¿Quien Habla en nombre de la Tierra? Tributo a Sagan

Este viernes 20 de diciembre, se cumplirán 17 años desde que murió Carl Sagan. Y como su seguidor les hago una pregunta que el hizo hace mas de 30 años

¿Quién habla en nombre de la TIERRA?[/b]



Nosotros hablamos en nombre de la Tierra. Debemos nuestra obligación a sobrevivir no sólo a nosotros sino también a este Cosmos, antiguo y vasto del cual procedemos.

Nuestra historia de hoy tiene dos héroes: uno es Carl Sagan y otro es un hombre que luchó para que la raza humana lo tuviera más fácil para sobrevivir, siguiendo la enseñanza del párrafo anterior. Este post es un homenaje para ambos.


Linus Pauling.

Si supierais que alguien ha detonado una bomba atómica muy lejos de vuestro centro de vida, ¿os preocuparía? ¿qué importancia puede tener que hagan pruebas nucleares en la atmósfera? Ya se han hecho muchas, ¿qué mas da unas cuantas más? (salvo para los que viven cerca, por supuesto).



El carbono-14 (a partir de ahora C-14) tiene una semivida de 5.730 años. Con una semivida tan larga y siendo un elemento tan común en la vida se convirtió en el marcador más importante de la bioquímica.

Su semivida, comparada con la duración de una vida humana, es muy larga. La escritura se inventó hacia el 3000 aC. Si en aquel momento hubieran puesto un kilo de C-14 bajo aquel trozo de arcilla que se grabó por primera vez y nadie lo hubiera tocado desde entonces, hoy habría medio kilo. Sin embargo, es muy corto en comparación a eras geológicas. Si toda la masa de la Tierra hubiera sido C-14, en un millón de años, quedaría un único átomo del mismo. Por tanto, por mucho C-14 que quedara hace un millón de años, hoy no quedaría nada de él.



Aparte del generado por los científicos, el C-14 existe en la Naturaleza y dadas las argumentaciones anteriores sólo es posible si hay algún mecanismo que ahora mismo lo esté produciendo. En 1934, el químico lituano-estadounidense Aristid V. Grosse propuso que los rayos cósmicos interaccionaban con los átomos de la atmósfera y desencadenaban reacciones nucleares. Y tenía razón.

Resulta que parte de esos rayos cósmicos son protones (átomos de hidrógeno despojados de su electrón) que se mueven a un 99% de la velocidad de la luz. Penetran en la parte superior de la atmósfera (radiación primaria) y cuando chocan con un átomo de la atmósfera con esa bárbara energía lo rompen produciendo nuevos átomos y partículas (radiación secundaria). Entre estas partículas producidas están los neutrones.

Muy de vez en cuando, uno de esos neutrones choca con un núcleo de nitrógeno-14 (principal componente de la atmósfera con 7 protones y 7 neutrones). El neutrón que llega expulsa un protón del nitrógeno, quedando con 6 protones y 8 neutrones, o sea, C-14. Con la semivida anteriormente dicha, hace una desintegración beta en la que un neutrón se transforma en un protón (expulsando un electrón) y volvemos a tener 7 protones y 7 neutrones, o sea, el nitrógeno-14 inicial.

Fijaos, mientras que por un lado se produce C-14, por otro se desintegra, y de ese modo se llega a un equilibrio en el que la cantidad de C-14 distribuido por la atmósfera permanece más o menos constante. Por supuesto, el C-14 se comporta igual que su isótopo hermano, el C-12, y antes de desintegrarse tiene tiempo de distribuirse por toda la atmósfera, el CO2, las plantas, los animales … y nosotros. Todos, de hecho, poseemos una determinada cantidad de C-14 en nuestro cuerpo. Mientras un organismo está vivo, intercambia carbono con la naturaleza y esa proporción de C-14 permanece constante de acuerdo con la cantidad existente en la atmósfera. Cuando muere un ser vivo, deja de intercambiar y su concentración baja paulatinamente, de manera que en función de ella podemos saber cuánto tiempo hace que murió, o sea, saber la fecha de su muerte. Eso es precisamente lo que propuso el químico americano Willard Frank Libby en 1946, por lo que se llevó el Premio Nobel de Química en 1960. La pregunta es, ¿cuánto C-14 hay en nuestro cuerpo? Hagamos unos cálculos aproximados. El cuerpo humano tiene un 15% de su peso en carbono, de modo que una persona de setenta kilos contiene 10,5 kilos de carbono. Dado que hay un átomo de C-14 por cada 540 mil millones de átomos de carbono, el cuerpo contiene 190 millonésimas de gramo de C-14. Puesto que conocemos la semivida del C-14, podemos calcular que el número de partículas beta producidas por el C-14 que es aproximadamente de 3.100 partículas beta por segundo.

Esto significa que en nuestro cuerpo tenemos unas 3.100 pequeñas explosiones por segundo en las que un C-14 se transforma en nitrógeno soltando un electrón que sale disparado. Si ese electrón chocara con una célula rompiendo una molécula grasa o de almidón no provocaría daños irreparables, pero si choca con una molécula de ADN puede causar mucho daño, pues la molécula de ADN controla algún sector importante de la maquinaria celular y las lesiones en ella pueden producir una mutación que podría desencadenar cáncer o defectos en los fetos.

De momento, vamos a tranquilizarnos: la masa de las moléculas de ADN en las células es aproximadamente 1/400 de la masa de toda la célula, por lo que esos electrones que atraviesan la célula siguiendo direcciones aleatorias no suelen chocar con una molécula de ADN y consumen sus energías provocando cambios relativamente poco importantes.

Pero, y ahora no vamos a tranquilizarnos, recordad que cuando un C-14 se desintegra se transforma en N-14 y ello cambia totalmente la química y el comportamiento de la molécula en la que estaba. De hecho, un cambio así puede hacer que se rompan los enlaces y, si es una molécula de ADN, romperla en dos trozos y provocar una mutación que puede tener efectos graves. La pregunta del millón es: ¿cuánto C-14 tenemos en el ADN de nuestras células?

Pues bien, hay aproximadamente un átomo de C-14 en el ADN cada 20 células y por lo tanto se produce una desintegración por año en cada 24.000 células. Este número puede no parecer muy grande, pero es que tenemos unos 50 billones de células en el cuerpo por lo que al final resultan … ¡6 desintegraciones de C-14 cada segundo en alguna molécula de ADN de un cuerpo de 70 kg! ¡El C-14 es un potencial asesino!

Es posible, desde luego, que la mayoría de estas mutaciones sea relativamente inofensiva. También es posible que varias mutaciones graves maten a una célula que luego pueda reemplazarse fácilmente. Sin embargo, algunas células eliminadas de este modo (especialmente las células nerviosas y las células cerebrales) tal vez no puedan reemplazarse. También hay mutaciones que quizás no maten a una célula pero que pueden convertirla en cancerosa. Podría afirmarse que las mutaciones importantes observadas en todos los organismos se deben casi siempre (aunque no del todo, por supuesto) a los átomos de C-14. Así que fijaos cómo hemos conectado los rayos cósmicos con la cantidad de C-14 en la atmósfera y con la probabilidad de una mutación en una célula. Volvamos a tranquilizarnos: llevamos viviendo así montones de años y no pasa nada.

Pero resulta que ahora llega un inteligente animal llamado hombre que se dedica a lanzar zambombazos nucleares que, entre otras cosas, incrementan la cantidad de C-14 en la atmósfera. Os pongo un gráfico en el que se observa una línea azul horizontal que viene a ser la concentración "natural" de C-14 en el CO2 de la atmósfera y las otras que representan la concentración medidas en diferentes épocas y lugares (Austria en verde y Nueva Zelanda en rojo):


Gráfico del aumento del C-14 en la atmósfera

¿Veis esa bestial ascensión entre los años 1955 y 1963? Pues hasta ese último año ya se habían hecho 500 explosiones nucleares: unas 300 a cargo de los EEUU, 180 de la Unión Soviética, 25 de Gran Bretaña y 4 de Francia. Pensad que cada explosión de esas incrementó la cantidad de C-14 en la atmósfera y, por lo tanto, el número de cambios en nuestro ADN, con todas sus consecuencias.

Bien, ¿cómo se os ha quedado el cuerpo? ¿no os va a dar un escalofrío cuando, a partir de ahora, oigáis que alguien ha detonado otra bomba nuclear?

Y esto sin tener en cuenta las 10 toneladas de plutonio que inyectaron en la atmósfera y que cae de regreso a la superficie en un par de años y pasa a formar parte del ecosistema terrestre y acuático. El plutonio es sumamente tóxico, ya que después de ser ingerido o inhalado se instala permanentemente en el esqueleto, el hígado y los pulmones. La radiación que emite puede causar serios daños, como tumores óseos o pulmonares. Basta ingerir algunas millonésimas de gramo de plutonio para que la salud corra un gran riesgo.



Pues bien, la historia que os he contado del C-14 fue el argumento que utilizó Linus Pauling para conseguir que en 1963 se firmara el Tratado de Prohibición de Ensayos Atmosféricos (ATBT). Pauling ya había sido Premio Nobel de Química en 1954 e inició una campaña informativa para convencer a los dirigentes del mundo y al público en general de que cada explosión nuclear en la atmósfera aumentaba la incidencia de diferentes tipos de cáncer y defectos genéticos porque aumentaba la cantidad de C-14 en la atmósfera y en nuestros genes. Pauling se llevó el Premio Nobel de la Paz en 1961, convirtiéndose en la única persona de la historia, por el momento, que ha conseguido dos premios Nobel en solitario.



Y es que, de alguna manera, siguió los consejos de Sagan y luchó por todos y sobre todo por las generaciones venideras, entre las que nos incluimos, recordándonos nuestro deber de sobrevivir, como dijo el maestro Sagan.



Gracias, Pauling, por hablar en aquel momento en nombre de la Tierra.

Si les gusto pasen por mis otros "Tributo a Sagan"

Acabo de publicar este, y es muy bueno así como polémico, se los recomiendo:

http://www.flotinga-web.blogspot.com/ 45/El-regalo-del-apolo-o-La-casa-de-los-Dioses.html