El largo viaje desde el Big Bang hasta el cuerpo humano: ¿Por qué nuestros átomos están hechos de estrellas?

(CNN) – En sus violentos primeros años, la Tierra era un infierno fundido que expulsó a la luna después de una feroz colisión con otro protoplaneta, según sospechan ahora los científicos. Más tarde, se transformó de una extensión acuosa a una bola de nieve gigante que casi extinguió toda la vida existente.

Luego, hiperhuracanes con olas de hasta 300 pies azotaron el océano recién descongelado. Pero eso no es nada comparado con la agitación celestial y los fuegos artificiales en los 9 mil millones de años antes del nacimiento de nuestro planeta.

El próximo libro del documentalista de ciencia e historia Dan Levitt, “What’s Gotten Into You: The Story of Your Body’s Atoms, From the Big Bang Through Last Night’s Dinner”, evoca una serie de imágenes sorprendentes y a menudo contundentes al rastrear cómo nuestras células, elementos, átomos y las partículas subatómicas encontraron su camino hacia nuestros cerebros, huesos y cuerpos. El libro sale el 24 de enero.

“Ahora sabemos que el origen del universo, la formación de elementos en las estrellas, la creación del sistema solar y la Tierra y la historia temprana de nuestro planeta fue increíblemente tumultuosa”, dijo Levitt a CNN.

Sin embargo, las explosiones, colisiones y temperaturas casi incomprensibles fueron esenciales para la vida.

Una perturbación en la órbita de Júpiter, por ejemplo, puede haber enviado una lluvia de asteroides a la Tierra, sembrando el planeta con agua en el proceso. Y el hierro fundido que forma el núcleo de la Tierra ha creado un campo magnético que nos protege de los rayos cósmicos.

“Pasaron tantas cosas que podrían haber ido de otra manera”, dijo Levitt, “en cuyo caso no estaríamos aquí”.

Reconstruir el épico viaje paso a paso de nuestros átomos a lo largo de miles de millones de años, dijo, lo ha llenado de asombro y gratitud.

“A veces, cuando miro a las personas, pienso: ‘Vaya, son organismos tan increíbles y todos nuestros átomos comparten la misma historia profunda que se remonta al Big Bang’”, dijo. Él espera que los lectores reconozcan “que incluso la célula más simple es increíblemente compleja y merece un gran respeto. Y todas las personas también lo son”.

Un misterio estelar

Nuestros cuerpos contienen alrededor de 60 elementos, incluido el torrente de hidrógeno liberado después del Big Bang y el calcio forjado por estrellas moribundas conocidas como gigantes rojas. A medida que Levitt reunió la evidencia de cómo ellos y moléculas orgánicas más complejas llegaron hasta nosotros, entretejió la tumultuosa historia del proceso científico en sí.

Inicialmente, no se propuso comparar la turbulencia en el universo con los trastornos en el mundo científico, pero definitivamente vino con el territorio. “Tantas certezas científicas han sido derrocadas desde que vivieron nuestros bisabuelos”, dijo. “Eso es parte de la diversión del libro”.

Después de que Levitt terminó su primer borrador, se dio cuenta con sorpresa de que parte de la confusión científica se debía a varios tipos de sesgos recurrentes. “Quería entrar en la cabeza de los científicos que hicieron grandes descubrimientos, para ver sus avances y entender cómo fueron recibidos en ese momento”, dijo. “Me sorprendió que casi todas las veces, la reacción inicial a las teorías innovadoras fuera el escepticismo y el rechazo”.

A lo largo del libro, señaló seis trampas mentales recurrentes que han cegado incluso a las mentes más brillantes, como la opinión de que es “demasiado raro para ser verdad” o que “si nuestras herramientas actuales no lo han detectado, no existe”.

Albert Einstein inicialmente odiaba la extraña idea de un universo en expansión, por ejemplo, y tuvo que ser persuadido con el tiempo por Georges Lemaître , un sacerdote y cosmólogo belga poco conocido pero persistente. Stanley Miller , el “padre de la química prebiótica” que simuló ingeniosamente las condiciones de la Tierra primitiva en frascos de vidrio, fue un opositor notoriamente feroz de la hipótesis de que la vida podría haber evolucionado en las profundidades del océano, alimentada por enzimas ricas en minerales y respiraderos sobrecalentados.

“La historia de la ciencia está plagada de grandes declaraciones de certezas de estadistas mayores que pronto serían anuladas”, escribe Levitt en su libro. Afortunadamente, para nosotros, la historia de la ciencia también está llena de radicales y librepensadores que se deleitaron en hurgar en esos pronunciamientos.

Destrucción constructiva

Levitt describió cuántos de los avances fueron realizados por investigadores que nunca recibieron el debido crédito por sus contribuciones. “Me atraen los héroes anónimos con historias dramáticas que la gente no ha escuchado antes”, dijo. “Entonces, me complació que muchas de las historias más apasionantes del libro resultaran ser sobre personas que no conocía”.

Se trata de científicos como la investigadora austriaca Marietta Blau, que ayudó a los físicos a ver algunos de los primeros signos de partículas subatómicas; el médico y filósofo holandés Jan Ingenhousz, quien descubrió que las hojas iluminadas por el sol pueden crear oxígeno a través de la fotosíntesis; y la química Rosalind Franklin, quien jugó un papel decisivo en la elaboración de la estructura tridimensional del ADN.

Esta imagen muestra la Nebulosa de la Llama y sus alrededores captados en ondas de radio.

La impresión de este artista muestra una estrella supergigante roja en el último año de su vida que emite una tumultuosa nube de gas, experimenta cambios internos significativos antes de explotar en una supernova.

FTO

La chispa relámpago de nuevas ideas a menudo golpeaba de forma independiente en todo el mundo. Para su sorpresa, Levitt descubrió que varios científicos elaboraron escenarios plausibles sobre cómo podrían haber comenzado a ensamblarse los componentes básicos de la vida.

“Nuestro universo está repleto de moléculas orgánicas, muchas de ellas son precursoras de las moléculas de las que estamos hechos”, dijo. “Así que alterno entre pensar que es tan improbable que existan criaturas como nosotros y pensar que la vida debe existir en muchos lugares del universo”.

Sin embargo, nada de nuestro propio viaje desde el Big Bang ha sido sencillo.

“Si tratas de imaginar cómo evolucionó la vida a partir de las primeras moléculas orgánicas, tuvo que haber sido un proceso irregular, lleno de caminos retorcidos y fallas”, dijo Levitt. “La mayoría de ellos no deben haber ido a ninguna parte. Pero la evolución tiene una forma de crear ganadores a partir de innumerables experimentos durante largos períodos de tiempo”.

La naturaleza también tiene una forma de reciclar los componentes básicos para crear una nueva vida. Un físico nuclear llamado Paul Aebersold descubrió que “cambiamos la mitad de nuestros átomos de carbono cada uno o dos meses, y reemplazamos el 98 por ciento de todos nuestros átomos cada año”, escribe Levitt.

Como una casa en constante renovación, estamos cambiando constantemente y reemplazando partes viejas por otras nuevas: nuestra agua, proteínas e incluso células, la mayoría de las cuales aparentemente reemplazamos cada década.

Eventualmente, nuestras propias células se calmarán, pero sus partes se volverán a ensamblar en otras formas de vida. “Aunque podemos morir, nuestros átomos no”, escribe Levitt. Giran a través de la vida, el suelo, los océanos y el cielo en un tiovivo químico.

Al igual que la muerte de las estrellas, en otras palabras, nuestra propia destrucción abre otro extraordinario mundo de posibilidades.