Es igual pero diferente

El sistema solar no ha adquirido ningún nuevo miembro desde el descubrimiento de Plutón en la primer mitad del siglo XX ¿verdad? pues.... , mas o menos.

Planetas del sistema solar, incluyendo tres de los nuevos planetas enanos.

Como es sabido hace unos años se le quitó a Plutón el título de "planeta" e inició la controversia sobre como llamar a ese cuerpo. Pues hoy, después de algunos años de estarse peleando, los astrónomos han finalmente dejado en claro cuál es la nueva forma de organizar el sistema solar y que cuerpo es que cosa. Veamos los nuevos tipos de cuerpos:

Planetas.- Estos son cuerpos grandes que orbitan al Sol y se dividen en tres (antes dos) categorías:
-Terráqueos.- Son los planetas que se parecen en estructura a la Tierra, es decir son de superficie sólida, están compuestos principalmente de Hierro y Silicio y suelen tener atmósfera. Abitan, la parte mas interior del sistema solar. Los conocidos son: Mercurio, Venus, Tierra y Marte
-Jovianos (o Gaseosos o Gigantes).- Aquellos planetas con estructura como la de Júpiter. Son mucho mas grandes que los terráqueos y están compuestos en su mayoría de Hidrógeno y Helio en estado gaseoso y/o líquido. Se encuentran en las parte mas exterior de la zona planetaria del sistema solar. Los conocidos son: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno
-Enanos (o Plutinos).- Son cuerpos similares a los Planetas Terráqueos en el hecho de tener superficies sólidas aunque suelen ser más pequeños y estar compuestos de hielo. La mayoría encuentran en la zona cercana del Cinturón de Kuiper y parte mas alejada de la zona planetaria. Los conocidos son: Ceres (antes era el asteroide mas grande), Plutón (antes planeta terráqueo), Varuna, Eris, Quaoar, Orcus, Sedna, 2005 FY9 y 2003 EL61.

Asteroides.- Cuerpos demaciado pequeños como para ser redondos por gravedad propia y compuestos primordialmente de Hierro y Silicio. La mayoría se encuentra entre Marte y Júpiter y marcan la frontera ente el sistema solar interior y exterior, aunque algunos se pueden encontrar en otras zonas del sistema solar.

Planeta Enano Ceres, antes el "Asteroide 1 Ceres".

Cometas.- Pequeños cuerpos, parecido a los asteroides (aunque suelen ser mas pequeños) durante su etapa inactiva pero a diferencia de estos, están compuestos de hielos de múltiples substancias con un poco de polvo de Silicio y Hierro. Se pueden encontrar en todo el sistema solar, pero se acumulan en las regiones mas exteriores.

Representación artística de la vecindad del planeta enano Eris con su luna Dysnomia.

KBOs (Kuiper Belt Objects, Objetos del Cinturón de Kuiper).- Todo cuerpo perteneciente de esta nube de objetos que se encuentra justo después de la zona planetaria del sistema solar. Incluyen a algunos de los Planetas Enanos y gran cantidad de cometas.

ONOs (Objetos de la Nube de Oort).- Todo cuerpo que pertenezca a este enjambre de cometas (hasta donde se sabe son puros cometas pero podría haber otros tipos de cuerpos) que es la zona las grande y alejada del sistema solar. Abarca desde el final del cinturón de Kuiper hasta dos años luz de distancia.

Imágenes del planeta enano Eris con su luna Dysnomia.

Ok, ya con esto todos están incluidos ¿no?

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Historia Mundial 15

Eon Fanerozóico (actual)
Era Paleozóica
Periodo Permico de hace 299 a 251 millones de años

Con la biósfera activa y moderna del Carbonífero ya asentada, el siguiente periodo, el Permico vio la aparición de animales mas grandes y similares a los actuales. En tierra firme los organismos mas relevantes eran los reptiles, los cuales ocuparon gran parte de las extensas regiones que formaban los nuevos desiertos que nacieron como consecuencia de la agregación de los continentes en el supercontinente Pangea.

Mapa de la tierra durante el Permico temprano, la longitud total de las costas se redujo drásticamente y el nivel del mar cayó reduciendo así el volumen de los mares poco profundos, reduciendo así la capacidad del océano de sostener biomasa.

Pangea se extendía de polo a polo y abarcaba gran parte del suelo seco de la Tierra, salvo unas pocas islas que ahora forman una porción de Asia. Aparte de estar todos juntos, los continentes crecieron debido a un descenso en el nivel del mar. De esta manera la porción de mar que constituían aguas someras se redujo mucho.

Pero regresando a tierra firme. Algunos de los grupos de animales que aparecieron unos pocos millones de años antes del Permico, a finales de Carbonífero, prosperaron considerablemente. Por ejemplo, las Odonata (libélulas gigantes) fueron los principales depredadores aereos en este tiempo, mientras que entre los insectos terrestres, las criaturas parecidas a cucarachas (Blattopteranidos) constituían el 90% de la población de insectos. También aparecen los escarabajos(Coleptera) y moscas (Diptera).

Ejemplo de reptiles synapsidos (Edafosaurio) en un escenario desértico, típico del Permico.
Imagen de Dmitry Bogdanov.

Entre los reptiles, la familia Synapsida y Dispsida aparecen. Los Synapsidos eran el grupo de reptiles del cual luego evolucionarían los mamíferos mientras que los Diapsidos eran los ancestros de los dinosaurios.

Pero el que probablemente fue el evento mas relevante del Permico fue su espectacular final, la extinción masiva mas drástica que se conoce. Este fue el evento que casi dejó a la Tierra sin vida o al menso sin vida macroscópica. Pero también fue uno de los pasos decisivos para la aparición de los mamíferos.

Ejemplo de reptil Diapsido en las zonas costeras.

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No es tan elemental mi querido Watson

Es momento de resolver un misterio a la "Sherlock Holmes", así que agarren sus lupas y la gorrita de detective y si pueden se ponen una gabardina (por cuestiones de salud no se recomienda fumar pipa). El asunto a resolver es el siguiente: alguien dejó huellas en planicies de mareas hace 510 millones de años.

Indumentaria típica del famoso personaje creado por Doyle, el detective Sherlock Holmes.

Watson diría que el crimen probablemente ya sea caso olvidado, pero en la división de paleo-crímenes de Scotland Yard nunca se cierra un caso sin que se resuelva. Y además ¿que importancia tienen unas cuantas huellas de hace tanto tiempo? Probablemente Holmes respondería que el hecho singular era que las huellas existen. Y para dejar huellas y que estas sean conocidas hasta nuestros días en planicies de mareas, implica que se deben de fosilizar, y que se fosilicen implica que sean hechas en marea baja, y por lo tanto que el culpable caminó sobre terreno seco.

Ok, alguien caminó sobre algún terreno que se cubría de agua en marea alta y quedaba expuesto al aire en marea baja ¿y que?¿traspasó en propiedad privada?¿o por que se habría uno en molestar investigar de quién son las huellas? - un muy aburrido Watson preguntaría. A lo que se le tendría que dar un dato que no se ha mencionado, las huellas son del periodo Cámbrico (de hace 542 a 488 millones de años). Y durante el Cámbrico todos los animales eran marinos. O al menos así se pensaba.

La huella del crimen, huellas fosilizadas que datan de Cámbrico. El problema es que este tipo de huella requiere ser hecha afuera de cuerpos de agua para poderse fosilizar. El terreno era una planicie que se inundaba con la marea alta hace 510 millones de años.

El que no existieran siquiera anfibios durante el Cámbrico obedece a baja concentración de oxigeno en la atmósfera. Esto, no solo dificulta el poder respirar hasta niveles en los que no se pueden obtener cantidades útiles de oxigeno, sino que implica una cantidad muy baja de ozono atmosférico y por lo tanto una gran incidencia de radiación ultravioleta en la superficie, lo cuál es tóxico para cualquier ser orgánico.

En este punto se entiendo el problema de encontrar huellas del Cámbrico producidas afuera del agua y nos dará curiosidad saber de quién son tales huellas. Si nuestro buen Mr. Holmes usará su lupa (cosa que no sería necesaria ya que son fáciles de ver) notaría un patrón de líneas paralelas transversales a la dirección del movimiento y en algunos casos, un segundo patrón de lineas paralelas que encierran a las primeras y se orientan en el sentido del movimientos. Esta es el tipo de huella que dejaría un animal que se arrastre, algo así como un caracol o gusano. Pero ¿que clase de gusano (sin pretender insultar) se arrastraría por la superficie bañada de radiación ultravioleta respirando aire casi sin oxigeno para llegar a un terreno sin plantas o vida de ninguna clase?

La respuesta: no sabemos, no se sabe que animal fue el que dejó esas huellas. Pero como el no saber casi nada de un ser no es ningún problema en paleontología para ponerle nombre se le decidió llamar Climacticnitos e inclusive se les divide en dos especies, una causante de cada uno de los tipos de huellas (con o sin las líneas a los lados).

"Siempre no fue tan elemental, mi querido Watson".

Pero en fin, mientras esperamos que los paleontólogos (o Sherlock Holmes) resuelvan este misterio y le pongan una cara (o de perdida tórax) al culpable, nos quedaremos con el conocimiento de que es probable que la vida haya colonizado tierra firme mucho antes de lo que se piensa, que muchas y hasta ahora desconocidas, especies extintas podrían haber intentado lo que cientos de millones de años después los artrópodos lograron, vivir fuera del agua.

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Historia Mundial 14

Eon Fanerozóico (actual)
Era Paleozoica
Periodo Carbonífero, de hace 359 a 299 millones de años

El periodo Carbonífero es conocido como el momento en el cuál se depositaron la mayoría de los yacimientos de carbón actuales. Pero en términos ecológicos, lo que pasó fue que se presentó un incremento considerable en la biomasa del planeta. Es decir, la cantidad de plantas y animales aumentó muy considerablemente.

El mundo hace 356 millones de años. Con considerables extensiones de terreno cubiertas por selvas y bosques.

El principal componente de la biomasa fueron los bosques y selvas. Después de la aparición de las plantas con raíces, capaces de proliferar lejos de los mares, la vegetación no tardó mucho en formar enormes zonas selváticas que cubrían gigantes zonas continentales a lo largo de las zonas tropicales. Pero otro importante componente, aunque muy inferior en magnitud al vegetal, fueron los muchos y nuevos animales de sondaban por la Tierra.

Ejemplo de insecto volador gigante, Meganeura. Medía cerca de 75 centímetros de la punta de un ala a la otra.

Como vimos en la entrada sobre el periodo Devónico, lo primeros anfibios aparecieron hace unos 360 a 370 millones de años, con los primeros reptiles entrando en escena ya a principios del Carbonífero (ver La mano del pez para un análisis de este importante paso). Una de las adaptaciones poco mencionadas sobre el paso de anfibios a reptiles fue la evolución del huevo de cascara dura, que podía depositarse en tierra firme sinq ue pierda su humedad.Pero no eran solo los reptiles quienes dejarían sus huellas, sino también los recientemente evolucionados insectos.

Pederpes (arriba), uno típico anfibio de este periodo. y Hylonomus (abajo) ejemplo de reptil de una familia relacionada con los dinosaurios.

Los insectos fueron en especial espectaculares y eso gracias a la atmósfera rica en oxigeno (el contenido en oxigeno era del 35% en comparación con el 21% actual) ¿Pero que tiene que ver esto con que los insectos sean espectaculares? Pues el punto es que los insectos, a diferencia de los reptiles y mamíferos, tienen sistemas respiratorios pasivos, es decir, no bombean el aire hacia el interior como lo hace nuestro diafragma, en lugar de ello tienen un sistema de ductos que entran en sus cuerpos y exponen al aire un sistema de vasos capilares en los cuales se lleva acabo el intercambio de gases (sale dióxido de carbono y entra oxigeno). Entonces la cantidad de oxigeno en el aire impone un límite al tamaño de los insectos, ya que la longitud de los ductos a de permitir la circulación del aire y se dejaría al insecto sin respirar. Pero un aire mas rico en oxigeno sería útil aun con circulación pobre. Por lo que ese 35% de oxigeno implicó que los insectos podían crecer mucho mas que hoy, aparte el hecho de que existían pocos depredadores (y los que había eran de sangre fría) eliminó el selector principal, ya que el ser grandes no implicaba ser necesariamente fácil de cazar.

Paisaje durante el Carbonífero, selvas y terrenos húmedos eran el escenario típico.

Estos insectos eran realmente grandes. Algunos parecían un "cienpies" de varios metros de largo y otros eran libélulas enormes. En total, este fue un periodo de extensas selvas y bosques, donde anfibios, reptiles e insectos enormes recorrían la tierra mientras nuevas familias de tiburones y peces dominaban el mar. Pero mas importante, este fue el primer periodo de actividad animal intensa sobre la superficie.

Hacia los 306 millones de años grandes capas de hielo en los polos (en especial el sur) absorvieron agua, lo que modifico en nivel del mar y por lo tanto el mapa.

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Juntos y revueltos

Como ya se había comentado hace un par de entradas , las galaxias viven en grupos junto con otras galaxias. Estos grupos suelen estar compuestos de unas cuantas galaxias grandes con un séquito de pequeñas galaxias satélites.

El "Quinteto de Stephan", es un grupo de galaxias muy cercanas que están interactuando gravitatoriamente. El par de miembros del centro están en pleno proceso de fusionarse, mientras que el miembro de arriba a la izquierda muestra indicios de interacción.

En años recientes el estudio de estos grupos nos ha enseñado cosas muy interesante ya que se ha abandonado la noción antigua de que las galaxias, una vez formadas, permanecían inmutables. Bueno en realidad lo que pasaba era las galaxias eran tan grandes (desde el punto de vista humano) que nunca se consideró que existiera un proceso causante de algún cambio significativo en ellas. De esta manera se pasaron mucho años, desde que se afianzó el concepto de galaxia (o universo isla, como se decía antes), durante los 50s hasta que inició el estudio del efecto que tenían los grupos sobre sus galaxias miembro. Pero hoy sabemos que uno de los efectos mas relevantes se da cuando tenemos casos de canibalismo galáctico.

Par de galaxias interactuantes, dentro de unos cuantos miles de millones de años formarán una sola galaxia.

Si recuerdan los mapas del grupo local mostrados en la penúltima entrada, cada galaxia grande, como las tres dominantes del grupo local, tiene a sus satélites muy cercanas. El estar a una distancia tan reducida implica que la probabilidad de que alguna de esas galaxias satélites "choque" con el disco que su galaxia madre sea muy grande. Y cada vez que esto ocurre (interactúa un satélite con el disco de la principal), la satélite pierde velocidad y masa, es decir, en cada "pase" por el disco se va haciendo mas pequeña y lenta. Y claro, eventualmente será absorbida por la galaxia principal. A esto se le llama canibalismo galáctico. Es decir, cuando una galaxia se "come" a otra, que suele ser su satélite.

M51, la Galaxia del Remolino. Se pueden ver los dos núcleos, el de arriba es el núcleo de una antigua espiral que ha sido canibalizada por su compañera.

Este es el destino que le espera a pequeños miembros del grupo local que están cerca de la Vía Láctea, como la Enana de Sagitario, ambas Nubes de Magallanes (la Grande y Pequeña) y casi todas nuestras satélites. Pero ¿Que pasa cuando interaccionan dos galaxias grandes, por ejemplo, la Vía Láctea y Andrómeda?

De hecho esto sucederá dentro de unos 6,000 millones de años (las estimaciones varían mucho debido a los problemas con las mediciones de velocidad). Así que las posibles consecuencias son de particular interés, aunque se estima que el Sol tiene apenas unos 5,000 millones de años de vida, con unos 500 millones de utilidad como estrella de un planeta habitado.

Par de galaxias en colisión de alta velocidad, el impacto deformó a los dos cuerpos incidentes.

En primer lugar, un error muy común es pensar que cuando dos galaxias chocan, sus estrellas también chocarán. Pero esto no sucederá. En el disco de galaxias como la Vía Láctea o Andrómeda las estrellas distan unos 4 años luz de sus vecinas, por lo que en una colisión galáctica una estrella dada tendría un espacio de 4 años luz para pasar entre dos estrellas sin chocar con ellas. Y mas aún, si dos estrellas se acercan mucho, la tendencia será de acelerarse reducir así el tiempo para una colisión posible.

Pero bueno, las estrellas no chocarán, pero si habrá efectos. En particular en las nubes moleculares. Estas nubes, en ocasiones también llamadas nebulosas son las enormes regiones donde se forman las estrellas, algunas pueden medir cientos de años luz de un extremo a otro y se encuentran a lo largo de todo el disco de la galaxia. Por tanto, la probabilidad de que choquen las nubes moleculares de una galaxia con las de otra cuando se da una colisión galáctica es muy elevada. Esto tendrá el efecto de comprimir las nubes y propiciar la formación estelar. Así que esperaríamos que cuando dos galaxias chocan, en la parte donde se están combinando se formen muchas estrellas nuevas. Esta aceleración en formación estelar provocará un incremento en los niveles de radiación a los que un planeta se vería sometido (aunque un planeta tan protegido como la Tierra no se alteraría mucho).

Así, el proceso de choque entre dos galaxias espirales producirá muchas estrellas nuevas. Aparte de esto, la interacción entre los dos discos disipará la energía cinética de ambos cuerpos incidentes (en español: frenará las galaxias). Por lo que se dará un proceso cíclico, en el que las galaxias A y B se acercan, interaccionan, se traspasan, y luego se alejan de nuevo, pero sin llegar a la misma distancia que las separaba originalmente (por que perdieron energía al interactuar) tan solo para frenarse y regresar a reunirse de nuevo y reiniciar el proceso.

A dos o mas galaxias en proceso de unirse se les conoce como Merger y el estudio de estos sistemas nos a revelado una de las formas mas importantes que tienen las galaxias de evolucionar, el fusionarse con otras. Y esto puede ayudar a explicar algunos detalles curiosos sobre los conteos de galaxias espirales y elípticas. En algunas regiones y ciertas distancias (por lo tanto, en ciertas épocas) del universo faltan espirales y sobran elípticas.

Pero gracias al estudio de los mergers, hoy sabemos que cuando, por ejemplo, dos galaxias espirales se fusionan, suelen formar una elíptica grande. Y algunos modelos indican que después de algunos miles de millones de años esta puede evolucionar de nuevo a una espiral gigante.

Mergers en diferente etapa de maduración. Desde al fase acercamiento (1) , hasta la formación de una galaxia elíptica gigante.

Mucho sobre la física de estos procesos aun esta en fase de estudio, por lo que se espera que en años por venir se entienda mucho mas de los mergers.

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Historia Mundial 13

Eon Fanerozóico (actual)
Era Paleozoica
Periodo Devónico, de hace 416 a 359 millones de años

El Devónico vio mas cambios en la superficie de la Tierra que cualquier otro periodo. El comienzo de esta etapa en la historia vio la expansión de las plantas terrestres, las cuales habiendo aparecido hacia unos pocos millones de años aún no contaban con hojas y estructuras de raíces fuertes como las actuales y crecían unos cuantos centímetros. Pero un desarrollo importante que se dio fue la aparición de las semillas como medio de reproducción , las cuales permitieron a las plantas colonizar grandes extensiones de terreno alejados de la orilla de los océanos.

Imagen de un paisaje marino del Devónico. Nótese la variedad de peces que incluye un pez acorazado.

Para finales del Devónico ya existían auténticos bosques de una variedad de especies vegetales, aunque no todos ellos eran arboles, ya que los arboles, propiamente dicho, contaban con unas pocas especies. Pero se contaba, por ejemplo, con seres como el Prototaxites que era del reino de los hongos y no del vegetal, pero que gozaba de una estructura que lo hacía parecer mucho un árbol moderno. Inclusive, alcanzaba una altura de hasta 8 metros con lo que era mas alto que los arboles contemporáneos.

Mapamundi de principios del Devónico, hace 400 millones de años.

Esta abundancia de plantas y formación de bosques tendría tres efectos importantes. el primero fue el proveer un nuevo escenario para la evolución. Los artrópodos, que fueron los primeros animales en colonizar tierra firme, fueron quienes explotaron este ambiente, lo que dió origen al grupo mas representativo hoy de estas criaturas, es decir, los Insectos (hace 416 millones de años). La aparición de estas criaturas llevo al surgimiento de la dependencia entre insectos y plantas que ha perdurado hasta nuestros días. El segundo efecto relevante de los bosques es que funcionaron como un sumidero de carbono, es decir, absorbieron grandes cantidades de bióxido de carbono de la atmósfera, lo que enfrío el planeta y muy probablemente haya contribuido a la extinción masiva que marcó el final de este periodo. Y el ultimo efecto, fue el alterar irreversiblemente lo patrones de erosión, lo que modifico la faz del planeta alterando la formación de nuevas tierras y la desaparición de otras.

Mapamundi de mediados del Devónico, hace 370 millones de años.

En cuanto a los animales marinos. Aparecen los primeros peces de aletas lobuladas (Sarcopterygii) y muchas especies marinas aumentan su tamaño. También es cuando evolucionan varias especies y grupos de tiburones aun presentes (aunque lo precursores, los primero tiburones, son mas antiguos). Un tipo particular de pez muy popular en el Devónico fueron los peces acorazados. Estos animales portaban una placa osea sobre sus cabezas y parte frontal el cuerpo lo que les permitía defenderse de depredadores.

Reconstrucción de un Prototaxites, el hongo mas grande conocido en la historia, podía alcanzar una altura de varios metros, mucho mayor a los arboles de época. Su semejanza con los arboles primitivos confundió a algunos expertos creerlo un ejemplar de árbol.

Los Sarcopterygii fueron el grupo de peces que, al ser habitantes de zonas de aguas someras (e hipotéticamente rodeadas de vegetación), evolucionaron en los primeros anfibios. Algunos de los pasos para tan importante evento se dieron a finales del Devónico.

Paisaje en tierra firme del Devónico, nótese los Pototaxites a la derecha del centro de la imágen.

Geofísicamente, los eventos mas relevantes fueron los que llevaron al inicio de la formación del supercontinente mas famoso de la historia, Pangea, el cuál se terminaría de formar algunos millones de años después de este periodo. También tenemos la aparición de un nuevo océano, el Paleotetis y la formación del continente de Laurasia (también llamado Euramerica), que fue formado por los continentes de Laurentia (abarcando lo que hoy es Centro América, parte de México, Canadá y Groelandia formando una cadena de islas) y el continente-isla Baltica (con parte de Europa) .

Detalle del mapamundi Devónico mostrando el océano Paleotetis.

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La vecindad

En astronomía, se entiende por "vecindad" al grupo de estrellas mas cercanas, y aunque cada astrónomo define "cercano" como le venga en gana, casi todo están de acuerdo en llamar "vecindad solar" a las estrellas a una distancia máxima de 20 años luz. Pero hay otro concepto de "vecindad" que es la vecindad galáctica, es decir el grupo de galaxias mas cercanas a la nuestra.

M31, o galaxia de Andrómeda, una de nuestras vecinas mas importantes. Es un buen ejemplo de una "metrópolis de estrellas". Esta galaxia es muy parecida a la nuestra, la Vía Láctea. En la imagen se pueden ver sus dos satélites más importantes, M32 y M110, son los manchones blancos abajo(M110) y arriba a la derecha(M32) del centro de la imagen.

Pero en primer lugar entendamos lo que es una galaxia, y para eso veamos algunas cosas sobre las estrellas. En primer lugar, las estrellas y las personas tienen cosas en común; por ejemplo, no hay dos estrellas exactamente iguales, aunque se les puede clasificar y meter en grupos, tal como las personas. Existen estrellas grandes y chicas, viejas, jóvenes y adultas, de varios colores y temperaturas, y adicionalmente, las estrellas viven (ok, no "viven" en el sentido biológico, pero lo usaremos como sinónimo de "existir") en grupos. Y así como las personas viven en poblaciones de diferentes tamaños (aldeas, pueblos, ciudades, etc), las estrellas también se pueden encontrar en agrupaciones de diversos tamaños. Y a las agrupaciones mas grandes de estrellas se les llaman galaxias.

La galaxia del Triángulo (M33). El otro miembro del trio dominante del grupo local (Vía Láctea, M32 y M33).

En sí, una galaxias es como una ciudad de estrellas, y tal como las ciudades, se les encuentra de muchos tamaños, algunas, como la nuestra (llamada Vía Láctea) o nuestra vecina Andrómeda (M31), son grandes metrópolis estelares. Mientras que entorno a estas se encuentran pequeños pueblos y aldeas que son galaxias enanas y regularmente satélites de las galaxias grandes. Por ejemplo, la Vía Láctea tiene una variedad de galaxias satélite, entre ellas las famosas Nubes de Magallanes (son dos, una grande y otra pequeña) que son fáciles de ver desde el hemisferio sur.

Dibujo realista de la Vía Láctea, se ve la posición del Sol y la galaxia "Enana de Sagitario" que es el satélite descubierto mas recientemente de nuestra galaxia.

Pero existen estructuras todavía mayores. Sucede que las galaxias se agrupan en estructuras, las más básicas de las cuales se denominan "grupos galácticos". Y si, también existen "grupos de grupos" llamados cúmulos e inclusive "grupos de cúmulos" llamados super-cúmulos.

Esquema del sistema de la Vía Láctea con sus galaxias satélites.

La Vía Láctea esta en un grupo llamado el "grupo local" el cuál esta compuesto por alrededor de 50 galaxias de todos los tamaños. Para empezar tenemos tres galaxias grandes, las tres galaxias espirales que dominan el grupo; la Vía Láctea, Andrómeda (M31) y la Galaxia del Triángulo. Luego cada una de estas tiene un séquito de pequeñas galaxias satélite.

Esquema del Grupo Local, los tres miembros dominantes se ven con sus nombres en amarillo.

La estructura del grupo local es, hasta donde sabemos, típica de otros grupos similares, incluyendo a algunos grupos vecinos, y nos da información sobre el ambiente en el que evolucionan las galaxias (ya que las galaxias pueden llegar a cambiar mucho con el tiempo).

Mapa del espacio cercano al Grupo Local, se ven algunos grupos vecinos y los cúmulos mas cercanos (Clusters, en Inglés).

En la siguiente entrada sobre astronomía se verán algunos de los efectos que tiene el que las galaxias vivan en grupos.

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Historia Mundial 12

Eon Fanerozóico (actual)
Era Paleozoica
Periodo Silúrico, de hace 443 a 416 millones de años

El final del periodo Ordovicio marcó su final con una extinción masiva que extermino al 60% de los animales (todos marinos en aquel entonces) lo que implicó la aparición durante el silúrico de una variedad de animales nuevos. Esto en combinación con la forma que tomaba el medioambiente hacía que el mundo comenzara a parecerse al actual, por ejemplo, el contenido volumétrico de oxigeno en la atmósfera era del 14 % (hoy es del 70%), la cantidad de CO2 era de 4500 ppm(Partes Por Millón, equivalente a 16 veces los valores pre-industriales), la temperatura superficial promedio era de 17 ºC (3 grados mas que hoy) y el nivel del mar era 180 metros sobre el actual (en promedio).

Algunos de los peces del periodo Silúrico. Nótese que ciertas especies gozaban de una especie de "casco" de hueso sobre la cabeza.

En tales condiciones aparecen en los mares los primeros peces con esqueleto y un sistema de protección en torno a sus cabezas y una adaptación muy importante, las mandíbulas. Curiosamente las primeras mandíbulas evolucionaron no para comer, sino para respirar. Los soportes de las primeras branquias de los peces fueron la parte que se endureció para permitir un mejor control a la hora de abrir la boca dejar entrar mas agua, permitiendo así, que el pez respire mejor. Con el paso del tiempo, la boca de los peces se adaptó mas a la forma actual y les dio la ventaja adicional de permitirles sujetar sus presas con mayor fuerza.

Ejemplar gigante de un de los escorpiones marinos.

Durante este periodo, los peces compartían los mares con los escorpiones marinos que aparecieron durante el Ordovicio pero que en este periodo alcanzaron dimensiones mucho mayores (algunos eran mayores a un ser humano). Aparecen también las sanguijuelas, moluscos y los corales, entre algunos otros grupos de animales.

Mapa terrestre durante el Silúrico.

La aparición de los peces con mandíbulas fue uno de los dos eventos evolutivos importantes de este periodo, el otro fue la evolución de las plantas terrestres. Al principio se trataba de plantas acuáticas que vivían en las costas, tan cerca de la orilla que pasaban los periodos de marea baja afuera del agua. Si bien los primeros millones de años en que se daba esta situación fueron malos para estas plantas, ya que implicaba detener momentaneamente sus procesos biológicos. Pero la aparición de dos importantes adaptaciones; el tallo rígido y las raíces profundas permitieron a las plantas reducir su dependencia del ambiente acuático.

Cooksonia, la planta bascular mas primitiva que se conozca, este es un ejemplo de las primeras plantas terrestres, nótese la ausencia de hojas, este ser es casi puro tallo.

La relevancia del tallo es evidente, al ser el aire menos denso que el agua, se requiere de mayor fuerza estructural para mantener a la planta derecha. Y las raíces sirvieron no solo para sujetar la planta, sino para conducir el agua de la tierra a la parte superior de la planta (las plantas acuáticas siempre disponen de agua en donde quieran).

Paisaje terrícola en algún lugar húmedo durante el Silúrico.

Y estas mismas raíces tuvieron un impacto muy importante. En la Tierra primitiva, el terreno era, roca, grava o arena, en ningún lugar del planeta se podía encontrar la típica tierra suelta que cubre hoy casi todo el suelo. En el mejor de los casos se tenía una muy delgada capa de humus que provenía de la materia orgánica descompuesta. La presencia de las raíces de las plantas generó la cubierta de tierra suelta que tenemos hoy.

Pensándole un poquito

En mas de una ocasión me he topado con algún problema que no requería mas que un poco de pensamiento adicional para volverse algo fácilmente soluble. Sin duda esta es una situación muy común para todos ustedes, y no es para mas, es una situación muy común para la especie. De hecho, me gustaría hablar un poco sobre la clase de problemas a las que nos hemos enfrentado y como esto a influenciado en nuestra historia.

La historia de la humanidad (como especie) ha sido una larga lista de tragedias de las que apenas salimos. Y cada vez que nos topamos con una de estas tragedias, se da algún cambio relevante, a esta serie de cambios es lo que llamamos "historia". Así que en cierto sentido nuestra historia es una cadena de problemas (para un especie, estos "problemas" son casi sinónimo de "extinción") de los que nos salvamos. ¿Pero como es que logramos sobrevivir?

Fabricación de herramientas de piedra, de las primeras aplicación del ciclo de prueba-error-análisis.

Cada especie tiene su "técnica", su habilidad con la que se gana la vida día-a-día y evita la extinción, así que se dá la extinción cuando por algún motivo esta técnica deja de funcionar. Citemos algunos ejemplos:
Los tigres (o cualquier felino) tienen como "técnica" el uso de sus habilidades de caza que han de ser siempre superiores a la habilidad de la presa de defenderse. Así que el buen tigre es el que es fuerte, rápido, tienes garras grandes y afilada y buenos reflejos.
Las tortugas, se basan mas en la defensa, la buena tortuga tiene un caparazón grande y duro donde meterse en caso de problemas. Adicionalmente cuentan con un metabolismo que les permite alimentarse con muy poco durante mucho tiempo.
Y finalmente pensemos en las cucarachas, quienes comen de todo, en especial cosas muertas y podridas por lo que siempre tienen alimento a su disposición y tienen la habilidad especial de reproducirse como si no hubiera mas que hacer(tal vez para ellas es así).

Pero los humanos, en comparación con otras especies de aproximadamente nuestro tamaño, no somos fuertes, rápidos ni ágiles. Nuestra piel son da una "protección" que le daría risa a una tortuga, nuestros reflejos harían desesperar a un felino y ciertamente, nuestros enormes cerebros gastan tanta energía que tenemos que consumir cantidades impresionantes de alimento a diario para seguir funcionando. Así que mientras nuestros cuerpos puedan parecer una bonita colección de artículos del departamento de "rechazados" de la naturaleza, nuestro (muy gastador) cerebro nos dio una nueva técnica para sobrevivir (¡Y más le vale, si se lleva una cuarta parte de la energía del cuerpo y un buen tajo del oxigeno!), y esta es: entender la naturaleza.

Nuestra técnica es ser inteligentes, mucho muy inteligentes, tanto que no solo podemos descifrar donde se esconde una presa, sino aprender su conducta e inclusive hacerla trabajar para nosotros, tenemos la habilidad única de entender como funciona el mundo y usar ese conocimiento a nuestro beneficio. Desde averiguar como fabricar herramientas de piedra hasta descifrar el patrón de las estaciones y desarrollar la agricultura, nuestros logros han sido siempre resultado del esfuerzo intelectual. Cada vez que entendemos algo, mas seguros estamos de sobrevivir, ya sea como individuos o como especie.

¿Pero a que viene todo esto? Básicamente a que no se puede evitar notar que el uso de la razón en la vida cotidiana es una tradición que no se a logrado arraigar. No solo por situaciones que se "justifican" por la ignorancia como en el caso de la gente que asegura que Marte se verá del tamaño de la Luna (ver http://galaxiasyfosiles.blogspot.com/2009/07/marte-del-tamano-de-la-luna.html ) donde no se puede culpar al público de no saber mas sobre astronomía cuando son muy pocos los medios en que el conocimiento se hace llegar a la gente. Pero existen muchos casos en donde es evidente la falta de juicio crítico, por ejemplo:

• Toda la amplia gama de supersticiones, desde el pseudo-efecto de la los eclipses en los embarazos a echarle la culpa a los gatos negros de nuestras desgracias.
• La institucionalización de la superstición, esto solo lo hace peor.
• La forma tan ridícula y ofensiva (para todo ser pensante) de hacer campañas políticas donde se promociona a algún prospecto a administrador cual si fuera detergente adornado de eslogan carentes de significado y con "propuestas" miopes y carentes de justificación por especialistas.
  
• La tendencia aceptar nueva tecnología sin entender ni las mas mínimas bases de su funcionamiento. Por supuesto que no se espera que estudien a profundidad la interacción entre materia y energía para usar el horno de microondas, pero si que de perdida tengan noción de que es lo que pasa en su interior y no sea otro ejemplo mas de "cosa del diablo".
  

¿Entonces a qué llegamos? A plantear una propuesta, algo que sé que es mucho más difícil de lo que suena. Se propone adquirir una actitud mas crítica y no critica en el sentido de "no me gusta esto y el otro" sino de deshacerse del vicio de aceptar cualquier cosa que nos digan sin mayor razonamiento, dejar de aceptar las cosas por "acto de fe". Es evidente que uno no puede ser experto en todo como para cuestionar el mas mínimo detalle de cualquier afirmación, pero si podemos al menos darle una pasada de sentido común.

El uso de la razón, nos permitió sobrevivir grandes cambios a las que otras especies físicamente mas fuertes y resistentes sucumbieron, y en una sociedad como la moderna, donde el manejo del flujo de información es fundamental, el uso de esa misma habilidad es la diferencia entre dejarse llevar por lo que nos digan y el tomar las decisiones mas acertadas y eficientes, tanto para nosotros como para la sociedad.

Esquema de la cadena protón-protón, detallando las bases del proceso de producción de energía de una estrella, entre los mas recientes productos del mas refinado proceso de "observación-análisis-hipótesis-prueba-análisis-teoría-prueba-análisis-...." mejor conocido como método científico.

¿O no creen que un pueblo que se entretenga con un debate sobre sombreros es mas fácil de manipular que uno que exija a sus gobernantes (que no son mas que los únicos que son empleados de todos nosotros, pues nuestros impuestos pagan sus sueldos y las elecciones son para decidir a quién contratamos) cuentas y resultados verificables y que los haga responsables de sus acciones?


*Aquí en el estado de Sonora, México, vivimos en días pasados el muy cómico espectáculo de tener a dos candidatos a la gobernatura, uno luciendo un sombrero y presumiendo de lo ranchero que era mientras se paseaba en un pick-up dentro de la capital (¿cuantos verdaderos rancheros que se dediquen a trabajar sus tierras tienen su pick-up completamente limpio y pulido? y ¿cuantos se pueden comprar un pick-up como ese?) mientras debatía por medio de eslogan publicitarios con su oponente (quién se dedicada a dejarse fotografiar con una sonrisa de niño en dulcería) sobre si se es mas Sonorense con o sin el sombrero.
El problema de la falta de agua potable y la producción de energía quedaron relegados por el "me pongo o me quito el sombrero".

Historia Mundial 11

Eon Fanerozóico (actual)
Era Paleozoica
Periodo Ordovicio, de hace 488 a 443 millones de años

Después de la explosión del Cámbrico, la fauna y flora que recientemente había pasado por radiaciones en tantos grupos diferentes sufrió una extinción masiva que definió la frontera entre los periodos Cámbrico y Ordovicio. Luego de esta extinción masiva, las especies que sobrevivieron comenzaron a establecerse y especializarse lo que llevó a la evolución de nuevas variantes en cada uno de los grupos de animales.

Imágenes de un paisaje del Ordovicio. algunas especies y familias de Cámbrico están presentes, pero lo mas relevante es al estabilización de la ecósfera en terminos de depredación con una escalera alimenticia similar a la de hoy.

Entre las nuevas especies se encuentran los escorpiones marinos, seres que se cuentan entre los arácnidos y nos resultan particularmente interesantes por que se tienen motivos para pensar que fueron de los primeros en tener hábitos anfibios, mas claramente, ponían sus huevesillos en la playa. Al parecer, estos escorpiones marinos requerían del agua para poder respirar, como buenos animales acuáticos que eran, pero la conducta de poner huevesillos en las playas, que los exponía a varios peligros, entre ellos, la radiación del sol, la falta de agua respirable y el potencial de quedarse varados y consecuentemente morir les proporcionaba una buena ventaja sobre otros seres, sus huevesillos estarían alejados del alcance de los demás depredadores, por lo que correr el riesgo valía la pena.

Ejemplo de estrato del Ordovicio, rico en fósiles de este periodo.

El vivir en tierra firme era aun un problema grave, y no solo por los peligros ya mencionados, sino por que en aquel entonces la Tierra tenía un día de 21 horas, lo que implicaba cambios de temperatura mas rápidos que los actuales y consecuentemente mayor peligro de tormentas que puedan poner en peligro a los animales.

Durante este periodo, los artrópodos fueron el grupo dominante. Si bien habían aparecido durante el Cámbrico, fue en el Ordovicio cuando alcanzaron dimensiones muy respetables. Pero la característica principal del Ordovicio fue el establecimiento de la fauna cámbrica ya en su etapa madura.

Una de las especies nuevas. Entre los artrópodos (particularmente entre los arácnidos), aparece el escorpión marino, de los principales depredadores de su tiempo.

Después de la extinción masiva que inicio este periodo las especies que evolucionaron fueron diferentes, pero todas dentro del mismo diseño general, membranas dentro de mas membranas. Como se puede observar estudiando un poco los seres de este periodo, los patrones básicos de la vida en al Tierra, aparecidos durante el Cámbrico, se extendieron, es decir, el juego de presa-depredador y una escalera alimenticia larga y compleja.

En cuando a la estructura continental del planeta, esta cambió del Cámbrico al Ordovicio por la migración de una mayor cantidad de suelo continental hacia el hemisferio norte y expandiendo la cobertura de tierra firme, resultando en un incremento de habitats marinos.

Mapa del planeta durante el Ordovicio, se aprecia mas suelo firme al norte del ecuador y una mayor extención de mares someros.

¿Y esos bichitos?

¿Nunca han estado concentrados en algo, pero luego voltear a un lado y descubrir a algún extraño y diminuto bichito merodeando por ahí? Y por mas que les cause repulsión o temor, ¿no se han entretenido aunque sea por un momento en ver sus diminutas antenas, patas, alas o cualquiera de sus componentes? Muy probablemente esto nos haya pasado a todos, al menos de niños (cuando dejamos que nuestra curiosidad supere nuestros temores), pero hace algunos siglos le paso a un hombre que no tenia problema alguno con pasar horas enteras con algunos de las criaturas mas pequeñas y peligrosas conocidas. Este hombre era Anton van Leeuwenhoek.

Dibujos de Leeuwenhoek sobre granos de arena.

Leeuwenhoek nació en 1632 en Delft, Holanda. Es decir, apenas 33 años después de que Galileo usara su telescopio para el estudio del cielo. Este era un tiempo (el renacimiento) en el que la gente en Europa por fin satisfacía su instinto natural humano por la exploración y el aprendizaje después de la opresión sufrida entre los siglos V y XV. En esta época la "moda" era la investigación, y si bien mucha gente (sobre todo de la aristocracia) se dedicaba a "investigar" cuestiones y temas que hoy darían riza, se dieron casos de personas a quienes el mundo natural que les rodeaba constituía un tema irresistible en el cuál perderse durante horas enteras cada día. En el caso de nuestro personaje, se trataba del mundo de las cosas muy pequeñas.

Acercamiento de uno de los microscópios de Leeuwenhoek, el alfiler se ve en primer plano y el orificio oscuro es donde se encuentra la lente. Uno observa acercando la cara por el lado opuesto.

Para entender mejor lo que hiso Leeuwenhoek (repito tanto el nombre para que se lo aprendan :) ) hablemos un poco de él como persona. Era, tendero de profesión, se dedicaba ala venta de telas. Su padre y abuelo fueron fabricantes de carruajes, por lo que su educación fue bastante sencilla y enfocada al comercio. Lo poco que Leeuwenhoek sabía de ciencia era lo que leía de astronomía, matemáticas, química y demás ramas de la entonces "filosofía natural". Y lo que él podría leer sería muy poco, ya que el único lenguaje que conocía era el Holandés y los tratados científicos eran escritos en la muy culta lengua del latín (los demás idiomas eran considerados "bárbaros"), únicamente algún que otro escrito de lo que hoy llamaríamos divulgación científica (nota: Galaxias y Fósiles aún no existía) se llegaba a escribir en tan poco educados idiomas como el Holandés. Pero esto bastó para despertar en este mercader de telas el interés por unos relatos sobre el muy curioso efecto que tenían las lentes de vidrio al amplificar las imágenes.

Después de leer sobre las lentes y visitar a fabricantes de lentes para aprender su oficio, Leeuwenhoek comenzó a fabricar las primeras versiones de lo que hoy llamamos "microscopio". Estas erán básicamente una estructura metálica para sostener una lente de aumento (muy pequeña y tan finamente hecha que impresionaba a los fabricantes profesionales) con un alfiler en el lado opuesto donde se colocaba el objeto de estudio. La personalidad de Leeuwenhoek era algo.....peculiar, era desconfiado a mas no poder, al grado de que no solo fabricaba sus propias lentes sino que compraba el mineral para extraer el metal para fabricar sus instrumentos.

Dibujo de la sección transversal del cabello de un cerdo. Esto muestra lo amplio de los estudios de Leeuwenhoek.

Entonces la pregunta, ¿que estudiaba Leeuwenhoek con sus minuciosamente construidos microscopios? La respuesta es, lo primero que le cruzaba, desde insectos a pelos de cerdo y gotas de agua. Pero lo que me parece mas interesante sobre el trabajo de Leeuwenhoek no es lo extenso que fue su campo de estudio o el merito que tiene el haber fabricado sus propios instrumentos, sino lo metódico y objetivo que fue al registrar lo que observaba. De hecho, entre los muchos logros de este vendedor de telas, se encuentra el descubrimiento de los microbios, a quienes llamo "animalúsculos" y los vasos capilares (descubiertos en las colas de los pescados).

Antes de hacer cualquier dibujo, o anotación sobre algún bichito extraño o sobre algún detalle de la hoja de alguna planta al frente de su tienda, Leeuwenhoek lo observaba docenas y hasta centenares de veces con el propósito de estar seguro de que lo que veía no era efecto de la luz, el cansancio o algún otro agente otro que la realidad. Esta tendencia implicaba, claro, que en muchas ocasiones debía dedicar un microscopio a cada objeto que estudiaba. Así el construiría uno de sus aparatos y le pondría en el alfiler, digamos, un piojo (sobre los cuales efectuó cuantiosas observaciones). Ese microscopio sería entonces "el microscopio del piojo", el cuál sería utilizado muchas ocasiones durante meses sin albergar a nada mas que al piojo. Si durante dicho periodo se cruzaba con algún vecino y lo asaltaba el antojo de poner una de las cejas de éste bajo otra lente, construiría un nuevo microscopio que sería "el microscopio de la ceja del vecino" (según parece, a Leeuwenhoek no le quitaba el sueño el andar por la calle con unas pequeñas pinzas en su bolsillo por si se cruzaba con alguien con algo digno de observarse; en cuyo caso se lo arrancaría sin mayor protocolo, lo que contribuyó a su fama de "excéntrico" entre sus conciudadanos). Luego estos dos aparatos estarían en su cuarto de estudio (en la parte trasera de su tienda, la cual era atendida por su hija ya que su inteligente padre prefería escudriñar las patas del piojo que hablar de los últimos chismes con los clientes) junto con muchos otros a los cuales se les prestaría atención de cuando en cuando.

Dibujo de la estructura fina de un corte laminar de madera.

Pero en sí, no era hasta después de muchas observaciones, de verlos con varios tipos de luz, a diferentes horas y ángulos que se dedicada a dibujarlos y escribir anotaciones sobre sus objetos de estudio.

Entre todo lo que se puede mencionar de Leeuwenhoek, esto es lo que me parece mas relevante, ya que en esa era de nacientes campos de estudio y ciencias en pañales, mucho faltaba por hacer para lograr producir resultados confiables que hayan pasado todo el escrutinio que exige la ciencia.

En este caso no me preocuparé por llegar a una conclusión ya que la entrada en un blog no puede llegar a la extensión en que se ha de tratar a quién puede llenar un libro entero, tal como Leeuwenhoek. Solo diré que lo que mas le admiro es lo escrupuloso que fue a la hora de registrar lo que estudiaba y dejaré al lector que siga investigando sobre este personaje y lea de él lo que mas le agrade, ya sea el estudio de sus cuadernos de notas y dibujos, sus escritos sobre la conducta de los "animalúsculos" y la composición de la suciedad encontrada entre los dientes, o las curiosas historias que rondan sobre la peculiar conducta de nuestro holandés ante los respetables señores jueces, obispos y alcaldes que lo honraban con el hecho de ir ellos hasta su tienda y los cuales eran ignorados durante horas por que las antenas de las hormigas eran mas interesantes (para terrible vergüenza de la hija de Leeuwenhoek que se deshacía en atenciones) y eran recompensados después de su larga espera con una o dos ojeadas por los microscopios (por su puesto que no se los soltaba, sino que los detenía para que puedan ver) y de cuando en cuando, donando, repentina e involuntariamente, parte de su ser a la colección de sujetos de estudio al caer víctimas de sus pinzas.

Leeuwenhoek en su estado natural, en su cuarto de estudio usando uno de sus microscopios.

Así que no tengan reparo en detenerse de sus actividades para observar las alas del nuevo bichito que revolotea a su alrededor, de seguro serán mas interesantes que cualquier discurso presidencial.

P.D: A continuación dejo un espacio en blanco, para que puedan usar la luz del monitor para atraer insectos en la noche. Solo coloquen el monitor en el exterior y apaguen cualquier otra fuente luminosa, en unos momentos algún curioso animalillo volador rondará en las cercanías y podrán observar su estructura y conducta.






















Fin del espacio "atrae-insectos".