Archive for MedioAmbiente

Un modelo matemático para la reproducción celular

Puede parecer una intromisión matemática en el mundo de la biología o una nueva puesta en escena del últimamente denominado ‘ cientifismo’, el caso es que se acaba de publicar un más que interesante artículo en la revista ‘Physical Review Letters’ [1] (una de las más prestigiosas revistas científicas) del cual se ha hecho eco ‘Investigación y ciencia’ ,  conocida revista de divulgación.  A pesar que ésta última no describe los detalles y  ‘Physical Review Letters’ me consta es de pago, es posible descargar una copia del artículo colgado en el repositorio gratuito ‘Arxiv’ [2] medio a través del que me he hecho con una copia.

Ilustremos sus líneas maestras: un aspecto intrigante de la biología molecular parece ser el propio mecanismo de la replicación molecular, esto es, los aspectos físico-químicos implicados. Hasta la fecha había sido posible sintetizar en condiciones de laboratorio ciertas moléculas complejas capaces de autocopiarse en cierto modo, hasta que el proceso se descontrolaba; algo indeseable claro.  Parece obvio que dicho autocopiado es crítico en la físico-química celular; pues bien, el trabajo que nos ocupa propone y simula un modelo matemático sencillo mediante el cual una pareja de moléculas pueden autocopiarse indefinidamente y de manera estable.

Celulas Matemáticas

Instantáneas de las células simuladas

La idea fundamental no es complicada. Supongamos dos moléculas A y B probablemente proteínas complejas o similar y supongamos capaces de interaccionar entre sí y con el medio que las circunda. Los autores modelan matemáticamente su movimiento aleatorio en el medio que las rodea mediante una descripción Browniana, aleatoria. Mediante la ecuación de Languevín:

\frac{dv}{dt} = - \nabla U(x) - \eta v + A(t)

Siendo v la velocidad, U(x) un potencial de interacción, A(t) una fuerza ‘Browniana’ aleatoria y finalmente \eta la viscosidad que representa al medio. En sus pequeños pero continuos desplazamientos aleatorios en ocasiones se encuentran e interaccionan con diferentes resultados posibles:

a) existe cierta probabilidad (pb) de que simplemente aparezca una copia exacta de B.

b) también habrá cierta probabilidad (pa), muy inferior, de que lo que surja de la interacción sea una copia de A y

c) por último quedará cierta probabilidad de que simplemente no surja nada, o nada útil.

Todo ello bajo la suposición hecha que son moléculas autoreplicantes claro.  Así, si la velocidad de aparición de B es mucho mayor que la de A, pero sólo en cierto rango  y evolucionando en su medio a través de pequeños desplazamientos aleatorios dados por:

\Delta x = - \frac{D \Delta t}{K_b T} \nabla U(x) + S(t)

Expresión que se deduce de la ecuación anterior, teniendo en cuenta la relación:

D = \frac{K_b T}{\eta}

Y por último la relación:

S(t) = \frac{D \Delta t}{K_b T} A(t)

Que en todo caso será una fuerza aleatoria. Dejando a un lado lo farragoso de la matemática. Los científicos demuestran como las moléculas B, que se van copiando, y actuando como un soma, van envolviendo a las A que sólo aparecen en ocasiones cromosoma; generando en sus simulaciones ciertas pseudocélulas matemáticas.

Pues bien, la idea no parece complicada sino intuitiva y robusta, como han de ser los buenos modelos matemáticos y el lector interesado casi se atrevería a generalizarla o incluso intentar probarla en su computadora casera.  Las moléculas rápidas B pueden suponerse de componentes más simples y rápidos de ensamblar y obtener del medio intercelular, mientras la molécula A podría ser de estructura más compleja y componentes más delicados y actuar en cierto modo controlando el proceso, quizá no sólo con una sola molécula rápida B sino con otros compuestos B1, B2 . . . etc; actuando con un centro de sintetización.  No son moléculas de tubo de ensayo sino de naturaleza matemática pero ahí están sobre el tapete de las ideas: un trabajo arduo seguro, para un resultado sencillo y bien presentado, una entelequia matemática, una locura científica de unos chiflados que deberían pasarse al café descafeinado, de sobre, que es más seguro.

[1] Kamimura, Atsushi; Kaneko, Kunihiko; “Reproducction of a Protocell by Replication of a Minority Molecule in a Catalitic Reaction Network.” Physical Review Letters, vol 105, Issue 26,  Dic/2010

[2] arXiv:1005.1142v1 [q-bio.CB]

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LA TIERRA VETONA: Saldeana, Lumbrales (las Merchanas) y Bermellar

La estirpe humana,  remota y prehistórica, procedente probablemente de África,  se expandió y asentó por el planeta hasta abarcarlo por completo;  resulta curioso que, al parecer, no cruzó el estrecho, ése que separa Europa continental de África, sino que prefirió aproximarse desde la vecina Asia. Así Europa, a excepción de América, fue el último lugar en ser alcanzado.  Dichos pobladores prehistóricos  asentados en la Iberia , o más exactamente, sus descendientes tras generaciones, los nativos europeos, resultarían en la gran mezcla de culturas prerromanas que encontraron los grandes conquistadores del mundo antiguo, tal como dieron fe los cronistas latinos de la época, dando oficialmente por inaugurada la historia en la península.

Pues bien, y que me perdonen los puristas,  los Vetones, nuestros protagonistas,  o sus vecinos los Vacceos o los Lusitanos o los Carpetanos, en su transición a los largo de la prehistoria (o protohistoria) también fueron Celtas, esto es, fueron ‘Celtificados’ y aprendieron a tallar la piedra y el metal  y adquirieron símbolos y ritos Celtas para acabar cristalizando una cultura y unos rasgos propios como los cronistas romanos y los vestigios demuestran.  A la llegada de los grandes ejércitos del mundo antiguo,  Cartago y Roma, en los albores mismos de la historia, el pueblo Vetón que hasta el momento se había mantenido prácticamente aislado del trasiego mediterráneo, ya conocía la rueda, el bronce y el hierro y contaba con talleres y forjas donde fabricar espadas, piezas de escudos, brazaletes, utensilios . . . tallaba la piedra para levantar sus Castros o para esculpir Verracos que después llevaba a los pastos en carretas, esculpía  runas y símbolos celtas;  dominaba la ganadería y tenía conocimientos de agricultura; también enterraba a sus muertos junto a sus mejores alhajas.  Los grandes ejércitos del mundo antiguo cambiaron para siempre al pueblo Vetón, y la faz de la península Ibérica.

Con la cultura entrante y su empuje conquistador llegó también la lengua escrita, no sólo la crónica histórica sino también las inscripciones encontradas en las estelas (lápidas) de los enterramientos que nos muestran los clanes y los topónimos prerromanos. La lengua nos permite ponerle nombre a los asentamientos,  a veces incluso localizarlos, y nos permite conocer nombres, costumbres, enfrentamientos.  El pueblo Vetón, cuentan los latinos, asentado en la Hispania ulterior, vivía en Castros amurallados y era un pueblo guerrero y curtido;  una de sus áreas de población, con una alta densidad de asentamientos, se localiza en torno a las hoy denominadas ‘Arribes del Duero’ , donde el pueblo conquistador llegó, dejando atrás innumerables vestigios originales de la cultura nativa que en muchos casos cayeron en el olvido, entre ellos tres castros prácticamente alineados, cercanos y estratégicamente situados; lo suficiente como para cubrir la distancia que los une en una sola jornada.  Los castros de las Merchanas, Bermellar y Saldeana.

Mapa con la ruta aproximada

Mapa con la ruta aproximada

Su proximidad y su caprichosa localización generan más que interrogantes; no somos nosotros quien para despejarlos y preferimos limitar nuestra ambición a abrir vía e unir a pierna los dos primeros: el castro de las Merchanas y el de Bermellar. El último, casualmente, distante  kilómetro escaso, línea recta trazada, del castro del castillo o de Saldeana, imponente sobre una inmensa  roca en la orilla opuesta del más que respetable, y aparentemente infranqueable Huebra.

Las arribes del Huebra en la zona

Las arribes del Huebra en la zona

Avanzando cerca de Lumbrales

Avanzando cerca de Lumbrales

Los antiguos pobladores de las Merchanas, a orillas del Camaces, acabaron romanizados como la puerta sur y un alto muro en el interior dejan bien claro, una gran parte del Castro ha sido acondicionado, no así su cara norte y necrópolis extramuros.  Dejando al sur el castro, todo un monte de roble, encina y mata dificultan el avance hacia Bermellar, no hay sendas claras y el monte está sembrado de muretes que ralentizan  el paso. El Camaces, referencia clara, hermoso esta época del año, serpentea en la dirección correcta pero acaba por encajarse obligando a abandonar su linde.  Más de una hora cuesta alcanzar un buen claro que permita planificar con perspectiva;  dejando a izquierdas el Camaces aparece el arroyo llamado Vallitorredondo el cual cruza el camino vecinal que nos saca del lío. Todo es sencillo desde este punto, cruzar  el arroyo y ascender, ya no hay grandes dificultades y Bermellar está cerca, no tanto su castro, en el corazón del Huebra.  Hay que pasar al lado de un manantial y ascender durante unos 20 minutos para finalmente alcanzar el pueblo; un buen sitio para reponer fuerzas y, en nuestro caso, esperar a que el tiempo amaine. El castro de Bermellar hay que buscarlo al este del pueblo,  tras cubrir por  carretera más de quinientos metros una  pista  asciende y se aproxima al Huebra, primero se pasa la escombrera del pueblo, después la cosa mejora,  hay que elegir en dos cruces, primero izquierdas y después de frente. Lo realmente bonito es que no hay camino que te saque al castro, este se acaba y llega a una puerta ganadera: una vaguada de monte bajo,  un pequeño robledal y unos prados distan del paraje.  Cuando logramos el objetivo estamos suspendidos sobre el Huebra y sus impresionantes arribes, sobre un monte y frente a Saldeana y su castro uno de cuyos muros se distingue en la distancia. El castro en sí apenas parece escavado, gruesos muros de piedra, parcialmente derrumbados defienden del asalto el flanco vulnerable con dos pequeñas estancias previas de origen no tan claro y un torreón; puede distinguirse la planta de algún recinto y se intuye un pequeño campo  de piedras hincadas.

Muralla del Castro Bermellar

Muralla del Castro Bermellar

Si este pequeño asentamiento era una guarnición de Saldeana o servía para mantener el contacto con las Merchanas no lo sabemos. Nos preguntamos cómo cruzarían el Huebra; el cañón es abrupto e impresionante, parece infranqueable, al menos con carga, el paso más cercano (el puente de la carretera) dista kilómetros y no estaría directamente controlado, el interrogante es claro: ¿Queda algún asentamiento en la zona todavía oculto? ¿Hay algún puente o paso primitivo intermedio?  ¿Eran los Vetones capaces de alguna infraestructura (puente colgante) capaz de franquear en algún punto semejante cañón?.  Quizá sean eso, especulaciones.

Piedras Hincadas y Muralla, Bermellar

Piedras Hincadas y Muralla, Bermellar

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La vida como un todo: Gaia

Un tipo raro, un tal Charles  (Carlos) Darwing, un inglés al fin y al cabo; en el único viaje que le llevo fuera de su Inglaterra dedujo la evolución:

Las especies se adaptan al medio. Los seres vivos de hoy son el resultado de miles de años de evolución, de adaptación y especialización. Los primeros seres unicelulares capaces de habitar un mundo hostil fueron evolucionando, lenta pero inexorablemente y sus descendientes tomaron forma de plantas, de peces, de reptiles, de mamíferos . . . o de cucarachas que le vamos ha hacer.  Nuestro ancestro común.

CarletesDarwing

Pero, ¿Evolucionó el mundo como un todo? ¿Cómo un planeta hostil pasó a ser habitable, respirable y cómodo?. E aquí la teoría Gaia, el culpable, otro inglés, que le vamos a hacer, James (Jaime) Lovelock (1919) y su hipótesis Gaia (1969) donde razona que las condiciones que permiten la vida no son anteriores a ésta sino el resultado de la propia vida.

JaimeLovelock

Los seres primigenios, efectivamente en un planeta Tierra hostil fueron transformando su medio hacia un lugar habitable y permisivo para la enorme diversidad biológica actual. La hipótesis inicial de Lovelock afirmaba que dicho acoplamiento vida-medio se ponía de manifiesto al menos en tres aspectos: La composición atmosférica, la temperatura y la salinidad oceánica:

La composición atmosférica: Pues se mantiene en un estado fuera de equilibrio constante, muy diferente a la primigenia y consecuencia de la vida.

La temperatura: Ha permanecido constante a pesar del incremento histórico de la energía proveniente del sol.

La salinidad del océano: Que se mantiene constante en lugar de aumentar constantemente.

Y no se trata únicamente de razonamiento, el mismo Lovelock formuló un modelo matemático sencillo (Daisy World), aunque suene raro, que demuestra el acoplamiento vida-temperatura, los habitantes de dicho mundo, con su capacidad de actúar globalmente  sobre la temperatura (a través de su reflectancia, su color) logran que la temperatura sea muy próxima a la óptima para su reproducción (1).  Aún sencillo, pone de mainfiesto los elementos claves de su teoría:

1) Los seres vivos han de tener capacidad para modificar globalmente el medio: por ejemplo capacidad para reflejar en mayor o menor medida la radiación del sol, de alterar la composición química de la atmósfera (O2, CO2) . . . etc

2)Los cambios sobre el medio afectan a la propia supervivencia de la vida (a su reproducción). De esta manera se realimenta el sistema.  Por ejemplo: si aumenta la temperatura proliferan las plantas capaces de reflejar en mayor medida la luz solar, se absorbe menos y la temperatura acaba por descender y viceversa si disminuye externamente la temperatura.  Todo dentro de ciertos límites claro.

Tierra

Evidentemente el sistema es complejo y la vida actúa como un todo, no de manera individual. Pero tiene un problema, el hombre, que parece tener sus propias reglas.  Bueno, resumiendo se trata de una hipótesis muy bella y fundamentada que completa o complementa la famosa evolución de Darwing y a la que parece que no le damos mucha importancia. La Tierra, el planeta azul, tan especial por ser el único que parece albergar vida, entre a otros a los monos sin pelo, también le debe mucho a la propia vida, no a nosotros que a lo mejor acaba por exterminarnos por higiene sino a nuestros ancestros a nuestros antepasados, las cucarachas, perdón, los seres unicelulares y demás fauna. En teoría al menos.

(1) T. M. Lenton; Gaia and Natural Selection; Nature vol 394, 1998

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Los vetones, el castro de Ulaca

Eran probablemente una variedad de Celtas, una especie de nativos prerromanos asentados desde generaciones en la iberia central, grandes desconocidos. Lejos de los bárbaros primitivos que muchos imaginan nos han dejado gran cantidad de restos, nosotros visitamos el castro de Ulaca (Ávila).

El castro de Ulaca es famoso por su extensión y por algunos de sus restos, no es un lugar aislado sino parte de todos los castros diseminados por la Vetonia. Algunos castros coinciden con asentamientos actuales (Salmántica) pero muchos otros fueron abandonados y cayeron en el olvido. Aparecen en plena naturaleza, salvajes, integrados en el entorno, aprovechando los cerros o cerca de arroyos. Son las ciudades Vetonas, habitadas durante siglos y en su mayoría abandonadas bajo la presión de los romanos. Pequeñas urbes de piedra.

El castro de Ulaca fue ‘redescubierto’ a finales del siglo XIX y es de una extensión enorme (comprobado …); estando allí se intuye perfectamente la presencia humana, las viviendas de piedra, la cantera, las murallas o el impresionante altar  esculpido sobre la misma roca. Allí uno siente el intenso frío que debieron sentir los nativos, entra en sus casas y recorre sus caminos. Esperemos que siguan así por mucho tiempo.

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Al encuentro de los monjes Basilios

Ya sólo un monje Basilio moraba su monasterio de la Sierra de Francia, anciano y ciego. Un noble perro de Herguijuela, cuenta el boca a boca, cruzaba cada día el valle (valle de Belén) hacia el monasterio con sustento y compañía. El devenir del tiempo siguió su curso; aquel aislado monasterio de piedra, hoy apenas unos muros y planta sobre el terreno, quedó vacío y siguió aislado. Hoy, parte del paisaje, nos recuerda su historia y sus moradores, los Basilios y el perro; otros tiempos, el mismo paraje.

Muro del monasterio Basilio

Muro del monasterio Basilio

No es que la historia se repita, el caso es que en Herguijuela parece que los perros se aburren y les gusta el monte y les caen bien los turistas como nosotros. Esta mañana hay nubes bajas que están enganchadas en el valle pero eso a nosotros no nos para y empezamos ruta, bueno, nosotros y el labrador que sigue a los caminantes.

Nuestro amigo labrador

El labrador

Hay que dejar el pueblo hacia el sur y al poco abandonar la carretera para subir por pistas forestales hasta cruzar una loma de pinar. Nada más superado salimos de la nube que está allí parada y podemos empezar a quitarnos algo de ropa, a partir de ahora sólo hay que seguir al perro que lo pasa en grande y ya se ha pegado un par de remojones en los charcos del camino. El valle rezuma agua y el perro nos va llevando por la pista hasta un riachuelo, nosotros saltamos, el perro se echa unos largos y seguimos hacia arriba. Este es el paraje donde los monjes moraban, al abrigo del valle, junto al riachuelo y al pinar, dominando o dominados por el valle, allá por el siglo XII.

Desde el monasterio Basilio

Desde el monasterio Basilio

Las nubes bajas cubren el valle y se agarran a los pinos en una bonita mañana de un raro otoño que se supone ya acaba,  hace rato que no hemos visto monos sin pelo por el valle y no deben haber pasado muchos pues el terreno está lleno de madroños y de setas. Cuatro o cinco muros de piedra siguen verticales y multitud de piedras estéticamente derrumbadas recuerdan el emplazamiento. El matorral y las setas crecen sobre el terreno. Setas grandes, pequeñas, naranjas y verdes, alargadas, redondeadas o amarillentas. Nosotros cogeremos unos Níscalos para alegrar la cena, los monjes Basilios ya no viven aquí y de todas formas no creo que les molestara, hemos tratado con respeto al valle y su entorno, sólo cogimos unos madroños y un kilo de setas y volvimos a casa a pierna como buenos caminantes, a  través de las nubes siguiendo la pista, con la ayuda del labrador que aparece y desaparece en la hermosa nube que hoy se ha agarrado al valle.

El valle de Belén a principios de Diciembre

El valle de Belén a principios de Diciembre

Y la pista te llevaba al lugar

Y la pista te llevaba al lugar

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Visita a Cabañeros

Todavía quedamos algunos que gustamos de conocer los entornos naturales que van quedando, el Parque Nacional de Cabañeros.

Hubo que levantarse temprano pero mereció la pena. Mochila al hombro y salimos Carliños y yo desde Madrid, nuestro emplazamiento actual, hacia allá. Se trata de un parque bastante grande (un 53% en terrenos privados) donde ciervos y corzos campan y en otoño berrean, íbamos a comprobarlo.

El flamante coche de mi amigo tira como la seda y a las once ya pateamos el barranco del Estena  (una de las rutas libres).  Aunque la mañana era fresca hace un sol de justicia y un tiempo impropio de estas fechas, que le vamos a hacer, seguir ruta. Una vez dentro del parque el entorno es exuberante, aire limpio, puro y los intensos olores del bosque, el sol aprieta y apetece darse un baño, será mejor contenerse.

Barranco del Estena, Cabañeros

Barranco del Estena, Cabañeros

Llegamos al final de la ruta, tocamos la valla y vuelta hacia las lindes, paso ligero. Una cuádrupeda se acerca a saludarnos …

PA170022

Aunque no acertamos a entender lo que nos quiere decir le correspondemos como tan alto encuentro merece. El encuentro es breve, como no es ésta precisamente la fauna tras la cual andamos  quizá sea buena idea acercarnos a la Raña donde están los mejores pastos y el ciervo campa. Nada mejor que el caballo de hierro de mi amigo pues los treinta o cuarenta kilómetos distantes quizá sean demasiados.

La dehesa se extiende al abrigo de dos macizos más allá del embalse de la torre de Abraham.

Embalse de la torre de Abraham

No es posible acceder a pie a ella salvo por un lateral que además va lindando con una zona privada del parque así que obtamos por el mirador pensado para observar la fuana. No hizo falta forzar los ojos (había un par de buenos primáticos jaja) los ciervos pastaban la dehesa felices y despreocupados, pequeños puntos a simple vista, con sus hermosas cornamentas bajo los potentes prismáticos  (o sin ella las hembras) felices y despreocupadas ellas. Impresionante.

Como las cigüeñas parece que no estaban en casa, o no atendían visitas en ese momento nos movemos a las cercanías del embalse y caminamos alegres y ya cansados por la zona, tan cansados que nos sentamos a reposar apenas un momento y dicho letargo y el afinado oído de mi amigo distinguen la berrea de un animal en la lejanía; el macho en celo berrea para que las hembras se enteren de su apuro; al atarceder berrea y berrea, si va ha llover (que no era el caso) berrea y berrea porque se quiere aparear. Un par de ciervos berreando y nosotros sentados en la lejanía escuchando  …

El sol ya se iba queriendo poner en esta extraña tarde de otoño,  nos retiramos, es la mejor idea. El Estena, la raña, las ciervas/os, las cigüenas ausentes y la berrea, todo junto en un extraño domingo de otoño que quedará para el recuerdo.

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Con la pitanza a cuestas

En esta ocasión la bici se quedó en la terraza de mi madre donde a buen seguro pasará los próximos meses lejos de su amo y señor que tiene otros menesteres más urgentes y aburridos que atender … Yasí así, de esta guisa, este domingo como tantos otros, la casa de mis padres no despiertaba hasta bien pasado el alba, la salida al campo pues fue más tarde aún, a la hora de los niños, ya nos entendemos. Pero mejor tarde que nunca como dijo algún observador imparcial.

Cuatro monos sin pelo sin nada especial aparte de eso y con la pitanza a cuestas, escasa pero medida  se adentran por una senda sin un objetivo claro, avanzar por la espesura y encontrar un recodo tranquilo donde comer y subir alguna encina, parece que no fuímos los primeros en usar el paraje pues encontramos unos cartuchos algún plástico y restos de un paquete de tabaco.  Como me he librado de cargar la mochila me siento fresco y tomo el mando en la segunda tirada, sendeando bordeamos dos lomas, monte bajo y muchas jaras y un sol de justicia, tiempo rarísimo para estas fechas y que acaba por poner nervioso.  Avanzamos y avanzamos sin oposición pero el castro no aparece, no hemos visto un alma en horas sólo algún ladrido perruno en la distancia del valle de las Quilamas.  No tenemos mapa, el agua se acaba y con ella la moral de la tropa. Una retirada a tiempo es mejor que una derrota; nos volvemos a paso ligero para casa, pasamos el murete, las jaras, las encinas, los tres árboles secos, encontramos los restos de un castaño antaño enorme y aún firme sobre su tierra, monte bajo, el pinar y acabamos llegando a Valero. No hemos visto un alma desde casi dejar Valero y ahora casi se nos hace extraño.

Cuatro monos sin pelo se toman una Cocacola en el único y atiborrado bar del pueblo y enfilan ruta a casa, más morenos y un poco más sanos (sobre todo alguno) que a la salida ….

PD: errr, el próximo día fotos ya seguro

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