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Evolución y medio ambiente desde una perspectiva constructivista

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El filósofo griego Heráclito de Éfeso, que vivió entre el siglo VI y el V a.C., dijo que todas las cosas se transforman en fuego y el fuego en todas las cosas. Si en lugar de fuego hubiera hablado de energía, los físicos actuales le habrían dado la razón.

El oro ya no es el referente universal del valor de cambio, hemos inventado una “realidad imaginaria”, las monedas, a las que atribuimos un valor simbólico, ya que un billete de 500 euros no vale diez veces más que uno de 50 en peso de papel ni en ninguna otra cosa, sólo que en que hay un cero más en la cifra escrita.

Y, pode otro lado, las transacciones económicas sólo en una pequeña parte son para cambiar estas monedas por mercancías y viceversa: hay muchas más que tienen lugar por anotaciones en registros computerizados, en un mercado virtual en el que compradores y vendedores no ven nunca cambiar de manos ningún objeto real, ni monedas, ni productos, ni terrenos, ni casas o fábricas. 

La mayor parte de estas transacciones son especulativas y quienes las hacen no ven los efectos en el mundo real (que los hay), sino meros cambios de cifras en una pantalla. Pero esto del dinero ya forma parte de una rama especial de la evolución, la evolución cultural.

Irreversibilidad

Hay un par de escenas similares extraordinarias del cine que a veces me vienen a la cabeza. Una es el final del western Shane (en España, Raíces profundas, 1953, de George Stevens). En ella, el niño rubito grita “Shane! Vuelve Shane! ” mientras el pistolero moribundo, que interpretaba el bastante insufrible Alan Ladd, cabalga colina arriba sin girarse y se pierde entre las lápidas de un viejo cementerio.

La otra es también casi al final de Moonfleet (en España, Los contrabandistas de Moonfleet, 1955, de Fritz Lang), filme basado en la novela El diamante (1898), de John Meade Falkner, que a veces se ha comparado a La isla del tesoro y que leí de adolescente con semejante pasión que por la obra inmortal de Stevenson.

En este film, otro niño rubito pero un poco más joven ve marchar su padre (interpretado por Stewart Granger), también moribundo, en una barca que se aleja, y se engaña esperando que algún día volverá. Las miradas inocentes de estos personajes infantiles del cine ven a quienes marchan como sus héroes y no los saben prácticamente muertos y cargados de culpa.

Los dos adultos se alejan, con su vida, llena de amargura y arrepentimientos, y con su muerte, para no contaminar la inocencia y no romper la esperanza que ellos también tuvieron alguna vez, mucho tiempo atrás, en el paraíso perdido de la infancia.

¿Y a qué viene esto? Estas escenas me evocan muy claramente, la irreversibilidad de nuestras vidas individuales y de la vida en general. En el mundo macroscópico de los humanos y de la vida todo es historia y la historia no da marcha atrás. En cada momento, las cosas habrían podido ser de diversas maneras, pero fueron de una determinada y esto ya no se puede cambiar.

La evolución de la vida no habría sido igual si no hubiera caído el asteroide en Chicxulub, o si hubiera caído antes de que existiera ningún mamífero. Lejos del equilibrio, los procesos son irreversibles, y la vida justamente tiene lugar lejos del equilibrio. Nunca se vuelve a una situación idéntica a una que ya se ha producido (tal vez, siendo estrictos, habría que decir que la probabilidad de que se vuelva a una situación idénticamente repetida es inimaginablemente pequeña).

Hay irreversibilidad en la vida de los individuos, sean árboles, mariposas o humanos, como en las escenas descritas: ni el pistolero ni el jefe de los contrabandistas pueden cambiar lo que han sido sus vidas, y como querrían los niños que dejan atrás, sólo pueden seguir sus viajes hacia la nada. Que en un ignorado repliegue del espacio tiempo sea posible tal vez otro final, si no lo podemos saber no nos sirve de nada.

En la sucesión ecológica es lo mismo. Se abandona un cultivo y, poco a poco, la vegetación dominante cambia, aparecen plantas cada vez más altas, hasta que se forma un bosque. Pasan décadas. Un día el bosque se quema. El campo queda otra vez desnudo, pero no es como cuando se abandonó el campo. Ahora hay restos de cepas, hay entonces que antes no estaban, cambios en el estado de la materia orgánica en el suelo, quizás restos de ceniza…

El proceso de reconstrucción del bosque se reinicia, y parece seguir los mismos pasos que la primera vez, pero nunca pasa por un estadio idéntico a alguno de los de la vez anterior. Mientras que la física clásica es determinista y reversible, nuestro mundo está dominado por la irreversibilidad y las fluctuaciones.

Fluctuaciones

La vida y nosotros somos algún tipo de fluctuación, viene a decir Prigogine (1983), una fluctuación que se mantiene como lo hace un remolino, gracias a un flujo de energía que en parte se va disipando pero, al hacerlo, deja tras de sí un rastro de estructura, de orden. 

Somos sistemas disipativos, como los remolinos, que se auto-organizan lejos del equilibrio, en condiciones inestables, siguiendo procesos que no son lineales y en los que van apareciendo bifurcaciones, y tras ellas roturas de simetría (me explico: hay simetría en los sistemas homogéneos, desordenados, la simetría se rompe cuando se genera orden). Y es justamente en este tipo de sistemas donde se aplica la segunda ley de la termodinámica, la de que la entropía siempre crece en el mundo.

El orden y la coherencia los generan sistemas disipativos auto-organizados que existen siempre lejos del equilibrio, porque en el equilibrio termodinámico reina el caos, pero si estos sistemas lejos del equilibrio colapsan reaparece el caos. La irreversibilidad no es universal, es propia de este tipo de sistemas e implica que no se puede predecir el futuro, ya que son sistemas intrínsecamente azarosos.

La física distingue entre sistemas abiertos (atravesados por flujos de energía y materia que vienen del mundo exterior), sistemas cerrados (que sólo reciben flujos de energía del exterior) y sistemas aislados a cualquier flujo de, o hacia, el exterior. Los sistemas disipativos auto-organizados dependen de intercambios con el mundo externo, no pueden ser aislados. 

La Tierra es un sistema casi cerrado (recibe mucha energía del exterior pero muy poca materia). La física clásica trabajó gran parte sobre sistemas aislados hasta el desarrollo de la termodinámica. Pero en la vida lo que hay son sistemas abiertos lejos del equilibrio.

En el universo, la materia tiende a auto-organizarse. Las partículas no evolucionan para formar átomos, sino que los forman por combinación de partículas menores: los átomos son configuraciones de materia que emergen como nuevas totalidades, con propiedades que no están contenidas en las partículas que los componen.

Las posibilidades son limitadas, por lo que no hay un número infinito de átomos diferentes sino sólo los que figuran en la tabla periódica, el establecimiento de la cual por Mendeleyev hace un siglo y medio es uno de los hitos mayores de la historia de la ciencia. El paso de un elemento a otro tiene lugar por adición o supresión de protones, es decir por cantidades discretas, discontinuas. 

Los átomos no evolucionan para formar moléculas: estos son agregados o combinaciones de átomos, como las palabras lo son de letras. No hay límite en el número de moléculas que se pueden formar a partir de los ciento y tantos átomos posibles, como no lo hay en el número de palabras que se pueden formar con las pocas letras del alfabeto. 

Las moléculas se combinan entre ellas en procesos que conocemos como reacciones químicas, en interacción con las condiciones del entorno y a veces con otras moléculas que actúan como facilitadoras (enzimas). Las moléculas son, también ellas, totalidades emergentes, con propiedades que no están contenidas en los átomos que las forman. Algunas moléculas pueden hacer copias de sí mismas, como resultado de la interacción con otras moléculas y con las condiciones del entorno. Es el caso de los RNAs y DNAs. Estas moléculas auto-replicativas tienen un papel especial en la vida.

En todos estos procesos de auto-organización química de la materia en un espacio abierto, hay creación de complejidad, de orden, a nivel local, aunque no se viola el segundo principio de la termodinámica ya que, al mismo tiempo, la entropía (el desorden) en el conjunto del universo aumenta: cada paso de aumento de la complejidad (y, por tanto, de la información) va acompañado de la degradación de energía de alta calidad a energía de menor calidad (p.e., de radiación solar en calor), y esto es la disipación, el aumento del desorden.

Se puede mirar al revés: cualquier disipación de energía deja tras de sí un rastro en forma de estructura o, dicho de otro modo, de información, de orden. Hace años, publiqué en la revista Reduccions el siguiente poema en catalán sobre el tema:

Evolución biológica

La interacción de moléculas que se pueden reproducir, como DNA y RNA, con otras moléculas, formando sistemas de reacciones que llamamos hiperciclos, en el interior de un espacio rodeado por una membrana, está en el origen de la formación de sistemas que se pueden reproducir y que tienen un metabolismo. 

La evolución de estos sistemas, bajo la selección natural, dio lugar a las células. Estas son nuevas totalidades emergentes y también, por supuesto, sistemas disipativos: emplean energía de alta calidad y la degradan. Aprovechan el flujo de energía del entorno para recuperar una pequeña parte como neguentropía (entropía negativa, es decir, información, estructura, orden), mientras el resto se disipa en entropía.

Las células vivas tienen dos vías principales de cambio:

La alteración de las moléculas autocopiadoras por mutaciones, traslaciones, inversiones o recombinaciones (como en la sexualidad) de sus “piezas” o por incorporaciones de fragmentos de moléculas del mismo tipo procedentes de otras células diferentes; y
La incorporación de células menores, microorganismos enteros con funciones útiles para el metabolismo (así se originaron mitocondrias y cloroplastos), y esto se llama endosimbiosis; el resultado de estas fusiones entre células diferentes supone, para la célula más grande y organizada, la adquisición de nuevas e interesantes propiedades que resultan ventajosas desde el punto de vista de la selección natural (si no, no hace falta decir que la cosa no funciona) y también, normalmente, una aceleración de cambios en su DNA para estabilizar la relación.
Mientras que las mutaciones suponen cambios pequeños, endógenos, las endosimbiosis son procesos más complicados que suponen alguna ventaja inmediato pero que dan lugar a un proceso, que puede durar generaciones, durante el cual la célula huésped, que es la parte más organizada en la relación, va adquiriendo cada vez más control sobre el endosimbionte y su reproducción, incorporando una parte del material genético de este al propio.

El mecanismo esencial de la selección actúa como filtro y Darwin acertó del todo en esto, pero el gradualismo que él proponía debe verse de manera más matizada: los cambios por incorporación, y quizás también los que sobrevienen como resultado de una fluctuación ambiental importante, provocan momentos de intensa aceleración en la evolución (puntuaciones, los llaman Eldredge y Gould) que alternan con los largos periodos de estasis. Procesos como la poliploidía, la hibridación o la endosimbiosis son difíciles de encajar como “graduales” (Terradas, 2014).

Un momento crucial (y aún misterioso) en la evolución biológica es la aparición de la célula eucariota. Hallazgos muy recientes han hecho conocer la existencia de arqueas (organismos de apariencia externa similar a la de las bacterias pero muy diferentes en composición y fisiología) dotados de apéndices que podrían servir para coger y absorber bacterias.

Esto está de acuerdo con los indicios moleculares de que los eucariotas están emparentados con las arqueas, en realidad con arqueas antiguas de las que también derivan las actuales (aunque muy mal conocidas pero presentes en todas partes, incluso en nuestro intestino, como revela la metagenómica).

Con la célula eucariota emergen muchas posibilidades nuevas, de hecho permiten el desarrollo de la vida vegetal y animal. Una vez más, el cambio importante se produce por incorporación de otro sistema y en esto hay un salto, pero el acoplamiento sólo se perfecciona con una serie de cambios menores en los genomas, probablemente en un tiempo relativamente corto. Es lógico suponer que el cambio que supone la intrusión de un microorganismo en el entorno del genoma del huésped provoque reacciones en este genoma, algunas de las cuales mejorarán la aceptación del intruso y serán seleccionadas.

Si la formación de la célula eucariota se dio una sola vez, opinión mayoritaria, el siguiente gran paso en la evolución biológica seguro que se ha producido varias veces. En algunos organismos, en determinadas condiciones ambientales, muchos individuos unicelulares se asocian temporalmente formando un cuerpo único y, cuando las condiciones cambian, las células se separan de nuevo. En otros organismos, la integración se hizo permanente. 

La combinación de muchas células en un solo organismo permitió un salto de escala considerable. La explosión de formas de vida animal pluricelular en el Cámbrico es el caso de diversificación rápida de tipos de organizaciones más espectacular de la historia de la vida, como si esta hubiera experimentado todo tipo de posibilidades para conservar después sólo una parte pequeña.

Los pasos de la célula individual a la asociación temporal de células y, finalmente, al organismo pluricelular, requieren sin duda cambios pequeños en el genoma pero es posible que no totalmente al azar: puede ser que el sistema, a partir de un cierto momento, se dirija hacia un nuevo atractor, determinado por las características previas del organismo y las condiciones de vida. Si la agregación de células tiene alguna ventaja, la selección de cambios genómicos será rápida. Hablemos de los atractores.

Atractores

Esta visión de la evolución, un proceso histórico, es constructivista. Los grandes pasos tienen lugar a partir de incorporaciones de paquetes de material genético ya organizado, procedente de endosimbiontes o de cambios más o menos pequeños del genoma, espontáneos o por incorporación, que conducen a este hacia un nuevo atractor al pasar algún umbral, lo que genera un alud de otros cambios.

Esto sería la causa de que sea tan difícil encontrar estadios de transición (los famosos eslabones perdidos) en el registro, dificultad que es uno de los grandes clamores de los creacionistas. Eldredge y Gould, como ya he mencionado, emplearon la expresión “evolución puntuada” para indicar que las tasas evolutivas variaban, con momentos de aceleración y largos periodos de estasis. Para los neodarwinistas esto no contradice el gradualismo, ya que nadie había dicho que las tasas debieran ser constantes.

Pero lo que es importante es que una explicación constructivista en sistemas complejos implica un mecanismo para explicar las aceleraciones súbitas, un mecanismo comparable a los cambios de fase (por ejemplo, el paso de líquido a gas al llegar el líquido a temperatura de ebullición es un cambio de fase que se produce repentinamente al pasar un umbral de temperatura) y a la existencia de umbrales y atractores.

Los atractores resultan de que un cambio en el sistema abre nuevas posibilidades en un entorno ambiental (físico, químico y biológico) determinado: la aparición, por mutación, de una pequeña mancha foto-receptora en un organismo ciego es tan ventajosa que cualquier cambio que aumente la capacidad será seleccionado favorablemente y el atractor es, en este caso, la capacidad de orientarse con la luz y apartarse de obstáculos o peligros.

Hasta que no aparece la mancha foto-receptora, el sistema no evolucionará hacia este atractor, pero en el momento que surge por azar un cambio hacia una sensibilidad a la luz se cruza un umbral y el sistema evoluciona deprisa hacia la construcción de órganos cada vez más sofisticados, ya que la selección lo favorece mucho.

Todo esto es muy similar a lo que vemos en la evolución tecnológica. A veces, un pequeño descubrimiento, quizás hecho con una intención muy diferente, abre las puertas a multitud de aplicaciones inesperadas. El argumento teleológico, es decir, que los humanos actuamos con una finalidad, no es enteramente aplicable: los desarrolladores matemáticos de la teoría de fractales nunca pensaron en las aplicaciones de los fractales a la industria cinematográfica, pero el descubrimiento se produjo en un entorno cultural que, de manera oportunista, hizo uso de esta posibilidad.

Esto es frecuentísimo. En biología, el atractor de las ventajas para la supervivencia funciona un poco como si el sistema se dirigiese a un objetivo, pero no es un acto voluntario sino el resultado de la interacción “oportunista” con el entorno. La vida hace “bricolaje”, decía François Jacob en La logique du vivant: construye a partir de los materiales que tiene a su alcance y sobre las estructuras que ya existen.

Las plumas de las aves aparecieron seguramente porque facilitaban la conservación de la temperatura, pero luego se provecharon para el vuelo. El desarrollo tecnológico puede depender de una intencionalidad, pero casi siempre se producen cambios no previstos, muy a menudo mayores que los que se perseguían.

De las células a los organismos

La evolución hacia la sociabilidad es un nuevo nivel de complejidad: individuos pluricelulares cooperan entre ellos formando colonias o sociedades. En principio, pensamos en individuos de la misma especie, pero hay a veces cooperación entre especies: los humanos no hubieran ocupado los hielos del norte sin perros o renos, ni los desiertos sin camellos o dromedarios y hay ejemplos de animales cazadores que se asocian, como delfines y aves marinas, etc. 

El origen de las sociedades se relaciona seguramente con aspectos reproductivos: los hijos no se separan de los padres sino que forman grupos estables. En animales en que los hijos nacen sin completar su desarrollo, los padres cuidan de ellos, como suele ocurrir en muchos vertebrados. 

En los insectos sociales, los hijos cuidan de los progenitores, que se limitan a la producción de nuevos individuos. La formación de grupos sociales también se puede ir complicando par pasos discontinuos con la aparición de nuevas estructuras jerárquicas y la diferenciación de subgrupos especializados en funciones determinadas (castas en algunos insectos, oficios o clases en los humanos).

El crecimiento demográfico de estas sociedades cooperativas en los humanos va ligado al desarrollo de “realidades imaginarias” compartidas, los mitos que configuran las identidades de las diferentes culturas y sociedades o inventos como el ya explicado del dinero. En los humanos, se pasa de grupos sociales pequeños a sociedades tribales, reinos o repúblicas, imperios, alianzas o asociaciones de naciones, etc., con narrativas religiosas o ideológicas compartidas en las que se basan las instituciones y las regulaciones de derechos y deberes.

Emergencia

Los sistemas auto-organizados, tanto si se trata de organismos o ecosistemas, de huracanes o tormentas de fuego, propenden a construir estructuras emergentes de aparición repentina cuando el gradiente de exergía (la energía disponible para hacer trabajo útil, que determina la calidad de la energía) al que se encuentran sometidos sobrepasa ciertos umbrales. Estas estructuras maximizan la degradación de la energía. Quizás pensaba en eso Kusniewicz cuando escribió que:

Andrzej Kusniewicz fue un escritor polaco nacido en Galizia (hoy Ucrania), superviviente de Matthausen, y El rey de las Dos Sicilias es un espléndida recreación, a menudo tan visual que parece la descripción de un filme, del mundo complejo del Imperio austrohúngaro acercándose a su derrumbe con la Primera Guerra Mundial, con una sabia mezcla de los grandes procesos históricos con los pequeños hechos cotidianos aparentemente sin significado.

Como Kusniewicz vivió hasta 1993, puede bien ser que hubiera leído sobre termodinámica lejos del equilibrio. Y que sintiera la nostalgia, como Zweig, de aquel mundo que la tormenta iniciada por el atentado de Sarajevo condujo al sumidero de la historia.

La exergía mide los gradientes entre el sistema y su entorno (es la suma de las energías libres en la situación) y representa la distancia entre el sistema y el entorno en términos de equilibrio termodinámico: a más exergía, más alejamiento del equilibrio termodinámico. Si aumenta la exergía, el sistema reacciona auto-organizándose para degradar la energía tan completamente como las circunstancias lo permitan, a fin de limitar su alejamiento del equilibrio, y se auto-organiza generando estructuras disipativas que tienen un comportamiento coherente, como es el caso de los remolinos y también el de la vida.

En un torbellino o en un ser vivo ya no hay conducción molécula a molécula (que es lo que pasa al calentar agua antes del punto de ebullición: cuando el agua hierve, se produce el cambio a convección masiva). Pero cuando el gradiente de exergía supera un cierto umbral, el sistema se convierte en caótico: la vida tiene lugar, por tanto, entre la región cercana al equilibrio (donde reina el caos) y otro caos cuando el gradiente de exergía es excesivo.

En este intervalo, el crecimiento, el desarrollo y la evolución son respuestas al imperativo termodinámico de la degradación de la exergía. En ecología, a lo largo de la sucesión, los ecosistemas desarrollan estructuras más complejas y procesos con más diversidad, más reciclaje y más niveles jerárquicos, todo para aumentar la degradación de la exergía solar que les llega. 

Los ecosistemas más maduros re-radian energía más degradada y, por tanto, tienen una temperatura más fría (se puede detectar con imágenes térmicas de satélite). Naturalmente, así como hay procesos “constructivos” de complejidad, también los hay de sentido contrario, “destructivo: átomos que pierden partículas, moléculas grandes que se rompen en otros menores, bosques que arden, etc., y estos procesos liberan energía de calidad que puede alimentar a su vez procesos constructivos.

Dirigir la evolución

He dicho que la evolución está esencialmente dirigida por fenómenos azarosos, bajo la elección de la selección natural. Esto no excluye que, en muchas especies, los progenitores contribuyan a la selección eliminando parte de la descendencia, sea porque no hay recursos para todos o que algunos hijos tengan pocas posibilidades de sobrevivir debido a defectos físicos, poco peso al nacer, o practicando la castración de individuos considerados inferiores, etc.

En este caso, hay cierta dirección eugenésica de la evolución. También hay una dirección en la selección sexual, ya que se elige pareja en función de características que parecen favorables para la reproducción y el cuidado de los hijos. La eugenesia se ha practicado en sociedades humanas pero su aplicación brutal en base a ideologías fanáticas ha conducido a un rechazo moral muy extendido de esta práctica.

Sabemos que personas con discapacidades pueden ser muy valiosas y tendemos a establecer como norma moral el respeto a toda vida humana. Pero la eugenesia no ha desaparecido para siempre, porque la manipulación genética puede evitar enfermedades terribles y cada vez lo hará más. Encontrar el camino entre las ventajas humanitarios de la eugenesia (o la eutanasia) y los riesgos de abusos gravísimos es un reto que la evolución de la ética y las normas sociales deberán superar.

La emergencia de sistemas complejos con propiedades distintas a las de sus componentes elementales obliga a estudiar la naturaleza no sólo con una visión reduccionista, de abajo arriba, exitosa en muchos casos, sino también descubriendo las propiedades del sistema de arriba a abajo, porque no se puede entender el funcionamiento del conjunto a partir del conocimiento separado de las partes. Este es un tema muy discutido por los epistemólogos. En evolución y en ecología la aproximación reduccionista lleva una ventaja considerable en volumen de trabajos y en construcción de modelos.

Sin embargo, los enormes progresos de la genética de poblaciones no han sido capaces de explicar claramente la macroevolución, como es lógico dado que la genética de poblaciones trabaja dentro del límite de poblaciones de una sola especie. Del mismo modo, por más que se entienda muy bien la dinámica de la población de una especie o dos, será imposible entender el conjunto del ecosistema con sólo una aproximación demográfica. 

En efecto, en este caso cada especie es una pieza en un puzzle, su “significado” sólo está claro si la vemos inscrita en este puzzle, es decir, entendiendo como cada especie interactúa con las demás y con el entorno y cómo de ello resultan unas propiedades de conjunto nuevas y particulares de cada ecosistema.

Un problema similar lo ha abordado en literatura Georges Pérec en su extraordinaria La vida instrucciones de uso, en la que “explica” un edificio parisino habitación por habitación, cada una como una pieza de puzzle que contiene objetos y recuerdos y pensamientos de los habitantes actuales y pasados, y pone muchas novelas dentro de la novela: una especie de jerarquía de narraciones que terminan para reflejar toda una sociedad. 

En la naturaleza hay estructuras dentro de estructuras dentro de estructuras… Los diferentes niveles se entretejen, un poco al estilo de Pérec, y necesitamos una aproximación plural, como ya defendió McIntosh (1987): cada ecosistema , en cada momento, es diferente. Dice A. Kusniewicz, (en la obra antes citada, tras relatar una serie de eventos observados en un momento, un niño que juega a la pelota, una ardilla que trepa, etc.):

Irreversibilidad y particularidad, cada uno lo puede ver como una fatalidad o un gozo, o más probablemente ambas cosas, pero así es la vida.

Evolución cultural

Y ahora retorno al comentario inicial. El enorme desarrollo de la cultura en nuestra especie se basa en la creación de “realidades imaginadas”: compartir unos mismos mitos favoreció la formación de sociedades que sobrepasaban con mucho el ámbito familiar de los pequeños grupos de cazadores-recolectores.

Los mitos sobre los orígenes, sobre el destino de los muertos, sobre el pasado, etc. han sustentado “realidades imaginadas” como las de nación, estado, empresa y muchas otras. Estas nuevas “realidades” interactúan con nosotros, con nuestras maneras de hacer, con nuestra relación con el resto del mundo, y añaden complejidad a los sistemas sociales. Esta es una característica de nuestra especie que no aparece en nuestros parientes cercanos.

Naturalmente, está muy relacionada con nuestra capacidad de crear lenguajes que nos permiten transmitir a otros las narraciones en buena parte fruto de nuestra imaginación y transformar en cifras valores, cosas y personas. Para bien o para mal. No se puede dudar de las enormes ventajas que todo esto ha tenido en la expansión de nuestra especie.

Tampoco podemos ignorar los costes (por ejemplo, las masacres en nombre de una bandera o una divinidad o la destrucción ambiental ligada a nuestra expansión), y hoy tenemos bien claro que la destrucción ambiental y el aumento de densidad de las poblaciones humanas genera un riesgo de disparar procesos pandémicos, especialmente porque es mucho más fácil entrar en contacto con la muy desconocida virosfera, los millones de formas de virus parasitarias de otras especies, casi todas desconocidas, que pueden saltar a la nuestra.

El reto más evidente que tenemos es el de ajustar los mecanismos de creación y dependencia de realidades imaginadas al contexto de las limitaciones planetarias y, por tanto, acabar con le destrucción ambiental y con la intromisión humana en los ecosistemas donde todavía ésta es pequeña. La verdadera prevención sanitaria comienza con el principio Una salud, para humanos, plantas, animales y ecosistemas.

Referencias

Jacob, F. 1970. La logique du vivant. Ed. Gallimard, París. 354 pp.
Kusniewicz, A. 1983. El rey de las dos Sicílias. Ed. Anagrama. Barcelona, 250 pp. ISBN 978-84-339-3028-6
McIntosh, R.P. 1987. Pluralism in ecology. Ann. Rev. Ecol. Syst. 18: 321-341
Pérec, G. 2006. La vida, instrucciones de uso. Ed. Anagrama, Barcelona, 6440 pp. ISBN 978-84-339-2058-4
Prigogine, I. 1983. ¿Tan sólo una ilusión? Una exploración del caos al orden. Cuadernos ínfimos. Tusquets, Barcelona.
Terradas, J. 1994-95. Vida. Reduccions, 62-63, pp. 29.
Terradas, J. 2014. Notícies sobre Evolució: la teoría i els nous coneixements. 215 pp. http://blog.creaf.cat/coneixement/noticies-sobre-evolucio-de-jaume-terradas. ISBN-10: 84-697-1839-8. ISBN-13: 978-84-697-1839-1


Fuente/Ecoticias/Creaf
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Desarrollo Sostenible

LOS GLACIARES Y SU IMPORTANTE ROL EN LOS ECOSISTEMAS NATURALES

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Los glaciares, más allá de su imponente belleza, desempeñan un papel crítico en los ecosistemas naturales del mundo. Estas masas de hielo eterno no solo son reservorios de agua dulce sino que también influyen en el clima global y sirven como indicadores vitales de los cambios ambientales.


Su lento pero constante desplazamiento erosiona paisajes, formando valles y recreando la geografía de la tierra. A pesar de su aparente quietud, los glaciares ejercen una fuerza transformadora en la biodiversidad y en la disponibilidad de recursos hídricos para especies y comunidades humanas.

La formación de los glaciares y su papel en la geología terrestre

Los glaciares se originan cuando la acumulación de nieve excede su fusión año tras año. Esta nieve compactada se transforma lentamente en hielo glacial. Con el paso del tiempo, los glaciares modelan activamente la geología terrestre a través de procesos como:

  • Erosión: el desplazamiento del glaciar desgasta el sustrato rocoso.
  • Transporte: sedimentos y rocas son arrastrados por el hielo.
  • Deposición: al derretirse, los glaciares depositan estos materiales, creando morrenas y otros depósitos glaciares.

Estas dinámicas contribuyen de manera significativa a formar paisajes y estructuras geológicas únicas en las regiones frías del planeta.

Glaciares como arquitectos del paisaje: valles, fiordos y montañas

Los glaciares han modelado la fisonomía de nuestro planeta desde hace millones de años, actuando como poderosos arquitectos del paisaje.

  • Valles Glaciares: A medida que se desplazan, los glaciares erosionan el terreno subyacente, creando valles en forma de «U» característicos, a diferencia de los valles en «V» formados por la acción de ríos.
  • Fiordos: Al fundirse, estos ríos de hielo dejan tras de sí entrantes costeros profundos y estrechos, con paredes muy empinadas o verticales, conocidos como fiordos, especialmente prominentes en regiones como Noruega y Nueva Zelanda.
  • Montañas: Los glaciares esculpen también las montañas, afinando las cimas y dejando superficies pulidas. Las morrenas, acumulaciones de rocas y sedimentos dejados a su paso, delatan su antigua presencia e influencia en el relieve actual.

Estos procesos glaciares han creado algunos de los paisajes más impresionantes y reconocibles en la Tierra.

Los glaciares y los recursos hídricos: el impacto en la disponibilidad de agua dulce

Los glaciares son reservorios naturales de agua dulce cruciales. A nivel global, almacenan aproximadamente el 69% del agua dulce del planeta. En regiones como los Andes o el Himalaya, los glaciares desempeñan un papel vital en la regulación del suministro de agua, liberando gradualmente el recurso durante las temporadas secas. Sin embargo, el cambio climático está acelerando la tasa de deshielo, comprometiendo esta función. La pérdida de masa glaciar no solo amenaza la disponibilidad de agua para millones de personas sino que también reduce la generación de energía hidroeléctrica y afecta la agricultura. La gestión sostenible del agua dulce se vuelve cada vez más crucial a medida que los glaciares continúan retrocediendo.

El papel crítico de los glaciares en los ecosistemas locales

Los glaciares, enormes reservorios de agua dulce, son fundamentales para los ecosistemas alrededor de su ubicación. Su existencia asegura un aprovisionamiento constante de agua para ríos y lagos, incluso durante periodos secos, lo que permite la supervivencia de múltiples especies de flora y fauna. Además, los glaciares influyen en la temperatura y la humedad local, creando condiciones ambientales únicas que favorecen la biodiversidad específica. El derretimiento estacional libera nutrientes que enriquecen los suelos aledaños, impulsando el crecimiento vegetal y manteniendo la salud de los ecosistemas locales.

Cómo la dinámica glaciar afecta el clima global

La dinámica glaciar tiene un impacto significativo en el clima global. Estos enormes cuerpos de hielo actúan como reflectores de la radiación solar, manteniendo más fresca la atmósfera terrestre. Al derretirse, no solo disminuye esta capacidad reflectiva, sino que también liberan agua dulce en los océanos, alterando las corrientes marinas que regulan el clima. Además, el agua de deshielo puede penetrar en la base del glaciar, lubricando y acelerando su desplazamiento hacia el mar, lo que contribuye aún más a la elevación del nivel del mar. Este fenómeno puede provocar cambios en los patrones climáticos, afectando las precipitaciones y temperaturas a nivel mundial.

El retroceso glaciar: un indicador de cambio climático y futuras implicaciones

Los glaciares actúan como sensibles termómetros del cambio climático. Al retroceder, revelan aumentos en temperaturas globales. Este fenómeno tiene implicaciones significativas:

  • Altera ciclos hidrológicos, afectando disponibilidad de agua dulce.
  • Incrementa el nivel del mar, amenazando zonas costeras.
  • Afecta los hábitats naturales, poniendo en riesgo la biodiversidad.

El monitoreo de glaciares es clave para predecir y mitigar estos efectos. La adaptación a cambios en recursos hídricos y la conservación de especies dependen de nuestra comprensión del retroceso glaciar.

Conclusión: La importancia de preservar nuestros glaciares

Preservar los glaciares es fundamental para la sostenibilidad ambiental. Estos gigantes helados son esenciales, ya que:

  • Regulan el clima global actuando como reflectores de la radiación solar.
  • Son fuentes vitales de agua dulce; millones dependen de ellos para consumo y agricultura.
  • Soportan una biodiversidad única, con especies adaptadas a condiciones extremas.
  • Funcionan como indicadores claves del cambio climático debido a su sensibilidad a las variaciones de temperatura.

La protección de los glaciares es, sin duda, una responsabilidad compartida que exige acciones inmediatas a nivel local y global.


Fuente/Ambientum
Chile Desarrollo Sustentable / www.chiledesarrollosustentable.cl
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BANANA HOJAS PARA LA SOSTENIBILIDAD

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El cultivo de banano genera grandes cantidades de biomasa residual. En Ecuador, uno de los mayores productores de esta fruta en el mundo, alcanza aproximadamente 2,65 millones de toneladas al año.

Entre esta biomasa se incluyen las hojas de la planta, que tradicionalmente se dejan en el suelo de la finca para que se descompongan y en ocasiones se utilizan como envases para alimentos.

Sin embargo, las hojas de banano pueden convertirse en un valioso recurso. Mediante un modelo de bioeconomía circular, pueden aprovecharse de forma sostenible para crear nuevas oportunidades de empleo y mejorar la seguridad alimentaria.

Producción de compuestos de alto valor

En la actualidad, se exploran nuevas formas de aprovechar esta biomasa residual como fuente de carbono en procesos biológicos, por ejemplo, en la producción de bioenergía.

Recientes investigaciones revelan que el jugo extraído de las hojas de banano contiene cantidades significativas de glucosa (18,9 g/L), sacarosa (13,29 g/L) y fructosa (15,63 g/L), lo que lo convierte en una opción ideal para generar bioetanol, con un rendimiento teórico del 65 %.

Además, se ha demostrado que el extracto de hoja de banano puede ser utilizado en la producción de lipasas –enzimas encargadas de la degradación de los lípidos– para uso industrial.

Estos descubrimientos apuntan a las hojas de banano como una alternativa prometedora en la búsqueda de compuestos sostenibles, como la nanocelulosa bacteriana.

¿Qué es la nanocelulosa bacteriana?

La nanocelulosa bacteriana, también conocida como celulosa microbiana, es un material natural y biodegradable producido por bacterias como Gluconacetobacter xylinus o Acetobacter xylinum. Con un diámetro de 20 a 100 nanómetros, su tamaño es increíblemente pequeño.

Aunque comparte una estructura molecular similar a la celulosa vegetal, su distintiva estructura nanofibrilar cristalina le otorga una amplia superficie para retener líquidos.

Gracias a su versatilidad, biocompatibilidad, alta capacidad de retención de agua y resistencia mecánica en estado húmedo, la nanocelulosa bacteriana es ideal para su aplicación en el cuidado de heridas. Además, se ha propuesto su uso en la producción de andamios y aplicaciones transdérmicas, así como en sistemas de administración de fármacos como excipiente farmacéutico.

Este material de origen bacteriano ofrece una amplia variedad de aplicaciones y puede producirse de manera sostenible y económica utilizando biomasa agrícola residual como fuente de carbono. Por ejemplo, hojas de banano.

Las bacterias y levaduras de la kombucha

Las hojas de banano contienen azúcares fermentables que se pueden utilizar como fuente de carbono en procesos biológicos de fermentación. Para ello, se trituran las hojas de banano para obtener un líquido rico en azúcares fermentables.

Este líquido se trata y se utiliza como fuente de carbono para elaborar un medio fermentado que se inocula con un cultivo iniciador, conocido como SCOBY (siglas en inglés de cultivo simbiótico de bacterias y levaduras).

El SCOBY es un consorcio microbiano que incluye levaduras, bacterias del ácido acético y bacterias del ácido láctico. Se utiliza comúnmente para preparar el té de kombucha, una bebida fermentada de origen asiático que se ha vuelto popular en todo el mundo debido a sus propiedades nutricionales.

Durante la fermentación del té de kombucha, en la superficie del líquido se forma una biopelícula conocida como “hongo del té”, que contiene nanocelulosa bacteriana. Esta biopelícula se puede recolectar y tratar para obtener este compuesto en estado puro.

De esta manera, las hojas de banano pueden utilizarse como fuente de carbono para la producción de nanocelulosa bacteriana a través del proceso de fermentación con el SCOBY.

Barreras a su desarrollo

Sin embargo, existen diversas barreras que limitan el desarrollo de la valorización de la biomasa residual a través de procesos basados en la biología.

Una de las principales barreras es el alto costo de producción en comparación con los productos obtenidos del petróleo. Además, la calidad y composición física, estructural y química de la biomasa pueden afectar significativamente la operación de una biorrefinería, tanto técnicamente como económicamente.

Aún no se comprende completamente el impacto que estas variables tienen sobre el rendimiento de azúcares fermentables extraídos de las hojas de banano.

Claves para conservar las hojas de banano

Con el objetivo de analizar los factores que influyen en la concentración de azúcares reductores en el extracto de la hoja de banano, llevamos a cabo un estudio en el que se seleccionamos y clasificamos las hojas de banano en base a diferentes parámetros, como la ubicación de la finca, el tiempo transcurrido desde la cosecha, el peso y el tamaño de la hoja, entre otros.

Posteriormente, se realizó el proceso de extracción y se midieron variables como el volumen de extracto, el rendimiento de extracto de hoja de banano por unidad de masa foliar y la concentración de azúcares reductores.

Los resultados obtenidos indican que a medida que aumenta el tiempo de almacenamiento de las hojas de banano, varían sus características físicas y se producen pérdidas en el rendimiento de azúcares fermentables del extracto.

Nuestro estudio proporciona información valiosa sobre cómo almacenar las hojas de banano para evitar pérdidas en el rendimiento del jugo y sirve como base para demostrar la aplicación sostenible de los azúcares fermentables presentes en el jugo para obtener nanocelulosa bacteriana.

Esta información es relevante para futuras investigaciones centradas en optimizar la biorrefinería a partir del uso de la hoja de banano como materia prima para procesos biológicos sostenibles.

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¿PARQUES NACIONALES CON LÍMITE DE INGRESO? CONAF MODIFICARÁ PROTOCOLOS

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El fin de semana pasado, un turista no tuvo éxito al intentar ingresar al Parque Nonguén. El guardaparques le señaló que el aforo, de 140 personas, estaba completo. Pese a que el Minsal ya no establece restricciones de ingreso para áreas silvestres, la corporación mantiene una «capacidad de carga» que revisarán tras el episodio.


A causa del Covid-19, en marzo de 2020, el Ministerio de Salud (Minsal) instruyó una serie de medidas para controlar la diseminación del virus, entre ellas, las cuarentenas y los aforos en espacios abiertos y cerrados. Entre ellos, los 106 parques, reservas nacionales y monumentos naturales que administra la Corporación Nacional Forestal (Conaf) y cuya superficie suma, en total, 18.619.951,47 hectáreas.

Y aunque han transcurrido más de dos años desde entonces, la corporación todavía aplica, bajo el concepto de “capacidad de acogida” límites en el acceso a los recintos, lo que provocó un reclamo por parte de uno de sus visitantes.

“Sabemos que los protocolos se idearon en la época más álgida del covid-19, pero hoy (…) urge una actualización de Conaf para disfrutar los paisajes que nos pertenecen a todos”, dijo Aristeo Alarcón en una carta al director, publicada por el diario El Mercurio el pasado lunes 12 de septiembre.

Bajo el titular “Urge actualizar protocolos”, Alarcón comentó las ansias que tenía el pasado fin de semana para “desconectarse, olvidarse de aforos y limitaciones que continúan en nuestras vidas cotidianas en las ciudades”.

Sin embargo, su objetivo de ir a conocer el Parque Nacional Nonguén, en la Región del Biobío, se vio truncado cuando al llegar al lugar de más de 3.036,9 hectáreas, le indicaron que tenía que comprar la entrada por Internet y que el aforo estaba limitado a solo 140 personas.

“¡140! En una sola tienda de un mall pueden estar más de mil (…) urge una actualización de Conaf para disfrutar los paisajes que nos pertenecen a todos”, señaló.

Evolución de las restricciones en el acceso a parques

Al principio de la pandemia, el Gobierno instruyó a la corporación el cierre de todas los recintos, como medida preventiva.

Así, los parques se mantuvieron cerrados para visitantes, porque la mantención y monitoreo se mantuvo, señala Mario Pinto, jefe nacional del Departamento de Administración de Áreas Silvestres Protegidas de Conaf.

Lo anterior, cuenta, “para cautelar la salud de nuestros trabajadores y visitantes. Posterior a eso comenzamos a transitar a una apertura gradual”.

Fue en agosto de 2020 -a partir de la baja incidencia que presentaba el virus en la Región de Los Ríos- cuando la institución estableció un protocolo de apertura gradual, con aforos de ingreso, para el Parque Nacional Alerte Costero y la Reserva Nacional Mocho Choshuenco.

La formulación de este instructivo tomó en cuenta las características de cada unidad -como senderos y miradores-, para determinar la cantidad de personas que podían ingresar, por recinto.

El proceso fue arduo. Requirió una inducción a los equipos técnicos y guardaparques de todas las regiones, así como uniformar criterios entre las áreas silvestres. De esta forma, se establecieron límites de acceso de entre 50 y 400 personas diarias.

Estos aforos se mantuvieron, hasta el 21 de septiembre de 2021, cuando el Gobierno actualizó, por segunda vez, el plan Paso a Paso. Pero la corporación mantuvo límites al ingreso, bajo el concepto capacidad de carga, aumentando, eso sí, la cantidad de personas que podía ingresar por recinto; cifra que hot fluctúa entre los 150 visitantes -en la Reserva Nacional Ñuble- y los 1.200 -en el Parque Nacional Laguna del Laja-.

Eso, pese a que en la actualidad el plan Seguimos Cuidándonos, Paso a Paso no contempla limitación de aforos en Parques Nacionales, en ninguna de sus fases.

“Más que el tema del aforo, que genera limitación en el ingreso a los visitantes, la capacidad de acogida ha estado vinculada a las disposiciones o servicios que estén al interior (de cada recinto). Por ejemplo, cuál es la cantidad de personas que podrían estar de forma simultánea en un mirador, o cuál es la cantidad de personas que pueden recorrer un sendero en particular”, explica Pinto.

La capacidad de acogida, además, toma en consideración la conservación de los ecosistemas presentes en las áreas silvestres, una de las principales misiones de la corporación.

No obstante, y en relación al reclamo formulado por el visitante, el ingeniero forestal reconoce que “ahí hay un error que hay que mejorar, y ver con las distintas regiones para que ese tipo de situaciones no vuelvan a ocurrir”. Por ejemplo, agrega, haciendo “una mejor inducción a los visitantes” -no hablar de aforos- ni tampoco negar el acceso: “Sí se puede educar y decir ‘usted puede pasar, pero en tales sectores existe una limitante’”, agregó el directivo.

Aún así, respecto de la comparación de los aforos de ingreso a centros comerciales vs parques nacionales, Pinto aclara que “de esas 3 mil hectáreas, solo un 1 o 2 % de esa superficie corresponde a uso público. El resto del área corresponde a zonas de conservación, donde no hay presencia de visitantes. Entonces, la superficie es bastante menor respecto al tamaño de la unidad”.

Conaf revisará protocolos

Tras lo ocurrido, la Conaf está en proceso de revisión de los protocolos que afectan a cada unidad que tiene bajo su manejo.

“Este año vamos a evaluar las capacidades de carga. Tiendo a pensar que sí, que van a aumentar los limites” señala el jefe nacional del Departamento de Administración de Áreas Silvestres Protegidas.

Este análisis lo realizarán durante este mes, anticipándose a la temporada estival, cuando aumentan los turistas, y así “establecer mejores parámetros desde el punto de vista de ingreso”.

La idea es que a partir del 2023 la corporación retome las cifras prepandemia, de asistencia a parques nacionales.

En 2019 la cifra total de asistentes fue de 3.523.447; en 2020, de 1.407.166; en 2021, de 1.697.150; y la estimación que hacen para 2022 es de unas 2,5 millones de personas.

Por su parte, el presidente de la Federación de Empresas de Turismo de Chile (Fedetur), Jaime Guazzini, comentó que “las áreas silvestres protegidas no tienen un aforo especifico, quizás lo tuvieron al principio, pero hoy no hay aforo especial en función del Covid-19. En algunas áreas silvestres protegidas sí hay capacidad de carga, hay algunos lugares donde pueden entrar 700 personas al día y se tiene que cumplir, porque hay un estudio de capacidad previo”.

“Lo que sí nos preocupan, son los horarios. Nosotros entendemos que los de Conaf son funcionarios y tiene que cumplir sus horas de trabajo. Las áreas silvestres protegidas se cierran a las 17:30, porque no tienen más personal. Ese es un gran problema que nosotros queremos resolver para mantener los parques abiertos más tiempos”, señaló Guazzini.

El líder gremial propone licitar algunos sectores de los parques a empresas privadas que puedan disponer de trabajadores hasta el anochecer. Asimismo, comentó que están en conversaciones con la corporación para evaluar estos requerimientos.


Fuente/Pulso/LaTercera
Chile Desarrollo Sustentable
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