¿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".

Historia Mundial 10 El nuevo mundo

Eon Fanerozoico (actual)
Era Paleozoica
Periodo Cámbrico, de hace 542 a 488 millones de años.

Desde el inicio del Cámbrico, ya nada fue igual. Después del largo periodo de aislamiento impuesto durante el periodo Criogenico que llevó a un distanciamiento genético de las poblaciones de cada especie y de la re-ocupación del mundo durante el periodo Ediacárico. Se tenia un planeta con una biósfera muy diferente a cualquier otro momento en la historia. Ahora una gran variedad de especies macroscópicas diferentes habitaban una gran diversidad de habitats y los cambios de los últimos eones generaban un ambiente nuevo en la Tierra.

Mapa de la Tierra durante el Cámbrico, Se pueden ver las grandes extensiones de mares someros en aguas ecuatoriales y tropicales.

Por primera vez se tenía acceso a depósitos de calcio sustanciales, el mar y le aire estaban llenos de oxigeno y grandes extensiones de mares poco profundos albergaban a los nuevos animales. Todo esto dio origen al escenario típico del Cámbrico, un mar somero y amplio con aguas donde los animales disponían de mucho oxigeno y calcio, las plantas de abundante luz y espacio para crecer. Esto permitió a las plantas aumentar su tamaño y generar aún mas oxigeno, lo que dió a los animales la posibilidad de contener una gran masa celular impulsada por la oxidación como método de obtención de energía. Adicionalmente la disponibilidad de calcio permitió la generación de estructuras de protección (caparazones y conchas).

Biodiversidad durante y después el Cámbrico. Arriba, cantidad total de familias. Abajo, separado por grupos.

Así, del viejo mundo, donde los seres vivían en relativa tranquilidad con sus vecinos, donde se alimentaban por medio de la filtración y tenían cuerpos blandos, sin protección y por lo general de movilidad limitada. Se pasa a una biósfera donde se dispone de mucha energía para moverse, donde se inicia de manera marcada la carrera armamentista que define la biósfera hasta nuestros días. El juego de la presa y depredador llegaba a un nuevo nivel.

Escena típica del mar Cámbrico. Un anomalocaris debora un trilobite recién capturado. Un opabinia de cinco ojos y una especie de "garra" y un wiwaxia cubierto de espinas y placas se ven en el fondo.

Ya no bastaba con estar esperando que la comida callera sobre uno o que pasara flotando, ahora se tenía que nadar, y hacerlo lo más rápido posible, aparecen los primeros dientes y garras para sujetar a las presas, también los primeros escudos y espinas para defenderse. Inicia la evolución de los primeros sistemas respiratorios activos, -ya no solo dejes que el oxigeno se filtre por tu piel, ahora succiona agua y retira el oxigeno a la fuerza-.

Otra escena de cacería de un anomalocaris en las cercanias del fondo marino.

Los primeros depredadores requerían nadar tras de las presas y las presas escapar, cada uno competía por tener un sistema respiratorio mas eficiente. Los depredadores aumentaban el número y tamaño de los dientes, mientras que las presas la longitud de las espinas y el grosor de sus escudos.

Uno de los habitantes mas extraños del Cámbrico, el Alucigenia es un fosil tan extraño que no se sabe si esta completo o no. Esta es una reconstrucción posible.

En este periodo aparecen los primeros órganos sensores avanzados, los primeros ojos fueron burdos receptores de luz incapaces de formar imágenes, solo servían para saber donde esta "arriba" y "abajo" (de donde viene la luz del sol es "arriba"). Pero no tardaron mucho en adquirir la habilidad de formar imágenes, en localizar a la presa y distinguir al depredador.

Entre los seres mayoritarios del Cámbrico, los trilobites fueron de los mas numerosos, se conocen fosiles de miles de especies, era un grupo tan amplio como los insectos de hoy.

Durante el Cámbrico aparece el primer gran depredador del mundo, en la misma lista donde pondríamos al Tigre de Bengala, al Tiranosaurio Rex y el Tiburón Blanco, estaría el Anomalocaris. Medía casi un metro, que en su tiempo era enorme, tenía de los ojos mas avanzados, un método de propulsión muy eficiente que a pesar de su gran tamaño le daba una gran velocidad y una serie de "dientes" afilados en forma de espina que sellaban el destino de quién cayera en las dos estructuras parecidas a brazos con espinas que se proyectaban de su cabeza. Pero seres como el Wiwaxia se defenderían con su completa cubierta de placas duras y espinas (era una especie de puerco espín acorazado marino).

El resultado de la adición de la competencia al ambiente biológico ya presente a principios del Cámbrico fue la evolución de una gran cantidad de especies nuevas, pero a diferencia del periodo Adiacarico, cuando se dio la radiación de los acritarcos, ahora se dio radiación en casi todos los grupos de seres vivos, fue una "radiaciones de radiaciones", un evento llamado "explosión del Cámbrico" y ha sido lo mas importante que ha pasado en la biósfera terrestre desde que inicio el dominio del DNA sobre el RNA.

Durante esta "explosión" aparecen no solo nuevas especies, sino géneros enteros. Por ejemplo, es cuando se diversifican los Trilobites, uno de los cuatro grupos de Artropodos, los otros tres son los Insectos, Aracnidos y Crustaceos. Imaginen la riqueza biológica de un grupo tan variado como los insectos actuales y comprenderán lo relevante que fueron los trilobites. Aparecen también (aunque solo con unos pocos ejemplares) los Cordados, es decir el grupo al cual pertenecemos los vertebrados. Esto es otro punto de referencia para la riqueza biológica del Cámbrico, piensen en todos los seres vertebrados de hoy, los tigres, leones, perros, humanos, ballenas, peces, tiburones, cebras, etc, etc. Durante el Cámbrico solo se contaban con unos pocos representantes (como el Pikaia) y cualquier otro animal vecino sería muy probablemente de otro grupo muy diferente.

Marella Esplendis, un animal bastante pequeño y sin embargo con ejemplos fosiles muy bien conservado. La estructura de este diminuto ser nos muestra lo complejos que eran ya los animales en esta época.

Entre los muchos grupos que aparecieron, solo algunos han sobrevivido. Y es importante revelar que desde entonces ningún nuevo filo (filo es el grupo mas básico en que se organizan los animales, por ejemplo los Cordados) a aparecido. Así, como podemos concluir, el Cámbrico fue el periodo de innovación genética mas relevante en la historia de la vida en la Tierra y es por esto que marco a la biósfera, desde entonces la fauna que existe es la llamada "fauna Cámbrica" toda basada en el mismo tipo de diseño de los animales (órganos internos formados por membranas y encapsulados dentro de mas membranas).

De todos los periodos en la historia, este debió de ser uno de los mas interesantes ( o para mí, el mas interesante) desde un punto de vista biológico. Millones de especies y filios diferentes, cientos de grupos y miles de subgrupos, una diversidad biológica que nunca se tendría de nuevo. Un mundo tan diverso que haría al actual parecer monótono.

Después de la explosión del Cámbrico, varias extinciones masivas reducirían la variedad existente en la biósfera, pero la tendencia general impuesta prevalecería; una cadena alimenticia basada en depredación y seres compuestos de sistemas compuestos de órganos.

Para terminar valdría la pena decir, que entre los muchos seres que aparecen en los mares del Cámbrico, uno es de especial relevancia para nosotros, el Pikaia. Este animalito nadador que parecía un gusano a medio aplastar fue de los primeros vertebrados (en realidad solo tenía una serie de anillos de cartílago vagamente similares a una columna vertebral) y es en consecuencia nuestro antepasado. El lugar del Pikaia en la cadena alimenticia no fue muy relevante, lo mas probable es que el Anomalocaris se la pasara en espera de encontrar un Pikaia desprevenido. Pero la estructura del Pikaia, el apoyar los músculos en esos anillos de cartílago, tener un sistema nervioso que le permitía reaccionar rápidamente y su forma aplanada le permitían suficiente velocidad como para escapar del Anomalocaris y buscar refugio.

El Pikaia, ancestro de los vertebrados, desde peces hasta hamsters y humanos, para todos este ser es un abuelo lejano.

Durante el Cámbrico, nadie hubiera dicho que el pequeño y no muy impresionante Pikaia sería uno de los mas prolíficos seres y que el gran y poderoso Anomalocaris quedaría en el olvido.

Todo un clásico

Se cumplen 40 años de la llegada del hombre a la Luna. Y como ya es tradición, se tratará en este blog algo al respecto. En particular me gustaría hablar sobre lo que implico la misión Apollo, no desde un punto de vista astronaútico, o social, o con respecto a la competencia entre las dos super potencias, me gustaría hablar de los que implico físicamente. Es decir, ver la misión Apollo como una aplicación de la física.

Imagen de los cohetes Saturno V de las diversas misiones Apollo y la sucesora Skylab.

En primer lugar pensemos en lo necesario par aun viaje espacial. Claro, propulsión, mucha, mucha propulsión, para resolver esto, lo clásico han sido los cohetes químicos (ahora se usan ocasionalmente los motores iónicos y se están diseñando cohetes nucleares y velas solares) que aportan una enorme fuerza durante un periodo de tiempo reducido. Adicionalmente los cohetes químicos funcionan bajo el principio de hacer explotar "algo" y arrojar ese "algo" con la misma fuerza de la exploción, por lo que se debe cargar mucho de ese "algo" abordo, en el caso del proyecto Apollo, el "algo" es decir el combustible fue oxigeno, hidrógeno y compuestos derivados del keroseno.

Separación de la primer etapa del Saturno V, ya sin combustible no hay razón para seguir llevándolo.

La necesidad de transportar tanto combustible explica las extrañas proporciones de los cohetes y practicamente todas las naves espaciales actuales, casi todo el volumen inicial de la nave esta compuesto de tanques de combustible, los cuales se van desechando conforme se vacían.

Pero aparte de propulsión y de los muy obvios sistemas de soporte de vida, se requiere de algo que es vital, control. Sin la habilidad de control la nave, todo el combustible y capacidad de soporte de vida son inútiles. Y aquí es donde nos a de llamar la atención la tecnología del Apollo. El componente principal para controlar una nave es la computadora de abordo, y en el caso del Apollo esta fue de capacidad muy limitada, aunque en su tiempo fue todo un logro tecnológico.

Evolución del Saturno-Apollo, cada nuevo modelo cargaba mas combustible y lo explotaba mas rápido, generando mayor potencia.

Construida bajo pedido especial en el MIT (Massachusets Institude of Technology), el aparatito de 35 kilos y que gastaba 70 watts tenía una velocidad de 2 MHz (si, leyó bien), una RAM de 2 KB (también leyó bien) y una memoria fija (ROM) de 36K (¿que quieren? eran los 60´s). Entonces uno se pregunta, ¿como se las arreglaron para hacer todos los cálculos necesarios considerando que dependían mucho en resultados exactos?

Computadora de guía y control del Apollo 11. Todo un logro tecnológico en su época.

Ya habíamos hablado de los triunfos y limitantes de la física clásica y su tendencia determinista. Y el viaje del Apollo fue uno de los mejores ejemplos de triunfos. La forma en que se navegó, fue planeada desde antes del lanzamiento del cohete. Todo el trayecto estaba ya predestinado, no era como en el caso de un viaje en avión donde el piloto tiene que hacer constantes ajustes y tomar decisiones para resolver situaciones inesperadas. En los vuelos espaciales, al no estar sujetos a efectos de fricción o cualquier otra cosa que no sea la gravedad, se "maneja" usando únicamente la gravedad. Por lo que todo consiste en saber cuando y desde donde lanzar el cohete.

Por lo tanto, si uno tiene una computadora limitada a unas cuantas operaciones por minuto, se ha de limitar el uso de tal maquina a correcciones menores. En sí toda la trayectoria del Apollo estaba ya determinada desde el momento del lanzamiento, la tripulación solo se tenía que encargar de activar la computadora en los momentos adecuados para que esta a su vez disparara los motores de forma correcta.

Trayectoria de la nace Apollo 11, regulada por la interacción gravitatoria entre la nave, la Tierra y la Luna.

El viaje entero fue un ejemplo de aplicación de física clásica en todo su explendor ( tendrá siglos de antiguedad, pero funciona muy bién ), así que en cierto sentido es cierto lo que se dijo en la misión Apollo 13, "el Sr. Isaac Newton esta en el asiento del chofer".

Si creen que una trayectoria a la Luna regulada por la gravedad es compleja, vean esta a un par de cometas.

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Historia mundial 9 El final de un mundo

Eón Proterozoico
Era Neoproterozoica
Periodo Ediacárico de hace 630 a 542 millones de años.

En las primeras dos etapas de la era Neoproterozoica el mundo había sufrido una serie de cambios que marcarían a la biósfera para siempre. El primer lugar, una radiación se presentó en los acritarcos durante el periodo Tónico, luego durante el Criogénico dos fuertes glaciaciones cubren el planeta de hielo aislando a los pocos supervivientes en regiones circundantes de las chimeneas geotérmicas. Estos dos factores plantearon un cambio forzado en la biósfera. Durante la radiación de los acritarcos, muchas nuevas especies aparecen en la Tierra, y al quedarse aisladas durante las siguientes glaciaciones, poblaciones diferentes quedan aisladas, evolucionando así, en diferentes rutas.

El planeta Tierra, a mediados del periodo Ediacárico. El mapa es dominado por el océano Panthalasico

Para el comienzo del Ediacárico, muchas especies nuevas se encontraban en los mares primitivos, y durante este periodo el mundo cambia de nuevo para recuperarse de las glaciaciones. Y entre las características de este periodo se destaca el inicio de la formación de depósitos de minerales ricos en calcio y una elevación en el nivel de oxigeno en el mar y subsecuentemente en la atmósfera.

Un fósil del Ediacarico en la típica forma de hoja, este ser vivo llamado Charnia aún no esta clasificado con seguridad como planta o animal.

Al tener tantas especies nuevas la oportunidad de explorar nuevos confines del mar, antes llenos de hielo se dio la oportunidad para que muchas de las especies continuaran evolucionando, pero ahora, en lugar de vivir en zonas aisladas, lo hacían en regiones llenas de otras criaturas donde la competencia era intensa, y de esa manera se vieron forzadas a desarrollar una variedad de nuevas adaptaciones.

Dos ejemplos de fósiles de animales con pequeñas capas rígidas. La criatura a la derecha (Spriggina Floundensi) muestra una estructura similar a un caparazón en el extremo derecho y es un probable ancestro de los trilobites.

Entre los seres que vivieron durante este periodo se encuentran algunos de los primeros seres macroscópicos claramente modernos, aunque la separación entre plantas y animales aun no era tan clara.

Otros dos ejemplos de terricolas del Ediacárico, arriba un Charniodiscus Arboreus, criatura que se anclaba al suelo marino, como las plantas, pero que alimentaba de lo que atrapaba de lo que filtraba del agua, como los animales, se le clasifica en el reino "Incertae sedis" que quiere decir "lugar incierto" (forma elegante y peleontologicamente correcta de decir en latin "no se que es esta cosa"). Y abajo, un Kimberella, una especie de molusco (no demostrado) que fue el primer animal en contener una cavidad interna, su relación con seres posteriores aún esta en discución.

Así, durante este periodo se planeta el escenario para el momento mas crucial de la vida en la Tierra y uno de los momentos mas importantes del planeta. Las nuevas especies, los nuevos depósitos minerales y la atmósfera con cada vez mas oxigeno fue lo que permitió que se generan las condiciones para la nueva Tierra. El final del Ediacárico concuerda con la última de las grandes glaciaciones, no tan imponente como las dos del Criogenico, pero aún así de importancia, y por lo tanto con el inicio de un periodo de estabilidad en la Tierra que permitió el inicio de ese momento tan crucial que cambiaría al planeta para siempre.......el Cámbrico.

Paisaje de un mar poco profundo (por lo tanto fertil) del Ediacárico. Estos fueron lo últimos paisajes de la vieja Tierra, de los tiempos tranquilos de seres blandos y un vida tranquila que se ganaba filtrando alimento del agua, cuando los colmillos no exitían y los exoesqueletos eran un lujo. Los últimos tiempos antes del Cámbrico.

¿Marte del tamaño de la luna?

Desde hace algunos años ha estado circulando un email donde se asegura que Marte se verá del tamaño de la luna. Y desde entonces la gente me pregunta si es cierto. Curiosamente algunas personas me lo han preguntado todos estos años (la misma persona). Así que veamos de una vez por todas por qué es que Marte NO se verá del tamaño de la Luna, ni este año ni en ningún otro en la historia.

En primer lugar entendamos lo que queremos hacer, ver si Marte podría verse del tamaño angular de la Luna. El tamaño angular es una medida de que tan grande se ve algo, digamos, la distancia angular el horizonte al punto mas alto del cielo (zenit) son 90º (grados), la extensión del cielo completo es 180º. Por lo que un objeto como la Luna o el Sol será de algún tamaño angular dado que dependerá de su tamaño real y su distancia. Por ejemplo, el Sol es mucho mas grande que la Luna, pero como está mucho mas lejos, sus tamaños angulares son casi iguales.

Veamos primero el tamaño de la Luna, en especial queremos ver que tan chica se podría llegar a ver la Luna desde la Tierra. Si consideramos que la órbita de la Luna es elíptica (como todas las órbitas) veremos que en diferentes fechas la Luna podría verse de diferente tamaño. A lo largo de su órbita la luna varia en tamaño angular de un poco menos de 30 a mas de 33 minutos de arco. Por lo tanto el tamaño de la Luna no varia mucho del medio grado.

Diferencia en tamaño de la Luna durante el apogeo y perigeo, los momentos de mayor y menor distancia a la Tierra.

Nota: Un grado (1º) es igual a 60 minutos de arco (60') y un minuto de arco es igual a 60 segundos de arco (60") por lo que 1º=3600" y 0.5º=30'=1800".

Mientras que Marte variará mas de tamaño ya que su distancia a la Tierra cambia mucho mas que en el caso de la Luna. Marte es un planeta exterior, lo que quiere decir que esta mas lejos del sol que lo que está la Tierra, y su distancia promedio al sol es de 1.5 UA (Unidades Astronómicas) mientras que la de la Tierra es 1 UA. Cuando Marte se encuentra mas lejano a nuestro planeta (de hecho, del otro lado del sol) se le llama conjunción, y cuando está mas cercano es la oposición. Por lo tanto, cuando Marte se vea mas grande será durante la oposición.

Diagrama de las órbitas de Marte y la Tierra, mostrando los tamaños comparativos y los puntos de menor y mayor distancia.

De la imagen anterior, vemos que la distancia máxima entre la Tierra y Marte es de 2.5 UA y la mínima de 0.5, por lo que habremos de averiguar de que tamaño se ve Marte a 0.5 UA. Pero como las órbitas de ambos planetas son elípticas, tendremos una variación aún durante las oposiciones. Veamos algunos ejemplos del tamaño angular de Marte en diferentes posiciones.

Comparación del tamaño angular de Marte según se ve desde la Tierra. Oscila entre los 3.5 y 25 segundos de arco.

Como se puede ver, aún durante las oposiciones favorables, como la del 2003 (y 2004) Marte tiene un tamaño angular de unos 25" (25 segundos de arco) es decir menos de la mitad de un minuto de arco, y la Luna al verse mas pequeña no baja mucho de los 30' (minutos de arco).

Por lo tanto, aun cuando sus tamaños son mas parecidos, Marte es 60 veces mas pequeño que la Luna.

Entonces, NO, Marte NO se verá del tamaño de la Luna.

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Historia Mundial 8 Algo raro esta pasando

Eón Proterozoico
Era Neoproterozoica
Periodo Tónico de hace 1,000 a 850 millones de años

El breve período Tónico estuvo a punto de ser un periodo aburrido mas donde lo único relevante era el movimiento de continentes de un lado al otro (se separó el supercontinente Rodinia). Pero durante estos 150 millones de años se dio un fenómeno del que quedaron huellas, algo que nunca antes había ocurrido. Se dio la primera de las radiaciones de los acritarcos.

A grandes rasgos, los acritarcos, son una clasificación de fósiles, en realidad es una forma de agrupar a todos aquellos micro-fósiles que no tengan alguna otra clasificación, una especie de "bolsa de sobrantes".

Mapa de la Tierra durante el proterozoico, los puntos rojos indican donde se han encontrado depósitos que se forman solo en la presencia de glaciares.

Y el decir que ocurrió una radiación de acritarcos no implica que estos emitían partículas peligrosas o que brillaban en la oscuridad. Cuando en paleontología se dice que un grupo de organismos presenta "radiación" es por que en un periodo corto (geológicamente hablando) aparecen muchas especies nuevas de ese grupo. Por lo que la radiación de los acritarcos es un periodo en el cual aparecen en los registros fósiles una gran cantidad de estos seres. Lo que implica que o se vieron favorecidas las condiciones para la fosilización (permitiendo a mas especies dejar ejemplares fosilizados) o evolucionan muchas especies nuevas, implicando algún cambio importante en la biósfera.

En el caso de la primer radiación de los acritarcos, no se han encontrado evidencias de algún mejora en las condiciones de fosilización por lo que se interpreta esto como un periodo de rápida aparición de especies microscópicas. Y esto no nos ha de sorprender mucho, el causante fue Rodinia, el supercontinente que se separó.

Al estar casi toda la tierra en un solo cuerpo continental, se genera un solo océano, y por consecuencia una serie de ecosistemas que dependen de la profundidad y latitud (que tan al norte o sur esta un punto dado). Pero al separarse en varios continentes divididos por cuerpos de agua, océanos o mares, se generan una variedad de nuevos ecosistemas, por ejemplo, se pueden tener dos o tres lugares con la misma profundidad y latitud pero en diferentes mares. Por lo que varias especies tienen la oportunidad de competir en un ambiente nuevo.


Periodo Criogénico, de hace 850 a 630 millones de años.


El periodo Criogénico se caracterizó por,.... exacto, el frio. Durante este periodo el planeta entero de vio envuelto en una serie de glaciaciones concecutivas, las dos mas intensas, la Sturniana y la Marinoan/Varanger duraron de hace 700 a 750 y 660 a 635 millones de años respectivamente.

Mapas de la extensión y profundidad del hielo, temperatura y precipitación durante el proterozoico.

La causa de esto fue la formación, aunque sea temporal, de otro supercontinente, Pannotia. El efecto de esto fue el detener momentaneamente la actividad tectónica responsable de la emisión de bióxido de carbono, con lo cuál se redujo la cantidad de este gas y en consecuencia bajó mucho la temperatura.

Lo relevante de estas glaciaciones es que a diferencia de las mas recientes, las capas de hielo se extendieron casi hasta el ecuador. Sumiendo a la Tierra en un episodio llamado "Tierra bola de nieve". En este punto es necesario aclarar que aún existe discución sobre la naturaleza de las glaciaciones, en si fueron globales o lacalizadas (un solo glaciar enorme o muchos mas pequeños) no se duda sobre que hayan ocurrido.

Pero aún mas interesante que el hecho de que el planeta estaba cubierto de hielo, es el hecho de que fue durante este periodo cuando la vida estuvo mas cerca de desaparecer. Durante estos tiempos se dio la mas grave de las extinciones masivas. Nunca había, ni volvería a estar, la Tierra tan cerca de quedarse sola, durante varios millones de años, la Tierra parecía un desierto estéril a 50 grados bajo cero.

Ahora, veamos que pasa si reunimos lo que llevamos hasta ahorita de la era Neoporterozóica, primero, un supercontinente de separa, genera muchos ecosistemas y evoluciona una gran variedad de especies de microorganismos, luego el mundo entero se congela y los glaciares cubren casi todo, reduciendo las zonas habitables a unos pocos "paquetes" en el mar que rodeaban a las fumarolas.

Fumarola oceánica. Estas están aún presentes en los océanos actuales, donde dos placas continentales se unen, con el equivalente a minivolcanes abajo del mar. Emiten una gran cantidad de agua muy caliente y rica en minerabels que sirve e alimento y fuente de energía a todo un ecosistema independiente de la luz solar. Estan fueron los últimos bastiones de la vida, ante la gran extinción.

Pero durandute este periodo de cambios y extinción de muchas especies aparecen algunas otras, por ejemplo, las primeras esponjas, que son de los seres mas viejos aun presentes en los océanos.

En la siguiente entrada de la serie "El final de un mundo", el periodo Ediacarico combina el resultado de los cambios de toda la era Neoproterozoica, y marca el último capítulo de la antigua Tierra.

Algo le huele mal

Continuando con el tema de los satélites Galileanos (ver De vacaciones a Europa) hablemos hoy sobre otro de estos interesantes cuerpos, uno que si tuviera aire respirable olería a huevo podrido, es decir Io.

Animación de Io y Júpiter

Io es el mas cercano a Júpiter de los satélites Galileanos, un poco mas grande que nuestra luna y como propiedad característica es el único cuerpo aparte de la Tierra con actividad volcánica conocida. Y de aquí su peculiaridad, el problema con Io es explicar su actividad volcánica. En el caso de la Tierra, la energía para impulsar los volcanes viene del calor en su interior el cuál se mantiene gracias a que nuestro planeta tiene un enorme núcleo y en consecuencia mucho material radio-activo que emita calor de manera constante. Esto, junto con el hecho de que la corteza terrestre es un muy buen aislante permite que la Tierra mantenga su núcleo caliente e impulse toda una variedad de manifestaciones de actividad geológica, incluyendo sus numerosos volcanes.

Imagen de Io, los colores son debidos a la combinación de compuestos de azufre, algunos de los puntos negros son calderas volcánicas.

Pero Io es un cuerpo mucho mas pequeño, inclusive Marte que tiene un diámetro casi de la mitad del terrestre carece de material radio-activo en cantidades adecuadas para mantener una actividad geológica (por esto es que Marte presenta solo volcanes extintos y ninguno activo), entonces ¿como es que Io mantiene sus volcanes activos? una posible explicación es que su núcleo contenga una densidad mucho muy alta de material radio-activo, pero esto implicaría que la masa total del satélite fuera mayor a la calculada, entonces tenemos que no se puede explicar por la cantidad de estos materiales en el núcleo.

Comparación de tamaños, la Tierra, nuestra Luna e Io.

Para poder entender como Io se mantiene caliente basta ver su localización, cerca de Júpiter y con otros 3 satélites de gran tamaño en órbitas relativamente cercanas. Esto impone una condición peculiar en Io, estar expuesta de manera constante a cambiantes fuerzas gravitatorias. Por ejemplo, en un momento dado Io puede estar expuesta únicamente a la gravedad de Júpiter, unas horas después (su periodo orbital es muy corto) estar en la vecindad de alguna de sus lunas vecinas y por lo tanto la fuerza gravitacional que la afecte será diferente ( Júpiter + la(s) luna(s) vecina(s) . Este efecto de estar alterando la fuerza total que influye en un cuerpo es lo que se llama "marea gravitatoria" y en el caso de un cuerpo como Io lo que mas se afectaría no sería su trayectoria (regida por el imponente Júpiter) sino su núcleo, el cuál se vería en un estado de constante perturbación por lo que se calentaría y mantendría al satélite geológicamente activo.

A la izquierda, penacho volcánico en el horizonte de Io. Derecha arriba acercamiento del penacho. Derecha abajo, al rotar el satélite se vio, en el mismo lugar, esta estructura que fue identificada como un volcán.

Al igual que en la Tierra, en Io esta actividad se manifiesta en forma de volcanes (hasta donde sé, no se ha encontrado evidencia de tectónica de placas en Io) que arrojan hacia arriba el contenido derretido del manto, pero a diferencia de la Tierra, ese manto es muy rico en azufre. De ahí que los volcanes de Io arrojen una mezcla de compuestos de azufre y de hecho, sean responsables del anillo de Júpiter (un anillo de azufre emitido por Io).

Un último hecho interesante sobre Io es que en el sistema de Joviano, es el único con una atmósfera, tenue, pero se hace notar. Y esta atmósfera, formada por el material expulsado de los volcanes esta expuesta a partículas cargadas que se quedan atrapadas en el enorme campo magnético de Júpiter, por esta razón, ocurre algo similar a lo que pasa sorbe los polos de la Tierra, se forman auroras. Pero a diferencia de la Tierra, en Io cubre toda la atmósfera, es decir, el aire brilla en la noche.

Izquierda, imagen del brillo de la tenue atmósfera de Io. Derecha, mapa del mismo hemisferio.

Olerá mal, pero se a de ver muy interesante.

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Historia Mundial 7

Eon Proterozoico
Era Mesoproterozoica De hace 1,600 a 1,000 millones de años.

Durante esta era fueron relativamente escasos los sucesos biológicos y geológicos de relevancia por lo que se le tratará con brevedad. La era Mesoproterozoica esta dividida en tres periodos:

Calymniano (1,600-1,400).- Caracterizado por la expansión de plataformas oceánicas por medio de nuevas plataformas recientemente cratonizadas. También se da la fragmentación del supercontinente Columbia (hace 1,500 millones de años)

Ectasiano (1,400-1,200).- El nombre deriva de la expansión de las plataformas geológicas (depósitos que se encuentran sobre un cratón) y es cuando aparece el primer fosil de un ser claramente multicelular y con reproducción sexual, el alga roja Bangiomorpha Pubescens (hace poco mas de 1,200 millones de años).

Primer ejemplo claro de ser multicelular sexuado, un alga roja de hace 1,200 millones de años.

Stetiano (1,200-1,000).- Espero que sea por la falta de fósiles que tenemos de estos tiempo, pero lo único por reportar de este periodo es la aparición de otro supercontinente, en este caso Rodinia.

¿Saben? nunca me había sentido tan contento de haber nacido en la era Cenozoica, es mas interesante (sin mencionar la ventaja de tener la capa de ozono).

Pero los garantizo de la siguiente era, la Neoproterozoica será mas interesante que la Meso proterozoica, estaremos planteando el escenario para el siguiente Eon, el Fanerozóico, del cual el primer periodo es ¡el Cámbrico!

De vacaciones a Europa

¿No le gustaría pasar este verano en Europa? A mi sí, nada como estar sumergido en un océano permanentemente oscuro y tener que cruzar una capa de hielo de varios kilómetros de espesor para salir a la superficie. O pasear por los cañones con suelo y paredes de hielo y temperaturas mas bajas de las que cualquier ser humano a experimentado. El único inconveniente podría ser que cualquier mensaje enviado a casa, aun por ondas de radio, tardaría alrededor de una hora en llegar. Y se podría desorientar un poco el hecho de ver al sol tan pequeño y distante. Eso sí, que cada quién traiga su propio oxigeno por que no hay atmósfera apreciable.

Vista de Júpiter y el vecino Io desde la superficie de Europa, justo afuera de una de las grietas.

Creo que para estas alturas ya se dieron cuenta de que no me refiero a "Europa" como el lugar donde se encuentra la torre Eiffel, el Coliseo o el palacio de Buckingham. Y que no es el lugar para comer jamón (se recomienda España), pescado con papas (Inglaterra, ¿donde mas?) o pasta. Me refiero a Europa, una de las cuatro grandes lunas de Júpiter. Estos cuerpos fueron descubiertos por Galileo Galilei en 1610 y son los primeros cuerpos del sistema solar en ser descubiertos por medio del telescopio, hoy llamados satélites Galileanos.

Animación de Europa.

Aparte de su relevancia histórica (inclusive fueron considerados "heréticos"), los satélites Galileanos son de gran interés astronómico, no solo por ser cuatro de las lunas mas grandes (de hecho, Ganímedes es la mas grande del sistema solar, casi del tamaño de Marte) sino por que son cuerpos muy especiales. Por ejemplo, Io es el único cuerpo, aparte de la Tierra, con volcanes activos en el sistema solar, aunque sus volcanes arrojan compuestos de azufre, y de estos mismos, se forman ríos y lagos en su superficie. Pero en esta entrada quiero hablar mas bien sobre Europa.

Los cuatro satélites Galileanos con Júpiter en el fondo. En en sentido de las manecillas del reloj, iniciando arriba a la izquierda; Io, Europa, Calisto y Ganímedes

Este satélite casi del tamaño de nuestra luna esta cubierto de una sustancia muy extraña en el sistema solar exterior (donde se encuentra), agua. Específicamente, esta cubierta de una capa de hielo de agua, tal como en el de los casquetes polares en la Tierra. El núcleo de Europa es de roca, pero en la zona intermedia, donde la Tierra tiene magma, se encuentra un océano de agua líquida ("agua líquida" puede parecer obvio , pero en el sistema solar el agua suele encontrarse como un sólido, solo en la Tierra la mayor parte del agua es líquida).

Este extraño arreglo, un núcleo rocoso, rodeado por un océano cubierto totalmente por una capa de hielo da origen a una situación muy interesante para los astrónomos, en especial, los exobiólogos (quienes estudian las condiciones físicas y químicas necesarias para la vida desde un punto de vista astronómico) ya que es uno de los lugares candidatos a contener el potencial de albergar vida, aunque sea a nivel microbiano.

Diagrama del interior de Europa mostrando su mar interior. No será el Mediterraneo, pero no negaran que es interesate.

Ahora veamos, Europa contiene cuerpos de agua grandes y térmicamente estables y materiales orgánicos tanto de su interior como de cometas que impactaron con ella hace millones de años, es decir, tiene lo necesario para que se den reacciones químicas similares a las que dieron origen a la vida en la Tierra. La pregunta es ¿existe suficiente energía para llevar acabo de las citadas reacciones? En la zona del sistema solar donde se encuentra Europa, la temperatura es tal que el hielo persiste aún cuando le da el sol directamente y es mas duro que muchas rocas en la Tierra. Por estas temperaturas tan bajas conseguir energía no es tan fácil.

Pero la superficie de Europa nos da algunas pistas interesantes. Como se puede ver, la capa blanca de hielo esta cubierta de lineas oscuras. Estas líneas son grietas, las mas grandes, auténticos canales donde la superficie se ha quebrado y material del interior salio para luego congelarse al contacto con el vacío del espacio. Y de hecho ese material oscuro fue agua "sucia" una especie de lodo de polvo con compuestos orgánicos. Lo relevante aquí es que el proceso que generó la energía para quebrar la superficie fue un proceso interno.

Posibles situaciones de emanación de fluidos calientes en Europa, en especial, agua con polvo.

Muchos astrónomos piensan que la perturbación gravitatoria de Júpiter y los otros satélites Galileanos podría ser suficiente como para mover ligeramente y por lo tanto calentar el núcleo de Europa y de esta manera generar un flujo de calor constante en el océano interno (este mismo mecanismo se piensa es el responsable de la actividad volcánica en la luna vecina, Io).

En vista de esto, las principales agencias espaciales han diseñado misiones con el propósito de estudiar el sistema de Júpiter (planeta mas lunas) y luego a Europa con mayor detalle. La mayoría de las propuestas consisten en órbitadores, sondas que se quedan en el espacio entre estos cuerpos tomando datos que ayuden a planear misiones futuras, pero la propuesta que mas me llama la atención, y estoy seguro de no ser el único, es el de mandar una sonda-submarino al océano de Europa.

Para lograr esto se tendría que penetrar la gruesa capa de duro hielo y la forma en que se propone hacer esto es por la vieja e infalible tecnica de ..... "a lo bruto" es decir, dejar caer desde el espacio una especie de dardo que llegue hasta la parte líquida y luego libere un pequeño submarino (alguna variantes incluyen un, mas elegante, taladro). Este pequeño robot tendrá la misión de buscar cualquier tipo de actividad orgánica que pueda detectar.

Disparar un proyectil para hacer un hoyo desde la superficie hasta el manto no será la manera mas refinada de llegar a otro mundo, pero es muy eficiente si se desea mandar un submarino a estudiar, por ejemplo, posibles chimeneas termales.

Pero mientras esperamos que se apruebe el presupuesto para estas misiones, se puede ir corriendo mas simulaciones de océanos cubiertos de hielo, calentamiento por mareas gravitatorias y ¿por que no? planear una vacaciones buscando compuestos orgánicos bajo el hielo de Europa (sin fish & ships).

¿Pasado y futuro de Europa? Se hipotiza que en el pasado Europa contenía agua líquida en su superficie, la que se congeló para generar el cuerpo conocido hoy. Pero en el futuro, cuando el sol sea mas viejo y caliente mas el sistema solar exterior, Europa podría de nuevo contener océanos superficiales.

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Historia Mundial 6

Eon Proterozoico
Era Paleoproterozoica
Periodo Siderico, de hace 2,500 a 2,300 millones de años

Durante este periodo, la geología de la Tierra se vio afectada por la introducción de oxigeno comenzada unos pocos millones de años atras con la aparición de la fotosíntesis. Y como veremos se modifico la hidrosfera y atmósfera.

Los primeros seres fotosintetizadores eran criaturas unicelulares que contenían clorofila, pero pronto estos seres formaron relaciones simbióticas con otros mas grandes, con el tiempo esta relación los llevo a convertirse en organelos (componentes de una célula) de otras criaturas uncielulares y así, en el curso de algunos millones de años evolucionaron las primeras plantas unicelulares con organelos dedicado a la contención de clorofila (existen indicios de que algunas versiones primitivas de la clorofila o una molécula similar era morada en lugar de verde, lo que haría que las primeras plantas fueran moradas).

Al introducir mas oxigeno en el mar el hierro disuelto en el agua se oxido formando magnetita (Fe3O4) la cual se precipitó al fondo del océano y con el paso del tiempo generaron enormes depósitos de este material que se preservan hoy como bandas de hierro. Un efecto notable desde el espacio de este fenómeno fue que el mar de aclaró, de un tono verdusco que tenía a uno mas azulado-transparente parecido al actual. En cuanto el agua marina se saturó de oxigeno, el gas comenzó a ser liberado en la atmósfera. Esto acto, irrelevante al principio propició un cambio también que con el tiempo sería fundamental, llegar la atmósfera de oxigeno y permitir que en cada tormenta eléctrica se formara ozono.

Fotografía del impacto de Vredefort en Sur África, ocurrido hace unos 2030 millones de años y es el mayor cráter de impacto conocido en la Tierra.

Adicionalmente, la presencia de oxigeno en el aire redujo la cantidad de gases de invernadero y en consecuencia redujo la temperatura del planeta. Así comenzó (hace 2,400 millones de años) la glaciación Huroniana, que ha sido la mas drástica conocida, congelando casi todo el planeta. Esta glaciación consistió en una serie de edades de hielo consecutivas interrumpidas por cortos intervalos de temperaturas un poco mas cálidas que nunca llegaban a restablecer la temperatura del planeta.

Periodo Rhyaciano, de hace 2,300 a 2,050 millones de años

Durante este periodo terminó (hace 2,100 millones de años) la glaciación Huroniana, después de 300 millones de años. El resto de este corto periodo (50 millones de años) se caracterizó por el lento incremento en la temperatura y restablecimiento de la primitiva biósfera en todo el océano.

Impacto de Sudbury en Canadá, hoy cubierto por un lago. El impacto ocurrió hace 1850 millones de años.

Periodo Orosiano, de hace 2,050 a 1,800 millones de años.

Después de tener una superficie dominada por el océano durante toda su existencia la Tierra comenzó un periodo de orogenia (proceso de formación de nuevo terreno) muy intensa en todo el globo durante este periodo (de ahí su nombre). Lo que indico el paso de la Tierra con superficie claramente oceánica a una con un componente notable de continentes.

Otro importante cambio definiría a este periodo, el paso de la atmósfera antigua a la dominada por oxigeno. A pesar de que desde hacia millones de años el oxigeno se había estado acumulando primero en el mar y luego en el aire, fue durante el Orosiano cuando el oxigeno dominó la química atmosférica.

Aparte de estos dos cambios, un par de eventos, mas específicamente, los dos mayores impactos meteoríticos, marcaron este periodo. El primero, el impacto de Vredefort en la actual Sur África hace 2030 millones de años, el cuál es el mayor conocido y confirmado hasta la fecha y el de Sudbury en lo que hoy es Canadá que es el segundo y ocurrido hace 1850 millones de años.

Fotografía por un microscópio de un Eucariote, es decir, un ejemplar de vida con celula(s) complejas consistentes en una diversidad de organelos y estructuras de soporte. Hoy, los seres de casi todos los reinos de la biósfera estan constituidos por este tipo de células.

Periodo Estateriano, de hace 1,800 a 1,600 millones de años.

La era Paleoproterozoica tendría un último episodio, el periodo Estateriano, que consistiría en 200 millones de años de continuo crecimiento en casi todos los continentes y la formación el supercontinente Columbia. Este supercontinente tenía unos 12,900 km de norte a sur y 4,800 de este a oeste y estaba formado por los actuales; Norte y Sur América, Australia, India, y Escandinavia.

También durante este periodo aparecen los primeros Eucariotes, es decir los primeros seres con células complejas (bueno, con célula compleja, ya que eran unicelulares). Estos fueron ya células con tantos organelos y estructuras como las actuales, y los primero ejemplares de los reinos actuales, como el Plantae (plantas), Animalia (animales), Fungi (hongos), Amoebozoa, etc, etc.

Siguiente entrada de la serie: Era Mesoproterozica.

"Mire mijo...

...para fabricar un hacha, se debe iniciar (como con toda herramienta de piedra) con un nódulo de pedernal que ha de ser de buena calidad. Te recomiendo buscar los ejemplares con menor granulación y sin incrustaciones, se debe de buscar también que sean de bordes redondeados sin grietas y que no estén quebrados. Si se tiene tiempo, se puede enterrar el pedernal en arena mojada, cerca de un río o lago, durante algunos días para humedecer la piedras y hacerlas mas trabajables. Y el método mas adecuado es utilizar un martillo duro (hecho con otra piedra mas dura) para golpearlo y eliminar el material excedente para dejar el contorno general del hacha. La forma de golpear la piedra dependerá de la forma y tamaño del pedazo que se quiere separar, considerando que la mayoría de lo golpes generan cortes a 90º y que las líneas de fracturas tienen una parte principal recta y que terminan en una ligera curva. También se ha de considerar que los pedazos de desecho se pueden usar para fabricar otras herramientas de corte. En caso de que se desee que las fracturas tengan un componente recto mas largo se recomienda calentar la piedra antes de trabajarla en una fogata y luego dejarla enfriar de nuevo.

Después de delinear lo mas que se pueda el hacha con el martillo duro, se continúa con un martillo blando, hecho de madera. Esto es para afinar detalles, sobre todo el borde donde se debe trabajar el filo con mucho cuidado para tener un buen efecto de corte. Después, el retocador de hueso..."

La técnica y los métodos variaban un poco, pero palabras con el mismo significado que estas fueron pronunciadas en miles de idiomas en millones de ocasiones a lo largo de nuestra historia. En esas incontables ocasiones una generación de Homo Sapiens Sapiens entrenaba a otra en la fabricación de herramientas. Pero al hacer eso no solo se lograba enseñar a los niños a fabricar hachas de piedra. Se les enseñaba a trabajar de manera muy diferente a nuestros ancestros y a otras especies humanas (pues han existido mas de una docena de diferentes "tipos" de humanos de los cuales solo nosotros quedamos). Esta forma de fabricar las herramientas, que fue característica de nuestra especie esta basada en el refinamiento.

Mientras que otras especies humanas y de nuestra familia cercana, los Australopitecinos, fabricaban herramientas, todos los hacían de al forma mas práctica posible. Las especies mas primitivas, por ejemplo, se contentaban con generar trozos de piedra con bordes afilados, mientras que nuestra especie hermana, los Neandertales (Homo Sapies Neandertalis) se concentraba mas es fabricar herramientas duraderas, eficientes y muy fuertes. Pero nuestros ancestros fabricaban herramientas que eran, además de todo esto, cada vez mas refinadas e inclusive, ornamentadas.

Hachas de piedra, fabricación tosca del Homo Erectus (arriba en la primer imagen), la mejorada y mas eficiente tecnología Neandertal (abajo en la primer imagen), y la mas compleja y tardada hacha de Homo Sapiens Sapiens (abajo), nótese que se requiere de varias herramientas.

Las hachas de piedra fueron las "navajas suizas" de la pre-historia. Pero existieron muchos tipos diferentes. Las primeras de estas herramientas (expresamente fabricadas con tal propósito) creadas por el Homo Erectus consistían en una piedra con uno de los lados quebrado de manera que resultada en un filo, el tiempo de fabricación es de menos de un minuto. Los Neandertales se preocupaban por que resultara suficientemente fuerte como para resistir un uso durante periodos prologados, que se le pudiera afilar de nuevo y cortara las pieles de la manera mas limpia posible, el tiempo de fabricación rondaba la media hora (asumiendo mucho cuidado en el proceso). Y el Homo Sapiens Sapiens generaba una que fuera cómoda de manejar, de corte sumamente limpio, con el menor numero posible de caras de filo, y fuera ligera como para transportarla fácilmente, el tiempo de preparación puede ir de una hora a 2 semanas (si se desea decoración con motivos animales o símbolos pintados o tallados, se requiere de mas tiempo).

Punta de lanza separable con un total de tres segmentos. A la izquierda, el mango, luego una "base" enmedio y a la derecha un pequeño dardo. Este tipo de lanza ultraligera hubiera servido bien para aves.

El uso de una variedad de martillos de diferente dureza, de "retocadores" de madera y hueso, caras de filo largas y recta, y ornamentación implica no solo que se tiene un mejor manejo de los recursos, sino que se dispone de un grupo de personas con habilidades diferentes. El aprender a manipular la piedra, los pigmentos, el hueso y la madera lleva tiempo, requerimos ayuda de alguien para poder proveernos los necesario para sobrevivir mientras se aprende, y de preferencia, también alguien que nos enseñe un oficio, algo en que especializarse, tallar el pedernal, fabricar pigmentos, o pulir hueso. Cada ocupación llevo al nacimiento de los primeros artesanos, aunque no tan especializados como los actuales, fue un rol que no existía en ninguna otra especie.

Atl, o arroja-lanzas. Permite proyectar una lanza con considerable velocidad permitiéndole llegar mas lejos o ser mas mortífera (durante la conquista de México, los españoles con armas de fuego se enfrentaron a los Aztecas con atls y se dieron cuenta de que a una distancia en que sus armas ya no eran eficientes, los atls Aztecas podían atravesar una armadura).

Y el vivir en grupos suficientemente grandes como para funcionar de manera tan eficiente que nos permita refinar nuestras habilidades nos dio una marcada ventaja. Una ventaja que no hubiera sido posible sin que algunos miembros de la sociedad se dedicaran a, en primer lugar proveer y tal vez mas importante a refinar habilidades que luego enseñen a otros. De aquí la importancia de los padres en los grupos familiares de especies con sociedades complejas. Ya en los Neandertales jugaban un papel importante al transmitir conocimiento (evitando el tener que desarrollar todo de nuevo), y en los Sapiens Sapiens el enseñar a los hijos o algún otro aprendiz, permitió el asimilar rápidamente lo que ya se sabía y experimentar mas, encontrando nuevas formas de hacer las cosas.

Megaloceros vs atls y lanzas separables. Las apuestas están a favor de los cazadores, a corta distancia el atl entierra las lanzas muy profundo en el cuerpo hiriendo organos vitales y debilitando al animal de inmediato.

Un ejemplo de un desarrollo que se permitió gracias al entrenamiento de padres-tutores durante la prehistoria fue la lanza de punta separable. Estas eran lanzas con el cuerpo principal y la base de la punta en dos segmentos distintos que se unían por presión únicamente, sin pegamentos ni ataduras. Adicionalmente, las puntas tenían una variedad de formas y materiales. Por ejemplo, entre las puntas de lanza de pedernal, algunas eran grandes y delgadas (para cazar mamuts) y otras largas y cilíndrica (para, digamos, megaloceros, una especie de venado enorme), mientras que otras tenían punta de hueso (muy buena para caballos y osos). Y además estas lanzas se arrojaban con un atl (utensilio de madera para arrogar lanzas con fuerza y velocidad incrementadas).

No es exactamente un garrote de madera lo que tiene en la mano (de hecho es un cuerno de mamut enderezado y con unos objetos de propósito desconocido pegados) y su ropa es algo diferente de las pieles de jaguar con los que se les representa típicamente, pero este es un "cavernícola" tal como ha sido reconstruido a partir de su entierro. La ornamentación de su ropa indica que vivió en una cultura con una economía tal que permitía el dedicarse a la aplicación de tecnicas elaboradas desarrolladas a lo largo de varias generaciones para fabricar una variedad de objetos ornamentales.

A un Neandertal jamas se le hubiera ocurrido fabricar un arma tan frágil y aparentemente inútil, ¿una lanza con una punta que se puede caer? ¿y tan delga y ligera que cualquiera la puede aventar? Los Neandertales cazan con un ataque directo a un animal que cansaban (acosándolo y haciéndolo correr) previamente, por lo que requerían de lanza gruesas y fuertes que sobrevivan varias embestidas, las puntas eran de la misma madera solo afilada y endurecida al fuego, así no se pierden valiosas piezas de pedernal y se puede afilar constantemente. Pero las lanzas arrojadizas de punta separable tenían dos grandes ventajas ocultas:

1. No te tienes que acercar al animal en un combate cuerpo a cuerpo y clavarla con mayor fuerza.
   
2. Puedes "personalizar" la lanza para la presa que buscas.

Para entender mejor la virtud de estas lanzas, imaginemos una cacería de mamuts. Si atacamos a uno de estos animales se enojará y podría aplastarnos con gran facilidad. Pero ¿y si la lanza se arroga desde 50 metros de distancia y aún así se clava con mayor profundidad? En primer lugar al impactar contra el animal el mango de la lanza se separa, y esa pieza de madera recta, difícil de fabricar no será arrastrada por un animal enfurecido que la puede romper. Luego la punta especializada para mamuts, grande y delgada, como una pala, se clave entre las costilla y se queda ahí, desangrando al animal con cada movimiento. Así que en lugar de necesitar unos 15 cazadores con lanzas Neandertales, con peligro de perder a 1 o 2, basta con unos 5 cazadores armados con estas nuevas lanzas que tengan paciencia y dejen que el mamut de desangre antes de aproximarse (y de pasada recogen los mangos de las lanzas para reutilizarlos). O si se desea cambiar de presa, se usa la punta larga y cilíndrica para megaloceros, diseñada para penetrar profundo en la gruesa caja del tórax y dañar los pulmones o para presas muy veloces (como caballos) o que aun heridos puede correr, por lo que requieres mayor distancia (como los osos) puedes usar las mas ligeras puntas de hueso.

Reconstrucción de la vida hipotética de nuestro "cavernícola" (se especula que fue un cazador de alto rango), visto aquí dedicándose a al fabricación de cuentas de marfil y una camisa adornada con las mismas. Tanto la mujer de avanzada edad como la joven están relacionadas con él genéticamente (¿su madre y su hija?). La anciana (elaborando la camisa) murio casi al mismo tiempo que el cazador y la joven años después por una infección pulmonar. Personas, alojamiento y utensilios reconstruidos de un sitio arqueológico real. Vivieron hace 35,000 años en las planicies de Asia (hoy Rusia).

Casi siempre se dice que lo que nos define como especie es el nuevo cerebro con el que evolucionamos, pero se suele ignorar los productos de ese nuevo cerebro, las nuevas estructuras familiares y sociales que nos permitieron aprender mas y lograr un nivel de sofisticación superior a otras especies. El lujo de fabricar una hacha de piedra mas fina, vivir en una sociedad con una economía que lo permita y disponer del conocimiento de los fabricantes de hachas de la generación anterior nos permite mejorarlas constantemente. Y eventualmente se llega al punto en el que, como con las lanzas, la herramienta es tan compleja que requiere del trabajo de varias personas, entonces necesitamos enseñar a la siguiente generación nuevas cosas, coordinarse, trabajar en equipo y a su vez, a enseñar a sus hijos lo que saben.

Otra reconstrucción de un sitio real, un campamento temporal de cacería cro-magnon, en el actual Portugal hace unos 30,000 años. Un hombre enseña a sus dos hijos tecnicas para encender fuego y los deja practicar, la niña es supervisada por su hermano mayor.