Bienvenidos. Este blog está dedicado a la Microbiología pero en general cualquier tema científico de interés tambien puede aparecer. El contenido de este blog es estrictamente científico y docente, por lo que no es un consultorio de salud. No estoy ni capacitado ni autorizado para responder a consultas de carácter médico-sanitario que expongan casos personales. Las imágenes que aparecen están sacadas de sitios públicos de la web y se indica su origen o basta cliquear sobre ellas para saberlo, pero si hay algún problema de copyright, por favor indicarlo en comentarios y se retirarán.

Para ir al blog de
PROBLEMAS DE MICROBIOLOGIA o al PODCAST DEL MICROBIO , pincha sobre el nombre.

También puedes ir al Blog de Innovación Docente

jueves, 11 de diciembre de 2014

Cine y bichos: Interstellar

Origen de la imagen: Wikipedia



AVISO, ESTA ENTRADA PUEDE CONTENER SPOILERS



Confieso que fui a ver "Interstellar" con algo de precaución. Casi todo el mundo que la había visto decía que era una maravilla. En el argumento había participado el físico Kip Thorne (además de ser productor ejecutivo). Por si fuera poco el divulgador Neil deGrasse Tyson calificó con un 8,9 la credibilidad científica de la película. Con todos esos avales lo más fácil es generar falsas esperanzas y confié que no ocurriese lo que suele pasar en estas situaciones: que te esperas mucho y luego acabas defraudado.

En cierta forma pasó eso, pero no precisamente por lo que yo creía. La película es espectacular y los efectos especiales son muy originales. La trama no esta mal aunque me pareció algo larga (le sobra una hora). La doy un notable. La decepción tuvo que ver con otra cosa. En cuanto a la credibilidad científica, pues... la Física Relativista puede ser buena, pero la Biología y la Química no.

No voy a entrar en aspectos tales como que para salir de la Tierra necesiten un cohete de tres etapas y luego aparezcan con una pequeña nave capaz de salir de un planeta con una gravedad mayor, y que además sea capaz de aguantar una ola gigantesca. Ni tampoco me voy a meter en que tipo de comida liofilizada, ni que sistemas de reciclaje de nutrientes llevan en esas naves para que pueda sobrevivir un astronauta durante unos 20 años. O cómo en un mundo postapocalíptico con escasez de recursos, todavía existe la NASA con un pedazo megaproyecto que ríase usted del proyecto Apolo (*). No, con lo que me voy a atrever es con el motivo por el cual los seres humanos se ven obligados a realizar un viaje interestelar a través de un agujero de gusano: la plaga que está acabando con todas las cosechas de la Tierra.

- Oye Chris
- ¿Qué, John?
- Cómo justificamos un proyecto de viaje espacial en un mundo postapocalíptico en el que hay escasez de recursos
- Fácil, el calentamiento global producido por la guerra global acaba con todas las cosechas.
- ¡Buff! Demasiado trillado. Tiene que ser algo más original
- Un asteroide
- ¿Estás de broma?
- Una pandemia mortal
- ¡Venga ya!
- ¡Ya lo tengo! una plaga que acabe con todas las plantas comestibles
- ¿Con todas? ¿No es un poco exagerado?
- Bueno, podemos dejar un par que aguanten un poco. Por ejemplo, el maíz. Era la base de la alimentación de los pioneros americanos. Y también algo exótico y africano como la okra. Pero luego también se verán afectadas
- Pero no hay ninguna plaga capaz de hacer eso.
- Pues nos la inventamos. La llamaremos "The Blight", como aquella que afectaba a las patatas en Irlanda.
- Sí vale, pero ¿a todas?
- A ver, ¿qué necesitan todas las plantas para crecer, además de agua, suelo y sol?
- Déjame pensar... ¿Fertilizante?
- ¿Y qué llevan los fertilizantes?
- ¿Nitrógeno?
- Muy bien.
- Pero el nitrógeno es muy abundante. Es el 78% por ciento de la atmósfera.
- Pues hacemos que "The Blight" pueda ser capaz de respirar nitrógeno y ¡ahí lo tienes!
- ¡Genial!


O bien los asesores científicos contratados por los hermanos Nolan no se leyeron esa parte del guión o yo no entiendo como les dejaron meter esa morcilla. Veamos, el nitrógeno de la atmósfera es un gas diatómico (N2). Los dos átomos de nitrógeno están unidos por un triple enlace (N≡N) extremadamente fuerte. Eso es precisamente lo que hace que el nitrógeno gaseoso sea un gas inerte (termino que significa incapaz de reaccionar). Pero esto se supone que es Ciencia-Ficción así que, como "respirar" significa que los seres vivos combinan el oxígeno de la atmósfera (O2) con las moléculas orgánicas para producir CO2 y H2O, a lo mejor los hermanos Nolan simplemente quieren decir que ha aparecido un tipo de ser vivo capaz de hacer reaccionar el N2 con el O2.

¿Puede ser posible eso? El nitrógeno molecular reacciona, pero cuesta un montón de energía romper ese triple enlace. En la Naturaleza sucede gracias a los rayos o a los seres vivos, más concretamente, gracias a los microorganismos fijadores del nitrógeno. Todos esos microorganismos son procariotas y gastan unos 24 ATPs en fijar una simple molécula de nitrógeno y transformarla en dos moléculas de amonio. Nosotros aprendimos a hacerlo de manera artificial en 1895 gracias a Adolph Frank y Nikodem Caro. El proceso lo mejoró Fritz Haber y Carl Bosch en 1902. A partir de ese momento, se pudieron fabricar fertilizantes basados en formas de nitrógeno bioasimilables (amonios, nitritos y nitratos).

Generalmente, en el último año de instituto se suele enseñar el llamado "ciclo del nitrógeno en la Biosfera". Este ciclo se suele repasar y ampliar en diversas asignaturas de carreras de ciencias, como es el caso de las asignaturas de Microbiología. En la siguiente ilustración se detalla el ciclo:

Ciclo biológico del Nitrógeno. Todos los procesos y transformaciones indicadas son mediadas por seres vivos. Fuente: Nature 


En ese ciclo aparecen todos las transformaciones que sufre el nitrógeno gracias a la acción de los seres vivos. Fijémonos en donde está la molécula de N2 (si el ciclo es un reloj, está a las 4). Todas las demás rutas del ciclo acaban en el N2 gaseosa y de ahí sólo parte una flecha roja. La molécula de N2 sólo se transforma en NH3 (flecha roja) gracias al proceso biológico conocido como fijación del nitrógeno. Es un proceso que se produce en condiciones anaerobias, y en ese proceso la molécula de nitrógeno es reducida a dos moléculas de amoniaco. Químicamente, la reacción se expresa de esta forma:



Una vez que el nitrógeno está en forma de amoniaco (o de amonio) ya se puede usar por los seres vivos, que generalmente lo incorporan en los aminoácidos. De manera muy simplificada podríamos decir que el resto de moléculas que aparecen en ese ciclo podrían ser consideradas como formas bioasimilables, pero el nitrógeno gaseoso no lo es. Fijémonos también en otra cosa. No hay ningún ser vivo que sea capaz de hacer reaccionar el N2 con el O2.

¿Y por qué no pueden existir algún ser vivo que "respire" nitrógeno? ¿Es qué acaso no pueden reaccionar el N2 y el O2 para formar algún tipo de óxido de nitrógeno? Sí lo pueden hacer, lo malo es que es una reacción endotérmica que necesita unos 1600 ºC para que se produzca. Por eso, ese tipo de compuestos sólo se forman en la atmósfera cuando hay rayos. Pero dudo mucho que exista alguna vez un ser vivo que le de por gastar una cantidad descomunal de energía en una reacción que no le sirve para nada.

Reacciones abióticas que suceden en la atmósfera entre el nitrógeno, el agua y el oxígeno gracias a la energía de los rayos. Fuente: PEOI. Para más detalles Rakov, Vladimir A.; Uman, Martin A. (2007). Lightning: Physics and Effects. Cambridge University Press. Clickear encima para ver con detalle.


En resumen ¿qué demonios significa que la plaga de "Interstellar" sea capaz de respirar nitrógeno? Pues en mi opinión algo similar a decir que un objeto puede viajar a la velocidad de la luz. Así que la película puede que merezca un 8,9 en Física Relativista, pero a mi humilde entender, en Biología y Química saca un suspenso.



(*) Parece ser que la catástrofe dejo intacta a la NASA y a sus científicos, pero eliminó selectivamente a todos los biólogos/químicos/ingenieros agrónomos o cualquier otro ser humano capaz de intentar abordar el problema de crear una variedad de planta resistente a una plaga vegetal. Algo que llevamos haciendo desde que se conoce la agricultura. En viajes espaciales tenemos mucha menos experiencia, y muchísima menos gente especialista en los mismos. Generalmente, un proyecto de investigación en patógenos vegetales puede costar unos cuantos milloncejos de euros. Así que resulta llamativo que en un mundo con tanta escasez de recursos se dediquen la inmensa mayoría de ellos a realizar una serie de viajes espaciales en los que los astronautas pueden hibernar y tienen recursos alimentarios casi infinitos y no sean capaces de intentar desarrollar un vegetal comestible resistente a una plaga.


Esta entrada participa en el XLII Carnaval de Química alojado en el blog Ciencia en el XXI, y en el LVIII Carnaval de la Física alojado en MasScience. En el de Biología no puede participar porque este mes no hay :(



Otros enlaces de interés:

Los aciertos y errores de Interstellar
Luces y sombras de Interstellar


4 comentarios:

Diego Buendía dijo...

Hombre, igual la película del biólogo buscando una especie resistente a la plaga no hubiera quedado tan espectacular.

M&M dijo...

Creo, amigo, que la plaga es lo de menos, te estas centrando en un problema que ni siquiera se si llamarlo antagónico, tampoco existe objeto materico alguno que viaje a travez de un agujero negro, creo que deberias de meditar mas sobre el tiempo

Miguel Moral-Salar dijo...

Hola!
gracias por aclararme el asunto de la Plaga.

Soy ingeniero y durante la uni colaboré en un instituto astrofísico como becario. Tengo alguna pequenia idea sobre astrofísica, relatividad general y estructura de la materia. Para saciar curiosidades morbosas no pude seguir en la astrofísica porque no doy la talla. Ningún drama.

Ayer revisé la película por segunda vez gracias a yifi . No la vi en cine. Mi tiempo libre suele ser escaso.

Ayer presté atención a los detalles científicos. En efecto me chirrió en los oídos como una sirena eso de que "la plaga respira nitrógeno". Arriba lo explicas de una manera asequible y clara. Gracias!!

También me chirriaba el hecho de "la plaga"...que plaga es esa?, ni las bíblicas, vamos!!! Todavía no sé si es una bacteria, virus, o qué narices.

Alguien puede explicar el polvo? Si el polvo y la plaga son lo mismo.....que es la plaga, una bíblica megatormenta de minilangostas tamanio ácaros??

Estoy 100% con el amable blogger en que sería más factible sintetizar aminoácidos y proteínas para abastecer a la población del planeta que bajar la cabeza y retroceder 12000 anios en nuestra historia actual. Posiblemente la población quedaría mermada, pero sobreviviría la especie. "La vida siempre encuentra un camino" -Jurassic Park-

Preciosas las representaciones del agujero de gusano -exterior como una esfera- y del agujero negro. Estuve babeando un rato con la pantalla parada.

Improbables estadísticamente la supervivencia de planetas orbitando un agujero negro. Hemos visto recientemente artículos de la captura en su trayectoria de una estrella tipo sol y su posterior impía fagocitación por un black hole......Los chorros de plasma y de partículas de alta energía son acongojantes, para freir un huevo a la distancia de plutón,, sin contar con los efectos gravitatorios que implica la entrada en el sistema de un objeto masivo. La entropía, no hay que olvidar la entropía.....

Resumen: Gracias por las explicaciones sobre la bioquímica de la peli. Totalmente de acuerdo!!

Un abrazo desde Alemania!!

Miguel Moral-Salar dijo...

Gracias!!!!