Lucy; nuestra primera madre

 

   Se trata de un esqueleto parcial de un ejemplar adulto de la especie Australopithecus afarensis. Fue hallado por un equipo internacional dirigido por Donald Johanson y Maurice Taieb en 1974, en la localidad de Hadar, situada en la región etíope de Afar. Su antigüedad ronda los 3,25 millones de años y ha sido atribuido al sexo femenino a partir de la morfología de los huesos de la cadera. Este esqueleto, uno de los mas completos de los que se dispone de los primeros homínidos, incluye la mandíbula, fragmentos del cráneo, costillas, vértebras, escápula y fragmentos de ambas extremidades como el húmero, fémur, tibia, peroné y algunos huesos de manos y pies.

 

  El estudio del esqueleto de Lucy ha permitido conocer con gran detalle algunos aspectos fundamentales de la anatomía y biología de la especie Australopithecus afarensis. Así, se ha podido establecer que su locomoción era plenamente bípeda y también se han podido estimar con gran precisión la estatura, alrededor de un metro, y el peso corporal, sobre los 30 kg, de una hembra promedio de esta especie. Además se ha podido determinar que sus piernas eran relativamente, en comparación con la longitud de sus brazos, más cortas quela de los humanos actuales pero más largas que la de los chimpancés.

 

 Este descubrimiento permitió estudiar la anatomía de los huesos de la cadera y de las piernas; los resultados apuntaban a que el tipo de locomoción era bípeda. No obstante, se estableció una polémica entre quienes pensaban que se trataba de un bipedismo "pleno" y quienes pensaban que se trataba de un bipedismo "imperfecto". El hallazgo de los rastros de pisadas en el yacimiento de Laetoli, en el que se conocían restos de esta especie de homínido, vino a despejarlas dudas. El estudio de las pisadas reveló que fueron realizadas por un Australopithecus afarensis que caminaba sobre sus extremidades inferiores del mismo modo como lo hacemos los humanos actuales.

 

  El nombre de Lucy es un homenaje a la canción de los Beatles "Lucy in the sky with diamonds".

 

 



Historia de la evolución Parte II: Los Australopitecus

 

   Son sin ninguna duda homínidos; y rama directa que llevará hacia el Homo sapiens. Pero no siempre fue así,; en 1925 se descubrió el primer fósil de austalopithecus, de una cría de esta especie hallada en Taung, Sudáfrica, conocida como la niña de Taung. La razón por la que los primeros australopitecus no se considerarían homínidos sería porque resultaban demasiado "simiescos" en el cráneo aunque ya fueran bípedos. Se esperaba un cráneo más pequeño y un cerebro más grande pero el cerebro era escasamente mayor y una cara proyectada hacia delante.
   Además otra característica de esta especie eran sus caninos; una muelas bastante más grandes que los chimpancés y humanos actuales; si descendemos de un homínido con muelas pequeñas como las tres especies pre-australopitecus entonces las muelas se agrandaron en el australopitecus para volver a reducirse nuevamente. Aplicando el principio de parsimonia se supone que en la evolución no es frecuente que se modifique un rasgo para luego volver a la situación original; sin embargo y conociendo que el australopitecus es descendiente directo nuestro parece que eso fue lo que precisamente ocurrió.

   Pero ¿cómo pudo ocurrir?  Los primeros homínidos se alimentaban de frutos maduros que no necesitaban triturar la comida demasiado, los australopitecus incorporaron a su dieta productos vegetales de difícil asimilación que requerían muelas mayores; y finalmente en una tercera etapa la incorporación de carne al menú ayudado de herramientas habrían llevado a que las muelas se redujeran nuevamente.

 

  El tamaño medio de esta especie en las hembras apenas superarían el metro de alto mientras que los machos llegarían al metro y medio; sus manos ya serian muy parecidas a las nuestras y en cuanto al bipedismo hubo debate de décadas de  si serian bípedos torpes o eficaces. Ahora sabemos que caminan como nosotros al estudiar los fósiles de australopitecus y sobre todo por las huellas halladas en el yacimiento de Laetoli  hace tres millones y medio de años.

   El fósil de australopitecus mas famoso aparte del niño de Taung, es un esqueleto bastante bien conservado de una hembra a la que sus descubridores apodaron Lucy; se encontró en Etiopia y data de tres millones de años. Pero en la actualidad se está excavando un ejemplar más completo, esta vez de un macho en una cueva de Sudáfrica; Sterkfontein. El ejemplar aún permanecen la roca y conserva todos los huesos articulados. El apodo es Little foot. 

  Las especies mas modernas de australopitecus datan cerca de dos millones y medio de años y en yacimientos se hallaron marcas de corte en animales probablemente realizadas por los homínidos lo que da a entender que ya usaban ciertos instrumentos de piedra. Estos homínidos pueden ser calificados como primates forestales porque la mayor parte la pasaban en bosques, aunque los yacimientos se encuentran en zonas lacustres. Seguramente su hábitat no era una selva lluviosa cerrada, sino un mosaico de bosque y sabana arbolada.

                                           Austalopitecus en la roca de Sterkfontein




 

 

 

Historia de la evolución Parte I: En una oscura selva africana

 

   Todo árbol tiene una raíz; si tiene éxito, los grupos se ramifican se multiplican; los orígenes del ser humano son oscuros; muy pocos fósiles llegan hasta hoy día. La categoría zoológica a la que pertenecemos los seres humanos es a la familia de los homínidos, donde se incluye al Homo sapiens. Hay muchas especies fósiles de homínidos; algunos antepasados directos nuestros y otras ramas ya extintas por completo.

 

 

 

   El primer homínido apareció en algún lugar de África en un ambiente de selva lluviosa. Nuestros parientes más próximos, los chimpancés y gorilas son africanos y de selva húmeda. los primeros homínidos tenían seguramente una dieta parecida a la del chimpancé que se alimentaban de frutos maduros, que implicaba pasar mucho tiempo en la copa de los árboles y los primeros homínidos probablemente los hacían; incuso dormían en ellas. Para desplazarse de un árbol a otro habría que bajar por la distancia entre ellas; es muy probable que los primeros homínidos caminaran a cuatro patas. También es probable, que el primer homínido ya fuera bípedo o que caminara a cuatro patas pero con unos caninos más pequeños que los chimpancés y eso sería una característica que los diferenciaría.

 

  La diferencia genética entre los humanos y chimpancés es del 1% y por eso las dos líneas no han podido separarse hace mucho tiempo, desde luego no más de 10 millones de años; seguramente entre 7 y 5 millones de años. De esa época ya contamos con numerosos fósiles que podrían ser de homínidos y proceden de Etiopia, Chad y Kenia. El primer fósil que podría pertenecer a un homínido, apareció en Chad y es el más antiguo conocido; perteneciente a la especie Sahelanthropus tchadensis , su antigüedad está entre los 6 y 5 millones de años; sabemos que pertenece a un homínido por sus caninos pequeños comparados con otros grandes monos. Aún no sabemos sin esta especie de homínido ya era bípedos por la escasez de fósiles hallados pero sí sabemos que una especie inmediatamente posterior, Orrorin tugenesis, hallado en Kenia y tiene unos 7 millones de años ya practicaba cierto bipedísmo.

 

  Los siguientes fósiles proceden de Etiopia y cuentan con 5,6 y 4,4 millones de años; pertenecen a la especie Ardipithecus ramidus; una falange proximal hallada entre los fósiles lo compatibiliza con una postura erguida y también tiene los caninos pequeños lo que indicaría la poca violencia entre los individuos por las luchas internas de los machos para ganarse a la hembra; demuestra cierta socialización. También, al tener unos caninos pequeños indicaría una dieta similar a los chimpancés y los fósiles hallados de  esta especie corresponde a un ambiente forestal; esta especie aún no se adentraba en medios abiertos.

 

                                           Falange de pie del Ardipithecus ramidus

                  

El eclipse lunar que no veremos

 

 

  Una semana llevan las noticias dando la lata con el próximo eclipse lunar que se dará este martes día 15 de Abril. Siendo aficionado a la astronomía sin embargo, la gente me pregunta por qué no me interesa este evento; sencillamente porque  para cuando la Luna se sumerga por completo en la sombra que hace nuestro planeta y deja de mostrar su disco completamente iluminado por el Sol, ya es de día y la Luna Llena, claro, con su eclipse y todo, está bajo el horizonte.

  Sin embargo no es una gran pérdida ya que anualmente ocurren unos dos eclipses lunares a pesar de lo que digan los telediarios de eso que no volverá a repetirse en los siguientes 1.000 años  y para poder ver uno sólo hay que esperar a que la Luna sea visible sobre el horizonte.

 

 

  Tampoco veremos el siguiente eclipse total de Luna, el del 8 de octubre de este año, ni el siguiente, que será el 4 de abril del año que viene ni el que llegará, casi seis meses después, el 28 de septiembre de 2015. Pero resulta que como en EEUU si se verán, estos eclipses se han convertido en noticia en España.

 

 

 Por último, si los eclipses no venden suficiente ya hay personas amantes de las estupideces que se inventan que cuando ocurren cuatro eclipses seguidos la cosa es terrible, y que es una cosa extrañísima; pues tampoco lo es. Ahora lo venden como “Luna de sangre”, como si eso fuera especialmente ominoso y no simplemente efecto de cómo nuestra atmósfera filtra la luz y la hace llegar con tonos rojizos a la Luna eclipsada.

 

 

  En fin, que toca esperar.

 

 



Fotografía 51

 

 

  Cuando nos preguntan por mujeres científicas todos o casi todos nombramos a Marie Curie y poco más. Rosalind Franklin es una que ya podemos añadir a esa lista porque es una figura muy importante para la ciencia; descubridora de la doble hélice del ADN, murió a la temprana edad de 37 años debido a un cáncer de ovario. A pesar de ser merecedora del premio Novel, el machismo de la época se lo concedió a hombres como autor de este descubrimiento, que revolucionaría el desarrollo de la biología y la genética aplicada.

 

  Nacida en 1920, a sus 15 años ya estaba dedicada a la ciencia en contra de sus padres y de la sociedad de la época. Rosalind se graduó a los 21 años en biofísica en la universidad de Cambridge y estudió en Paris siete años la difracción de los rayos-X; y en 1951 empezó a trabajar en un proyecto de ADN.

 

  Su compañero de trabajo,  Maurice Wilkins la despreciaba constantemente simplemente por ser mujer de ciencia. A pesar de que reconocía la importancia de Franklin para el descubrimiento de la estructura del ADN, se hacía una descripción tan despectiva de Rosalind Franklin que hizo nacer un fuerte sentimiento reivindicativo de su persona y de su calidad científica entre los que la conocieron. Sin embargo, en 1953, Rosalind tomó la famosa fotografía 51  en la que utilizó la difracción de rayos-X para capturar la estructura de doble hélice del ADN. Wilkins mostró el descubrimiento de la científica a sus colegas James Watson y Francis Crick, sin el conocimiento de Rosalind y se aprovecharon de los estudios de ésta para finalmente, en 1962, los tres científicos se llevaron el premio Novel de medicina, y Rosalind nunca se llevó ningún premio ni reconocimiento por la comunidad científica dela época a pesar de haber fallecido por entonces.

 

 

 

Cronometrando las agonías estelares

 

   Con el conocimiento actual en la rama de la astrofísica sabemos distinguir los tipos de estrellas que tenemos en el firmamento y también somos capaces de hacerles una radiografía y saber cuanto tiempo vivirán esas estrellas; en el caso de nuestro estrella sabemos mas o menos que tiene alrededor de unos 4.500 millones de años y aun le quedan otros 5.000 millones de años de vida. Pero no todas las estrellas viven tanto como nuestro sol, el secreto de todo está en la masa. Cuando una estrella supera las 8 masas solares entonces esta morirá de forma violenta transformándose en una supernova, ya entraré mas a fondo en otro post.

   Pero a pesar de saber cuanto viven este tipo de estrellas, que se reduce a sólo unos millones de años comparado con las estrellas de poca masa como el sol, una cosa que me interesaba saber, era  la duración de las fases de esas estrellas masivas.

 

¿Cuánto duran las fases estelares y cómo funcionan?

 

    Una estrella está quemando en su núcleo hidrógeno y transformándolo en helio; eso es una fase "tranquila" de las estrellas y se conoce como la Secuencia Principal, nuestro sol estará en esa fase alrededor de 5.000 millones de años antes de empezar a colapsar pero en las estrellas masivas esto se acelera muchísimo; así una estrella con más de 8 masas solares, por ejemplo una estrella de 25 masas solares duraría en esta fase unos 3 millones de años.

 

   Cuando se le termina el hidrógeno la estrella empieza colapsar ganando temperatura en su núcleo pudiendo así quemar el helio; es decir, ¿cuanto tardaría en quemar todo el helio? unos centenares de miles de años; ya vemos que los tiempos cada vez se aceleran muchísimo pero llegarán escala humana?

 

  Vuelve a pasar lo mismo; se le acaba el helio y lo transforma en carbono ¿Cuánto tiempo tarda en quemar el carbono? unos cientos de años, como mucho mil años. Empezamos a coger velocidad!! Haceos a la idea; que una estrella de por ejemplo 25 masas solares que agote el carbono en 1.000 años, eso es bestial. Podemos ver una estrella que está actualmente en quemando carbono, se conoce como ETA CARINAE y está localizada en el hemisferio sur.

 

    Pero vamos más allá, las estrellas masivas son capaces de continuar transformando energía y al agotarse el carbono, ésta lo transforma en oxigeno. Ahora nuestro combustible es el oxígeno y lo transforma en azufre, fósforo o silicio; y esto tarda solamente 1 año!! En quemar todo el oxigeno tarda solo 1 año!! Si a ETA CARINAE se le acabara mañana el carbono y empezaría a quemar el oxigeno, tardaría 1 año en convertirse en una supernova!!

 

                        ETA CARINAE de 150 masas solares a punto de entrar en supernova

 

   Finalmente la estrella quemará silicio transformándolo en hierro; agarraos! UN DIA es lo que tardaría en quemar este elemento. El hierro es algo que las estrellas no pueden transformar en algo más pesado porque este elemento absorbe energía; por consiguiente el horno estelar se apaga y todas las capas que se reciclaron empiezan a caer sobre la estrella de manera rapidísima en fracciones de segundo, ocurriendo un rebote hacia afuera y esto se conoce como Supernova.

 

Resumen de los tiempo y fases

 

Quemar Hidrogeno =  3.000.000 de años

Quemar Helio         =  centenares de miles de años

Quemar carbono     = 1.000 años

Quemar oxigeno     = 1 año

Quemar silicio        = 1 dia