Carlos Valverde Rodríguez - La química de la vida

Durante las diferentes etapas de la gestación de este libro mi hijo Rodrigo leyó versiones primitivas del manuscrito. Sus críticas y preguntas me fueron invaluables para intentar alcanzar mayor claridad en el texto. Gracias, Roko. Algunos amigos y colegas me regalaron generosamente su tiempo y conocimientos leyendo esas y otras versiones del libro. En especial quiero agradecer a: Carmen Aceves Velasco, José L. Díaz Gómez, Jesús García Colunga, Lucía N. López-Bojórquez, Áurea Orozco Rivas y Román Pérez Enríquez, por su revisión siempre crítica y provocativa. Sin ella, la elaboración del libro hubiera sido menos gratificante y el resultado final, seguramente más pobre. Gracias también a Magdalena Giordano Noyola, Jorge Larriva Shad, Raúl Paredes Guerrero y a Patricia Villalobos Aguilera. A todos ellos les estoy profundamente agradecido pues sus comentarios, sugerencias y correcciones indudablemente contribuyeron a mejorar este libro.

Querétaro, Qro., abril de 2008.

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1http://nobelprize.org/physics/laureates/1983/. [regresar]

2D. R. Altschuler, Hijos de las estrellas. Nuestro origen, evolución y futuro, Cambridge University Press, Madrid, 2001. [regresar]

3R. C. Valverde, A. Orozco, A. Becerra, M. C. Jeziorski, P. Villalobos y J. C. Solís-S. "Halometabolites and Cellular Dehalogenase Systems: an Evolutionary Perspective", International Rev Cytol, 234, 2004, pp. 143-199. [regresar]

Hace unos quince mil millones de años, según dicen los entendidos, un huevo incandescente estalló en medio de la nada y dio nacimiento a los cielos y a las estrellas y a los mundos.

Hace unos cuatro mil o cuatro mil quinientos millones de años, año más, año menos, la primera célula bebió el caldo del mar, y le gustó, y se duplicó para tener a quién convidar el trago.

Hace unos dos millones de años, la mujer y el hombre, casi monos, se irguieron sobre sus patas y alzaron los brazos y se abrazaron y se entraron, y por primera vez tuvieron la alegría y el pánico de verse, cara a cara, mientras estaban en eso.

Hace unos cuatrocientos cincuenta mil años, la mujer y el hombre frotaron dos piedras y encendieron el primer fuego, que los ayudó a defenderse del invierno.

Hace unos trescientos mil años, la mujer y el hombre se dijeron las primeras palabras y creyeron que podían entenderse.

Y en eso estamos, todavía: queriendo ser dos, muertos de miedo, muertos de frío, buscando palabra.

Eduardo Galeano,

"Para la cátedra de historia"

La Jornada (Cultura),

domingo 8 de febrero de 1998.

...Escribir, por ejemplo: “La noche está estrellada, y tiritan, azules,

los astros, a lo lejos”

Pablo Neruda.

Las estrellas no son eternas. Esos miles de puntos luminosos que todos hemos tenido el deleite de observar a simple vista en la bóveda celeste nocturna, nacen, se desarrollan y mueren, a veces haciéndose frías y compactas, en otras reventando de manera espectacular. Efectivamente, haciendo honor a su apelativo, las estrellas tienen un ciclo de vida por demás deslumbrante y tanto su incandescencia como su evolución y muerte dependen en esencia de su masa y, en consecuencia, de la cantidad de combustible que contienen.

Las estrellas son enormes esferas de gas en ignición que emiten todos los tipos de radiación electromagnética conocidos, desde los rayos gamma y rayos X de muy alta energía, pasando por la radiación ultravioleta, la luz visible y la infrarroja, hasta las ondas milimétricas y las ondas de radio. La luz que emiten las estrellas y que vemos a simple vista es solamente una parte, o si se prefiere, un conjunto de los colores que componen el espectro electromagnético. El antecedente original de este conocimiento tiene ya más de dos siglos entre nosotros.

Efectivamente, en 1800, pocos años después de haber descubierto el planeta Urano y dos de sus satélites, Titania y Oberon, el músico y organista de la Capilla del Octágono en la ciudad de Bath y mejor conocido astrónomo germano-inglés, sir William Herschel (1738-1822), hizo una observación que aparentemente nada tenía que ver con la astronomía y mucho menos con la música. Colocando un termómetro en el haz de cada uno de los colores del espectro solar, Herschel descubrió que la temperatura, es decir, la energía de la radiación, disminuía hacia el extremo del rojo. Además, y para su sorpresa, encontró que no obstante la ausencia de color o luz antes del rojo, en esa zona también se registraba una temperatura aunque de menor intensidad. Consecuentemente, concluyó que la radiación solar contenía “luz invisible” por abajo del color rojo y por esa razón, a esta energía se le llamó más tarde radiación infrarroja.

La luz invisible en el otro extremo del espectro solar, la radiación ultravioleta, fue descubierta un año después por el físico alemán Wilhelm Ritter (1776-1810) y, medio siglo después, las ecuaciones formuladas por el fisicomatemático escocés James Clerk Maxwell (1831-1879) sentaron las bases de la teoría electromagnética. Así, la astronomía, la ciencia que en sus inicios solamente describía los cuerpos celestes o astros que existen en el universo, expandió sus capacidades analíticas y ahora la mayor parte de la información que tenemos del cosmos proviene del estudio de la radiación electromagnética.

La astronomía contemporánea estudia el universo observando principalmente los cuerpos que emiten, reflejan o absorben luz. En efecto, analizando las diferentes longitudes de onda y energía del espectro electromagnético, los astrónomos han logrado determinar la composición química, densidad, temperatura y la velocidad a la que se desplazan las estrellas y demás objetos siderales y empiezan a conocer el origen y la evolución del universo. Por si fuera poco, también pueden escuchar la música de las estrellas y su resonancia a través del gas y la materia interestelar.

Las estrellas están compuestas principalmente de hidrógeno y helio, los dos elementos químicos más abundantes, sencillos y ligeros del universo. En el cuadro 1.1 aparecen los 10 elementos químicos más abundantes en nuestro Sol, una estrella típica entre unos 200 000 millones existentes en la Vía Láctea, nuestra galaxia. La composición química, así como la edad y la temperatura en la superficie de las estrellas, se pueden ahora conocer con precisión gracias al desarrollo de la astroquímica. Los antecedentes de esta rama de la astronomía se remontan a 1802 cuando el médico y químico inglés William Hyde Wollaston (1766-1828) observó, sin profundizar en su significado, las líneas oscuras que rompen y caracterizan al espectro multicolor de la luz solar cuando ésta se descompone al pasar por un prisma. En realidad, el primero en observar ambos fenómenos, el espectro coloreado en la secuencia del arco iris (rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta), y las líneas oscuras o líneas espectrales que lo interrumpen, fue el renombrado científico y matemático inglés sir Isaac Newton (1642-1727). Newton llevó a cabo sus experimentos sobre la naturaleza de la luz y el color entre 1665 y 1668; sin embargo, hasta la fecha nadie se explica por qué no informó de la presencia de las líneas espectrales. Aquí vale la pena recordar que la genialidad de Newton iba a la par de su peculiar y casi patológica personalidad y conducta. Tenía la costumbre de guardar para sí sus descubrimientos; por ejemplo, tardó 27 años en informar que había inventado el cálculo.

Cuadro 1.1. Los 10 elementos más abundantes en nuestro Sol*

* Modificado de J. Emsley (2001).