eixos de pensament

Un temps inimaginable

Des de les estrelles a la fi de la vida. Una raó de ser el que som

En l’estat actual del coneixement es pot inferir com ha estat l’evolució de la matèria des del seu inici. En una escala de temps inimaginable, partícules, nuclis atòmics i molècules primordials, galàxies, estrelles i planetes, condueixen a una Terra on la complexitat creixent en l’organització de la matèria, ha donat lloc a la matèria viva. Cèl·lules, molècules genètiques i metabòliques en un medi d’aigua finalment líquida i profusament exposat a radiacions que aporten energia. Amb la creixent complexitat dels organismes pluricel·lulars, es va fer necessari coordinar les parts amb mecanismes de comunicació cada vegada més evolucionats.

Les monstruoses neurones permeten comunicar senyals elèctrics a molta distància, de forma ràpida, precisa, eficaç i plàstica, adaptable, amb capacitat d’aprendre. Amb el perfeccionament de les membranes cel·lulars amb bombes i transportadors d’ions es construeixen gradients iònics, químics i elèctrics i, amb l’aparició dels canals per aquests ions es poden generar corrents elèctrics transmembrana que poden ser emprats per senyalitzar. Corrents passius que es poden integrar (la integració que permet l’associació i comparació) i actius, que no es poden integrar, però que permeten superar grans distàncies amb gran velocitat per transmetre informació.

La immensa associació de milions de neurones en els òrgans nerviosos humans, ha permès arribar al punt que la matèria es fa conscient, conscient d’ella mateixa, integrant sensacions d’origen intern i extern, memòria, pensament, reflexió i voluntat. En aquest punt dels coneixements, es fa possible imaginar quin ha pogut estar fins ara, pot ser actualment i podria ser en el futur l’esdevenir de la matèria i els organismes vius i en particular el pas pel temps d’algunes partícules materials com la dotzena llarga d’àtoms implicats de forma més significativa. Així mateix, una descripció d’aquesta evolució plausible ens pot il·lustrar i possiblement fer acceptar millor la idea de la nostra humana posició en l’Univers. Pot semblar poca cosa aquesta posició per la transitorietat, potser ho és, però no és una fotesa banal, anodina, sense motivació i sense valor. A la majoria de les persones se’ls pot explicar i poden entendre la gran riquesa personal que representa poder ser conscient de com ha anat l’evolució de la matèria i haver pogut gaudir d’aquesta espurna de llum i clarividència que és la ment, encara que s’apagui ràpidament per tornar a l’origen.

En aquest conjunt d’articles o capítols (un llibret en conjunt) es parla de l’evolució de la matèria. Jo soc un estudiant de la biologia de les neurones. El físic Erwin Schrödinger en el prefaci del llibre What is life? The physical aspect of the líving cell en el 1944, proposa que estaria bé que: “alguns de nosaltres (investigadors) s’aventurin a emprendre una tasca sintetitzadora de fets i teories encara que a vegades tinguem un coneixement incomplet i indirecte, i fins i tot a risc d’enganyar-nos a nosaltres mateixos”. De tant en tant es pot potser divagar una mica en temes que no corresponen al nostre tema més conegut directament.

Em sentiria prou satisfet si hagués pogut lligar un fil plausible, amb imaginació sí, sense recórrer a fabulacions però, discorrent al llarg d’un temps de durada inimaginable, i que porti a dibuixar, amb alguna claredat, la raó de ser dels organismes, dels homes i dones, de forma raonable. No em cal saber on anem entre tantíssimes possibilitats, però sí que som i com hem arribat aquí. Com partícules materials d’origen incert s’han agregat en conjunts progressivament més complexos fins a produir les estructures del pensament. Amb aquestes estructures del sistema nerviós humà, la matèria ha esdevingut conscient d’ella mateixa, i això sol, materialitzat en cada persona, em sembla suficient per donar sentit a la vida i conformitat amb el destí individual. Respecte, educació i coneixement per a cada persona.

Primera part. Passat

En aquesta primera part es repassen alguns coneixements rellevants sobre l’origen de la matèria durant l’evolució de l’Univers que coneixem. El pas de partícules a nuclis i àtoms, a molècules i a la formació de les grans estructures del Cosmos. També sobre la formació de la Terra i la construcció de cèl·lules i organismes pluricel·lulars i la culminació en l’aparició de la nostra espècie. Tota una escala temporal immensa plena de fenòmens, la majoria dels quals són inferits pel raonament científic al qual hem pogut arribar actualment i, solament uns pocs d’aquests fenòmens els podem observar directament, tant en l’escala cosmològica, gràcies a l’arribada a la Terra de tot un ampli espectre de radiacions, com en l’escala microscòpica i quàntica.

Que en sabem avui dia dels fonaments de la matèria. Sembla que aquells àtoms organitzats amb nuclis fets de protons i neutrons i a la vegada orbitats per electrons, es veu ara que són més complexos i imprevisibles....
En aquest capítol es fa un relat esquemàtic de les descripcions fetes per diferents cosmòlegs sobre els inicis de tot plegat, el Big Bang i la nucleosíntesi primordial....
La continuació del capítol 2 és un petit divertiment sense pretensions. Es fa una incursió en imaginades vivències plausibles d’un grup de partícules....
Les primeres estrelles varen començar la fusió nuclear dels elements lleugers H i He i la formació progressiva d’elements més pesants inclosos la dotzena llarga dels que actualment construeixen les cèl·lules....
En els primers estels ja es formaren alguns dels principals àtoms que finalment constituïren la matèria viva. Breu història del carboni, de l'oxigen, del nitrogen, del ferro i del calci....
A partir de la pols provinent del Big Bang i de la provinent de l’explosió d'estrelles de la primera i segona generació, es van formar nous objectes estel·lars i galàctics....
Breu descripció de la formació inicial de la Terra en el disc protoplanetari solar....
La capacitat del carboni de formar grans molècules amb la combinació amb l’hidrogen, el nitrogen i l’oxigen va permetre la formació dels compostos dels éssers vius. Les membranes de lípids facilitaren el confinament i la interacció de molècules per a la formació d’organismes. Entre aquests, inicialment, LUCA (Last Universal Common...
En algunes primeres cèl·lules procariotes, la capacitat d’usar la llum solar com a font d'energia per a la formació de les seves pròpies molècules orgàniques (la fotosíntesi) va permetre la utilització directa de CO₂ i H₂O i l’alliberament d’oxigen a l’atmosfera....
La pluricel·lularitat significa una pas endavant fonamental en la complexificació progressiva de la matèria, ara matèria viva, que segueix una evolució aparentment imparable cap a la producció de l’encèfal humà....
Molt breu descripció de l’evolució humana. Un petit primat africà que visqué fa uns sis milions d'anys fou l'últim avantpassat comú dels humans actuals i els seus parents més propers, els bonobos i ximpanzés....

Segona part. Present

En aquesta part parlarem dels elements més rellevants en la  construcció de la matèria viva i els posicionarem en molècules i cèl·lules d’éssers humans actuals. Tots els éssers vius estem formats per uns setanta elements químics i una dotzena són els més rellevants per a la construcció dels organismes complexos, la construcció de la matèria viva. Buscarem la perspectiva evolutiva del pas dels elements simples als organismes per arribar a les neurones.

El passat incommensurable, extensíssim, va portar fins al naixement de la vida en un món mineral. L’home i la dona són el present, la culminació actual de la complexitat a la qual pot arribar la matèria viva. Una espurna de llum en el temps, però, perquè el futur no existeix...

L’hidrogen que significa productor d’aigua, és l'element químic més lleuger i abundant de l'univers. L’aigua líquida que contribueix a formar permet el desenvolupament de les agrupacions moleculars complexes i la vida. Permet la dissolució (si més no la disgregació) de tota mena de molècules i partícules que, almenys temporalment, queden...
En aquest capítol, que continua a l’anterior, donarem protagonisme a un àtom d’hidrogen i a la molècula d’aigua de què forma part....
Aquí seguirem la captació d’aquesta molècula d’aigua (i de l'hidrogen que contribueix a formar-la) per un organisme humà i la utilització en diverses funcions rellevants per a la vida diària i la supervivència....
L’eliminació de l'aigua pel ronyó és el pas necessari per a facilitar la neteja de les molècules indesitjables....
En els capítols anteriors hem vist a l’hidrogen, formant part de la molècula d’aigua, circular per sistema vascular de l’organisme. Aquí veurem com pot actuar també sol....
Els models teòrics d'evolució química estel·lar no expliquen clarament l’origen del fòsfor com si ho fan en relació amb altres elements. El fòsfor és fonamental per a la formació de la vida com a protagonista de les reaccions de fosforilació de proteïnes i altres molècules....
Un dels llocs on la implicació funcional del fòsfor és més significativa està en els mitocondris on es realitza la fosforilació oxidativa que consisteix en la més rellevant forma de produir les molècules energètiques de trifosfat d’adenosina (ATP) que ha de ser la principal molècula per subministrar energia a quasi...
El fòsfor personalitza una altra fita fonamental en la formació i regulació dels organismes: la fosforilació de proteïnes i altres molècules per activar o inhibir la funció que realitzen....

Tercera part. El present del sistema nerviós

Pròximament

Quarta part. Futur

Pròximament