que s’asseca i al final acaba morint. Per cert, el biofilm també fa que els possibles tractaments tinguin més dificultats per arribar fins les cèl·lules bacterianes.

El resultat és que ara mateix no hi ha cap tractament útil per lluitar contra aquesta plaga. A Itàlia, hi ha regions productores d’oli que han perdut milers d’oliveres. En altres indrets, com Califòrnia, van ser les vinyes les afectades. I per ara només podem mirar de frenar la seva distribució amb mesures de aïllament que, abans o després, acaben fallant.

El problema de frenar

dimarts , 7/02/2017

Des que es va anunciar la descoberta de planetes del tipus Terra orbitant Pròxima del Centaure, l’estrella més propera al nostre sistema solar, aquests veïns estel·lars han esdevingut el punt de mira de tots els projectes de viatge a les estrelles. Normal, ja que quan et planteges un viatge d’aquestes dimensions, el més assenyat es començar visitant als veïns més propers.

El problema sempre és el mateix. La distància descomunal que ens separa. Malgrat ser l’indret sòlid més proper, Proxima Centaure està a una mica més de quatre anys llum. Si a la velocitat de la llum es triga quatre anys per arribar, a les velocitats “normals” que podem assolir actualment, la durada del viatge es conta per segles o mil·lennis. Però hi ha alternatives que val la pena explorar.

La més òbvia és la de no anar-hi nosaltres sinó enviar una sonda no tripulada. Un viatge amb humans implicats sí que cau fora de tota previsió tecnològica assenyada. Però el problema segueix en peu. Volem que la sonda arribi i ens enviï informació en un temps raonable. Una proposta va ser la de fer servir petites (molt petites) sondes unides a veles solars que aprofitarien els fotons i altres partícules que emet el Sol (el que s’anomena vent solar) per accelerar a velocitats que ja serien interessants. Posem, un 20% de la velocitat de la llum. Seixanta mil quilòmetres per segon. Les sondes serien molt petites i passarien pel sistema de Pròxima tant de pressa que només hi estarien unes hores, després de vint anys de viatge.

Això és una mica empipador, però és el que passa quan vas molt de pressa; que costa molt frenar. De totes maneres, encara podem fer es coses millor. Ara estan especulant com ho podríem fer per frenar en arribar allà. Recordem que el que enviem és una nau de la mida d’un telèfon mòbil arrossegada per una vela solar de molts metres de diàmetre. Això vol dir que no portem combustible per encendre uns “motors d’aturada”. De fet, tampoc portem cap tipus de motor.

Dons la idea és imitar als mariners i fer servir les mateixes veles per fenar. La sort és que Pròxima de Centaure forma part d’un sistema estel·lar triple. De sempre s’havia parlat de l’estrella alfa de Centaure (αCent.), fins que es va veure que en realitat eren tres. “αCent.A”, “αCent.B” i, finalment, “αCent.C” Aquesta tercera és la que també coneixem com Pròxima de Centaure, ja que ara mateix és la mes propera a nosaltres.

La idea es que el vent estel·lar generat per αCent.A,  combinat amb el seu camp gravitatori, freni una mica la sonda que hi enviem i, sobretot, la desviï de la seva trajectòria, fent-la girar en direcció a l’estrella B. Temps després, quan s’acostés a αCent.B, ja més lentament, es tornaria a frenar i a desviar en direcció a Pròxima, on una tercera maniobra la posaria en òrbita. A més, per començar, la nau hauria de fer el viatge “només” al 5% de la velocitat de la llum.

Tot plegat… Noranta cinc anys de viatge fins Alfa centaure A i B, i quaranta cinc anys més fins Pròxima. Sembla molt, però reduir un viatge de milers d’anys a nomes cent quaranta anys és una gran millora! Ah! I quatre anys més per rebre la transmissió provinent de la sonda, és clar.

Sí. Seguim parlant de temps molt llargs, però… que voleu? La tecnologia no és massa llunyana i ja es van provant veles espacials. Els sistemes de frenada aprofitant la gravetat es fan servir de manera rutinària. En aquest cas seria una frenada fotogravitacional, però el concepte és similar. Fins que ningú inventi un motor Warp funcional, haurem de jugar amb aquestes magnituds.

Fermentats, destil·lats, i caques de microbis

dilluns, 6/02/2017

Una característica de la majoria de les cultures és que han trobat la manera de produir begudes alcohòliques. El tipus de producte depèn dels materials disponibles a la zona, però abans o després s’ha anat trobant la manera de fermentar vegetals i produir vi a partir del raïm, cervesa a partir dels cereals, sake a partir de l’arròs, kumis a partir de la llet o pulque a partir de les atzavares.

La fermentació la fan uns microorganismes que obtenen energia a partir dels sucres i que com a productes residuals excreten CO2 i etanol. No deixa de fer gràcia pensar que, des d’un punt de vista estrictament bioquímic, les begudes alcohòliques estan fetes amb l’equivalent a les caques dels llevats.

El cas és que quan es mira el tipus de begudes alcohòliques que hi ha, veiem que es poden agrupar en dos grans grups. Els fermentats i els destil·lats. Els fermentats tenen una quantitat menor d’alcohol i en formen part begudes com el vi o la cervesa. Els destil·lats ja tenen quantitats molt més grans i parlaríem de coses com el conyac, el whisky, el vodka i similars. En aquests casos, el percentatge d’alcohol pot arribar a ser molt i molt elevat.

La diferència ja ens la indica el mateix nom. Els fermentats només tenen l’alcohol produït durant la fermentació alcohòlica causada pels microorganismes. El tipus de microorganisme i el producte de partida que faran servir com a nutrient condicionaran les característiques del producte final, però la quantitat d’alcohol difícilment serà superior als vint graus alcohòlics. El motiu és que a partir d’aquesta quantitat els microorganismes responsables de generar-lo comencen a morir. En canvi, els destil·lats comencen amb un procés de fermentació i després es fa la destil·lació, un procés per eliminar aigua i deixar-hi l’alcohol, cada vegada més concentrat. Com que és una manipulació en la que ja no calen microorganismes, el nivell d’alcohol pot pujar fins a concentracions molt més elevades.

La idea és senzilla; l’etanol és més volàtil que l’aigua, de manera que si escalfem el producte fermentat, l’alcohol s’evaporarà abans que l’aigua. La gràcia és trobar la manera de refredar el vapor d’etanol per fer que torni a l’estat líquid, mentre que l’aigua original encara no s’haurà evaporat. No és un sistema de tot o res i també hi ha altres productes volàtils que aniran amb l’alcohol, uns productes que seran diferents segons el tipus de fermentat original. Per això al final trobem diferències entre conyac, tequila, rom o ginebra. Naturalment, els artesans li poden afegir més elements per donar-li el gust particular que busquen en cada cas.

Al final, els humans hem anat descobrint com mantenir cultius de microbiologia, aprofitar cadenes de reaccions bioquímiques i aplicar tècniques físiques relacionades amb els canvis d’estat de la matèria per fabricar unes curioses begudes, relativament tòxiques però amb propietats euforitzants i addictives. I, com deia al principi, la clau de tot plegat és l’etanol, que no deixa de ser el producte d’excreció d’un microbi.

Doctorat

divendres, 3/02/2017

Llegeixo a la Viquipèdia que el doctorat consisteix en “un període de docència i un de recerca, amb la lectura pública en acabar d’un projecte o tesi doctoral sobre un tema especialitzat”. I des del punt de vista acadèmica és el grau més elevat que es pot aconseguir. “Doctor” és una paraula interessant, derivada del verb llatí “docere” (ensenyar), de manera que un doctor, en el sentit acadèmica vindria a ser “aquell que pot ensenyar”. També relacionada amb “docent” (que ensenya) i amb “docte” (savi, que ha sigut ensenyat).

Una de les coses més interessants de la tesi doctoral, és el moment en que els estudiants s’adonen que allò que estan intentant resoldre ja no ho poden trobar en cap llibre. Fins aleshores, algú els ha explicat coses, els ha donat la informació que havien d’assimilar i la seva feina consistia en incorporar aquests coneixements. Però quan arriben al laboratori per fer un doctorat estan començant a fer les primeres passes endinsant-se en el desconegut. El que s’espera és que empenyin una miqueta més enllà el coneixement en el tema concret de la seva tesi. I adonar-te que ja estàs movent-te en els límits del que sabem és una sensació que pot ser una mica desconcertant.

Una de les decisions més importants que has de prendre quan agafes estudiants per fer el doctorat és identificar els que seran bons investigadors i aquells que només son bons estudiants. Hi ha qui és molt bo aprenent coses, però que resulta negat per imaginar coses noves, per dissenyar experiments o per interpretar dades. I en això t’has de guiar per la intuïció ja que l’expedient acadèmic no dona gaires pistes sobre com serà en el dia a dia de la recerca. Si no tries bé, pots trobar-te amb algú al laboratori que no fa més que esperar a que li diguis que ha de fer o a que interpretis tu els seus resultats. Si, en canvi, tries bé, s’incorpora a l’equip algú amb una nova manera de pensar, de plantejar els problemes i de buscar la manera de trobar els respostes a les preguntes que ens plantegem.

La decisió és encara més important si pensem que la major part de la recerca depèn de la feina dels doctorands. A les notícies sempre apareixen els caps de grup, però els qui estan al laboratori, fent jornades interminables i emportant-se la part més dura (tot i que també la mes divertida) de la feina són els doctorands. Sense ells, la recerca del país simplement s’aturaria.

He de dir que jo he tingut, en general, força sort. Quan miro enrere i recordo les tesis doctorals que he pogut dirigir sento que, en la majoria dels casos, ho vaig encertar. El problema és que en una breu entrevista o en un intercanvi de missatges no pots saber massa cosa sobre la persona que tens al davant. En realitat només busco notar a la mirada un cert nivell d’entusiasme, de ganes per ficar-se en aquest mon de bojos que és la recerca científica. D’altra banda, quan acaben la tesi també experimento una certa angoixa ja que mai estàs prou segur d’haver format bé als teus estudiants. Potser en altres laboratoris haurien aprés més tècniques, haurien fet més contactes amb grups d’alt nivell, haurien publicat millors articles, haurien madurat més com a científics… Una inseguretat que no porta enlloc, de manera que no val la pena donar-hi massa voltes.

En tot cas, avui és un d’aquests dies en què em sentiré insegur i, alhora, una mica orgullós. La doctoranda que m’ha aguantat els últims anys defensarà la seva tesi doctoral i posarà punt i final a la seva etapa d’estudiant. L’últim pas en un camí que va començar fa uns anys, quan vàrem entrar en contacte d’una manera ben curiosa però que em va permetre intuir la mena d’entusiasme-me que buscava. Ara, anys després, m’adono que ja fa temps que vaig deixar d’ensenyar-li res i que, en realitat, anàvem aprenent plegats. Descobrir que tu també estàs aprenent dels teus alumnes és una de les millor coses que et poden passar com a director de tesi. Vol dir que vas triar bé.

La pell del dofí

dijous, 2/02/2017

Els dofins són uns dels animals més extraordinaris que hi ha. Cal dir que els humans tenim tendència a mirar-los amb bons ulls simplement perquè la forma de la seva boca recorda una boca humana somrient, i això ja ens predisposa a favor seu. Un error de percepció, però que no amaga moltes de les interessants particularitats que amaguen aquests animals. I el cas és que també han representat algun mal de cap per la comunitat científica, que quan topa amb fets sorprenents descobreix que resulta molt complicat estudiar aquests animals.

Una de les característiques evidents dels dofins és la curiosa textura de la seva pell. Com acostuma a passar amb els mamífers marins, els dofins han perdut el pèl al llarg del camí evolutiu que els va retornar al mar. Però la seva pell ha de tenir algunes característiques que li facilitin l’esforç que ha de fer per desplaçar-se dins l’aigua. A més de la manca de pèl, destaca una capa de greix de més d’un centímetre de gruix i un ritme de reposició molt més elevat que en la resta de mamífers. La capa més exterior de la seva pell es va refent cada quatre hores, mentre que la nostre ho fa cada dia. Això els permet tenir la superfície perfectament allisada.

Un altre detall és que conté força melanina. La melanina és el pigment que fabriquem nosaltres per posar-nos morens i que en realitat és un sistema de protecció enfront als raigs UV del sol. El problema dels dofins, com el d’altres mamífers marins, és que la falta de pèl fa que la pell quedi directament exposada al sol. Això fa que, degut a que han d’anar sortint a respirar, corrin un risc molt elevat de patir danys per la radiació solar que podrien causar càncer de pell. Per això s’han vist obligats a augmentar la quantitat i distribució de melanina, especialment a la part superior de la seva pell.

Però l’anècdota més coneguda amb la pell dels dofins té relació amb el fet que,durant molt temps, es va pensar que amagava algun secret que li permetia nedar molt més de pressa del que en teoria els era possible. Això s’anomenava la paradoxa de Gray i la va proposar l‘any 1936 el biòleg britànic James Gray. Ell va mesurar la velocitat que podien assolir alguns dofins i es va adonar que nedant tant de pressa, el flux d’aigua al seu voltant havia de ser turbulent, de manera que es generaria molta més resistència de la que la musculatura del dofí podia compensar. Per tant, va proposar que la pell d’aquests animals tindria alguna característica que els facilitava el desplaçament dins l’aigua.

Durant molts anys es va estudiar el secret de la pell del dofí, entre altres coses per trobar la manera de fabricar submarins o torpedes més eficients, però no acabaven de treure’n l’entrellat. I fa un parell d’anys van acabar entenent que el secret no estava en la pell sinó en la musculatura. Resulta que els dofins poden generar més energia amb la musculatura de l’aleta caudal de la que en Gray es pensava. La pell no tenia cap secret. Simplement havíem infravalorat la capacitat muscular del dofí i, per tant, no hi havia cap paradoxa.

Llimes i llimones

dimecres, 1/02/2017

L’altre dia parlava de les mandarines i les taronges i de com d’embolicada era la seva història. La dels cítrics en general ho és, ja que al tenir molt interès pels humans, els hem anat creuant i recreuant sense parar, aconseguint així molts tipus nous de fruites. Però un que no vaig esmentar, i que també resulta interessant, és la llimona.

El llimoner (Citrus limon) tampoc és un arbre natural sinó que és el resultat de les hibridacions que van anar fent els humans. I de nou, trobem que és un descendent, relativament llunyà, de les mandarines. Si que ho fossin les taronges ja em semblava curiós, pensar en les àcides llimones com una evolució de les dolces mandarines encara em resulta més sorprenent. De totes maneres, només es tracta d’anar obtenint varietats amb diferents proporcions de sucres o del característic àcid cítric. En el cas de les llimones el que s’ha afavorit és l’àcid.

Per aconseguir un llimoner sembla que va caldre començar creuant mandarines salvatges (Citrus reticulata) amb pomelos (Citrus maxima). Amb això van aconseguir les taronges amargues (Citrus aurantium), que al seu torn, van creuar amb poncem (Citrus medica) per generar el llimoner. En canvi, si el poncem es creua directament amb la mandarina salvatge, el que s’obté és un tipus de llima, la llima rangpur (Citrus limonia). I si el creuament es fa entre el poncem i un altre cítric original de filipines (Citrus micrantha) s’aconsegueix la llima o llimona dolça, més típica (Citrus aurantifolia), que també s’anomena llimona àcida i lima mexicana. És a dir, que els diferents tipus de limes no són una varietat particular de llimona, sinó que han seguit camins d’hibridacions diferents. De fet, igual que amb la resta de cítrics, n’hi ha bastants més tipus i amb orígens diversos ara ja de tot el planeta, de manera que podem trobar tota mena de noms específics.

I igual que passa amb la resta de cítrics, en el cas de les llimones també hi ha subvarietats particulars de diferents indrets del planeta que han anat adaptant els noms i generat una mica d’embolic. Per exemple, del que aquí en diem llimona, a Mèxic en diuen lima. I del que aquí en diem lima, allà li diuen limon. Estrictament, en català “llima” és sinònim de llimona, i la “lima” del castellà és la “llima dolça” en català.

El cas de la llimona és curiós ja que es dóna per fet que és una fruita amb molta vitamina C, l’àcid ascòrbic. La realitat és que efectivament és una font important d’aquesta vitamina, però no és, ni de bon tros, la que en té més. Els kiwis o les papaies en tenen més, i el julivert quadruplica la quantitat de vitamina C dels cítrics. Però els anglesos van evitar que els mariners patissin d’escorbut gràcies a afegir llimones i llimes a la dieta i això va fer que els cítrics s’emportessin tota la fama. També va ajudar a que guanyessin un imperi ja que els seus mariners estaven sans mentre que els dels seus rivals espanyols i francesos estaven malalts.

Aigua amb diferents estructures

dimarts , 31/01/2017

L’aigua és un compost fascinant i del que la vida, tal com la coneixem, en depèn completament. Com que el planeta n’és ple i la veiem per tot arreu, ens sembla la cosa més normal del mon, però el cas és que encara ens queden coses per entendre i de tant en tant apareix alguna novetat que fa que ens la tornem a mirar amb altres ulls.

Algunes de les seves característiques són ben conegudes. L’aigua es congela a zero graus i bull a cent graus, sempre que estigui a una atmosfera de pressió. De fet, aquestes xifres es van triar tenint en compte la temperatura a la que l’aigua es fonia o s’evaporava. També té la particularitat que quan passa a estar en forma de gel ocupa més volum que en estat líquid. I es diu que és un dissolvent universal, tot i que això és exagerat. De fet, classifiquem molts productes simplement per la seva capacitat de dissoldre’s o no en aigua. En tot cas, és un bon dissolvent i per això la fem servir per rentar.

Aquestes propietats s’expliquen per la forma de la molècula d’aigua. La famosa H2O, que indica la unió de dos àtoms d’hidrogen a un d’oxigen. El detall important és que estan units amb l’oxigen en mig i els hidrògens als costats, però no en línia recta sinó formant un petit angle. Aquest angle ha condicionat que el nostre planeta sigui com és, ja que fa que les càrregues elèctriques no es reparteixin per igual i s’anul·lin sinó que transforma la molècula d’aigua en un petit imant, amb un costat més positiu i un altre de més negatiu.

Quan les molècules d’aigua estan en forma líquida van movent-se sense parar ordenant-se i reordenant-se per orientar el costat positiu d’una amb el negatiu de les altres. És el que fan els imants. La velocitat de moviment dependrà de la temperatura, i només per sota dels zero graus es queden sense prou energia com per trencar l’atracció magnètica entre unes i altres molècules i l’aigua esdevé gel. D’altra banda, per sobre de cent graus, tenen tanta energia que les atraccions entre unes i altres ja no són suficients i cada molècula va per lliure, passant a estar en forma de gas.

Entremig semblava que era un augment progressiu de la capacitat de moure’s a mida que augmenta la temperatura, però s’ha vist que la cosa no és ben bé així. Resulta que hi ha un canvi en les propietats de l’aigua al voltant dels cinquanta graus. Quan han estudiat com es comporta han vist que algunes propietats físiques, com l’índex de refracció, la conductivitat tèrmica o la tensió superficial presentaven un canvi rellevant al arribar a aquesta temperatura.

De manera que tenim dos “tipus” d’aigua amb propietats lleugerament diferents. A baixes temperatures les molècules s’organitzen d’una manera i a partir de determinat punt ho fan d’una altra. Sembla irrellevant, però les proteïnes, per exemple, no es pleguen igual en un cas que en l’altre, de manera que no ho és pas d’irrellevant. Ara tocarà estudiar la part molecular que expliqui aquestes diferències. En realitat no és una sorpresa ja que sempre s’ha sabut que l’aigua és més complicada del que sembla.

Ep! Però no ens passem. Res d’això explica fantasies com memòries de l’aigua, aigües estructurades o bioenergies holístiques de l’aigua. (tot i que m’hi jugo un peix a que algú ho aprofitarà per seguir venent fum amb una aparença més científica).

Trump i la comunitat científica

dilluns, 30/01/2017

El nou president dels Estats Units està aconseguint fites difícils d’igualar. Ja ha començat amb els índex de popularitat més baixos que es recorden per un president a l’inici del mandat. De seguida s’ha enemistat amb la premsa i no ha trigat res a trobar-se amb una massiva manifestació de dones en contra seu. I per si fos poc, està a punt de reblar el clau aconseguint una cosa completament inusual. Una manifestació de científics contra seu!

Els científics és un dels col·lectius que acostumen a fer menys soroll. Per malament que vagin les coses, la comunitat científica acostuma a mantenir-se’n al marge. Individualment ens mobilitzem per tots els temes que cadascú consideri que ho mereixen, però com a comunitat, els científics passen del tot desapercebuts. Ocasionals queixes pel mal finançament, que únicament recullen mostres de simpatia i poca cosa més. En certa manera és comprensible, especialment per aquí, ja que si els científics amenacessin amb una vaga, el polític de torn s’encongiria d’espatlles i no en faria ni cas.

Aleshores, que ha passat perquè la comunitat científica dels Estats Units estigui disposada a mobilitzar-se d’aquesta manera? L’actitud de Donald Trump envers la ciència no està clar si respon a una ignorància suprema o a un cinisme infinit (dues opcions que, a sobre, no són excloents…) però això no ho explica tot. La majoria de països tenen caps de govern o líders polítics que no destaquen per la seva capacitat d’entendre conceptes científics senzills. Un problema molt més greu de que la societat imagina, però fins i tot així, els científics es limitaven a lamentar-se’n.

El que ha passat aquesta vegada és que algunes decisions que ha indicat que prendrà en temes de política científica posen en perill la mateixa essència de la ciència. Una de les normatives que estan sobre la taula es la prohibició de comentar els resultats obtinguts en els treballs de les diferents agències relacionades amb la ciència, sense el vist i plau de la administració. Parlaríem de censura, però en el cas de la ciència el que representaria seria, simplement, la invalidació de tota la recerca que es faci.

La gràcia de la recerca és que s’ha de basar en dades fiables. Has de fer experiments o recollir dades, i amb elles pots fer els càlculs que creguis per veure si les teves hipòtesis es confirmen o es descarten. Si només agafes les dades que et van bé i ignores la resta, tindràs uns resultats sempre molt bons, però finalment erronis. Quan altres científics repeteixin els teus treballs de seguida notaran que alguna cosa no encaixa. Abans o després la trampa sortirà a la llum i el teu treball quedarà desautoritzat.

Ep! Però no serà només el teu treball. Si t’enganxen fent trampes en un, tota la resta de la teva feina es posarà en dubte. I per descomptat, el que facis a partir d’aquell moment ja ni es prendrà en consideració. Això passa, potser amb massa freqüència, i és un dels problemes que s’intenta resoldre. Ara fins i tot hi ha revistes que demanen que dipositis no només els resultats que has obtingut, amb les boniques gràfiques de colors, sinó també les dades originals, crues, perquè tothom pugui repetir els càlculs o per analitzar si aquelles dades estan ben obtingudes.

Donald Trump vol que els científics dels Estats Units deixin de fer això, sense adonar-se que, en fer-ho, immediatament tota la ciència d’aquell país quedaria en entredit. Faríeu cas de treballs científics que han hagut de ser aprovats per un grup de polítics que en temes de ciència semblen estar al segle XVIII i que consideren que les úniques dades correctes són les que confirmen el que ells pensen?

Els científics tenim alhora bona premsa i mala premsa. És el que passa quan ofereixes informacions acurades però que, amb molta freqüència, son coses que no vols sentir. En un mon ple de persones adultes això no seria un problema, però les societats es van omplint d’adolescents eterns. I quan alguns d’aquests arriben al poder, els problemes passen a ser grossos.

Per cert, és curiós veure com van sortint comptes alternatius a twitter de les diferents agencies estatals, com la NASA o el servei de parcs nacionals. Uns indrets on asseguren que seguiran oferint informació científica que l’administració vol amagar. A twitter sempre has d’anar amb peus de plom i ja veurem com segueix tot plegat, però la iniciativa no deixa de ser indicativa de com està el panorama.

Salmons, flamencs i antioxidants

divendres, 27/01/2017

Que tenen en comú els flamencs, els llamàntols i els salmons? D’entrada, això de comparar un ocell, un artròpode i un peix sembla estrany, però tots tres comparteixen un detall interessant. Un color rosat característic, i que en realitat no els és propi del tot.

El color rosat típic de la carn del salmó, de les plomes dels flamencs i de la closca dels llamàntols el produeix l’astaxantina, una molècula de la família dels carotenoides que, a més de ser antioxidant, presenta aquest color rosat tan característic. El que passa és que cap d’aquestes tres espècies d’animals té la capacitat de fabricar astaxantina i el que fan és aconseguir-la de la dieta. Tots tres inclouen en el seu menú habitual un bon nombre de petits crustacis, com el famós krill, que són els que realment contenen aquest pigment.

Això té una conseqüència interessant. Els animals en llibertat no tenen problemes per proveir-se de la quantitat necessària d’aquest krill i per això els identifiquem amb facilitat. Però si són criats en captivitat, la seva dieta ja no és la mateixa i acostuma a faltar-hi el krill i, per tant, el pigment. La conseqüència és que els flamencs dels zoològics, o els salmons de piscifactories, creixen mostrant un bonic color blanc o gris, que no tindria més importància però que fa que semblin estranys.

Al zoo pot passar com una curiositat, però les piscifactories es van adonar que ningú comprava salmó de color blanc, per molt que expliquessin que les seves propietats nutricionals eren les mateixes. El salmó ha de tenir color salmó i punt.

Aconseguir les quantitats de krill necessàries seria econòmicament inviable i, en realitat no cal ja que l’únic que interessa és el pigment. De manera que el que fan és afegir astaxantina a la dieta dels salmons poc abans de que surtin al mercat. En fer-ho, la carn agafa el color que els clients esperen, i tothom content. Al zoològic també n’hi afegeixen, en menys quantitat, però més sovint per tal que els visitants trobin els flamencs del color rosa que esperen veure.

D’entrada pot semblar sorprenent i hi ha qui s’inquieta. Ens estan venent salmó tenyit? Bé, tot depèn de com vulguem jugar amb les paraules. Estrictament el salmó natural també està tenyit, i el pigment que li donen perquè agafi color és el mateix que li dona el color al salmó natural. No està formant part d’un crustaci microscòpic, però aquest és un detall irrellevant pel que fa a la bioquímica del pigment.

També és curiós veure les paletes de color que hi ha per triar el color que vols aconseguir per la carn del salmó en funció de com de concentrat estigui l’astaxantina. A més, com que és un antioxidant natural, hi ha qui el pren com suplement alimentari, tot i que, com acostuma a passar amb aquests suplements, la seva eficàcia real no està gaire clara. En tot cas, hi ha antioxidants més efectius i si jo necessités prendre algun suplement d’antioxidants (que no és el cas) no triaria aquest. No se si s’acumularia, però no m’arriscaria ja que no crec que em quedi gaire bé tenir la pell o la carn de color salmó.