Categorías
Divulgació científica Textos

Tauró de llum

Tauró de llum

Mai oblidaré la primera vegada que vaig vore la pel·lícula “Tiburón”[1]. (Així van traduir “Jaws” per a la seua distribució cinematogràfica a Espanya). Corria l’any 1975, n’érem adolescents i vam anar a comprar les entrades anticipadament per a vore-la junts en una de les primeres files del cinema. Alegres i impulsius, no se’ns va ocórrer preguntar quina era la distribució dels seients al pati de butaques; simplement imaginàvem que des de les primeres files viuríem la pel·lícula amb major intensitat. Aixina va ser, per descomptat. Quan vàrem arribar al cinema, enorme, vàrem descobrir amb sorpresa que la pantalla era gegantesca i corba. Mai n’havíem vist una igual, ni en la grandària ni en la forma. En el meu record insegur, les primeres sis files solament tenien una butaca a cada costat del corredor central, i la setena fila ja era una bancada amb mitja dotzena de butaques a cada costat, encara molt lluny d’ocupar tota l’amplària de l’enorme saló, perquè la corba de la pantalla obligava a retallar les files dels extrems. Les files següents anaven guanyant butaques a cada costat per a aconseguir, a partir de la dotzena, la màxima extensió que permetia la sala.

No tinc cap dubte que, des d’aquella setena fila inoblidable, les peripècies del monstre i la fúria de les ones van superar la sensació de terror que Spielberg preveia. Ens vam vore obligats a girar el cap de costat a costat per a recórrer amb la vista tota l’escena i allí quedàrem sotmesos a les terrorífiques aparicions del tauró gegantí creat per la llum del projector, en la boca del qual cabíem tots junts. No és d’estranyar que, a l’eixida del cinema, ja al carrer, tardara a amainar l’onatge i que uns quants tinguérem ganes de vomitar.

En eixe moment no podíem dir si la pel·lícula ens havia agradat o no, però sí que havíem quedat molt impressionats, conscients d’haver viscut una experiència única, que amb el pas dels anys la meua memòria ha convertit en grandiosa.

Un tauró bou

En les càlides aigües del Mediterrani, sobre una praderia de posidònia (Posidònia oceànica) pròxima a la costa valenciana, un tauró bou (Carcharias taurus) navega majestuosament a través de l’aigua, es podria dir que indiferent a tot. Els seus ulls de nina[2] semblen mirar a cap lloc i li donen un enganyós aire distret. Però l’esqual el desmentix de tant en tant. De sobte, en un moment inesperat, obri la seua boca i devora a la xicoteta tonyina que ha tingut la mala fortuna de passar pel seu costat en el pitjor moment.

Minuts abans, la mateixa escena havia estat protagonitzada per altres actors. La tonyina (Thunnus thynnus) havia fet una mínima interrupció en la seua plàcida navegació per a atacar de sobte un banc de salpes.

Les salpes[3], per part seua, semblen interessades a navegar més que en qualsevol altra cosa, però amb freqüència es paren a menjar algues i plantes aquàtiques dels fons poc profunds.

Una cadena tròfica

Una cadena tròfica[4] senzilla, com la descrita succintament en les línies anteriors, val com a primer pas cap a la comprensió del funcionament dels ecosistemes. Les algues i les plantes aquàtiques[5] proporcionen menjar a la salpa, que la proporciona al seu torn a la tonyina, que la proporciona al tauró. No es pot dir que ho facen voluntàriament, però així ocorre.

Portant l’exemple a la seua forma més senzilla, podem acceptar que:

•             les salpes no consumixen més que algues i plantes aquàtiques,

•             les tonyines no mengen més que salpes i

•             els taurons bou no mengen més que tonyines.

Sabent que les tres afirmacions són exagerades[6], la simplificació resulta útil.

Pot dir-se que el tauró s’alimenta indirectament de salpes a través de la tonyina, que fa d’intermediari. També pot dir-se que el tauró s’alimenta indirectament d’algues, a través de dos intermediaris, les salpes i la tonyina.

Així les coses, resulta obvi que si no hi ha plantes aquàtiques i algues, no hi haurà salpes. Sense salpes no hi ha tonyina i sense tonyina no hi ha tauró.

Una fracció de la matèria de les plantes aquàtiques i les algues anirà a parar a les salpes. Una fracció de la matèria de les salpes passarà a les tonyines. Una fracció de la matèria de les tonyines acaba en els taurons bou.

Una part de la matèria transferida és rica en energia. És la matèria orgànica. De manera que, quan s’alimenten, les salpes, les tonyines i els taurons bou obtenen matèria i, amb ella, energia.

Fotosíntesi, el gran truc de la vida

Les algues i les plantes aquàtiques es nodrixen[7] de molècules disponibles en el món mineral. Prenen aigua i, dissoltes en ella, sals minerals, oxigen i diòxid de carboni. Totes elles són substàncies inorgàniques, pobres en energia. No obstant això, en la seua composició tenen també substàncies orgàniques, riques en energia: glúcids, lípids i proteïnes[8]. D’on ixen?, com les obtenen? Resulta que les fabriquen elles mateixes.

Les algues i les plantes aquàtiques dominen un truc genial: la fotosíntesi. Les algues i les plantes aquàtiques sintetitzen matèria orgànica, rica en energia, a partir de matèria inorgànica, pobra en energia.

D’on ix l’energia que necessiten per a fer la síntesi? L’obtenen de la llum solar[9]. Fotosíntesi significa síntesi amb ajuda de la llum.

Els organismes que realitzen la fotosíntesi se les arreglen per a viure amb compostos minerals i llum solar. Els animals, com les salpes, les tonyines, els taurons bou, tu i jo, simplement, no podem.

En conseqüència, les algues i les plantes aquàtiques no necessiten peixos per a viure i, pel contrari, els peixos no poden viure sense elles.

Transferint

Podem dibuixar la cadena tròfica com una línia que connecta algunes espècies d’un ecosistema i alhora assenyala el flux de matèria i energia entre elles. Des del punt de vista energètic, resulta útil entendre-la també com una escala. Aquesta última analogia ajuda a recordar que pujar costa esforç, que per a passar d’un escaló al següent cal aportar energia.

Diem que les plantes i les algues aquàtiques són organismes

productors perquè fabriquen matèria orgànica a partir de la matèria mineral mitjançant la fotosíntesi. Sense matèria orgànica no hi ha éssers vius. La resta d’organismes, els peixos, són consumidors i adquirixen matèria orgànica quan s’alimenten.

Els productors se situen en el nivell més baix. Directament sobre ells, en el primer escaló, està la salpa, que és consumidor primari perquè consumix productors. Més amunt es troba la tonyina, que és consumidor secundari. El nivell més alt l’ocupa el tauró, consumidor terciari. Si hi haguera un organisme que consumira taurons seria consumidor quaternari, etc. Aprofitant la idea de l’escala, la matèria i l’energia pugen per la cadena tròfica des dels productors fins al tauró.

Deixem un moment a banda la visió global de la cadena. Considerem, per exemple, la perspectiva dels productors. La gran majoria de l’energia captada per les plantes i algues és consumida per elles mateixes en les seues pròpies activitats vitals i “estarien encantades” si ningun peix anara a menjar-les. No “pensen” que “han de” proporcionar matèria i energia als consumidors per a establir un bell ecosistema. Ni tan sols “saben” que formen part d’un ecosistema. Simplement, viuen o sobreviuen en les condicions del seu entorn, la qual cosa inclou suportar que les salpes les devoren parcialment, perquè no poden evitar-lo. Cada individu viu per a si mateix.

Grandària i quantitat

Les cadenes tròfiques que solen representar-se en els llibres escolars, semblants a la que acompanya el present text, presenten invariablement una interessant paradoxa: la grandària mitjana de cada organisme consumidor augmenta en cada baula o esglaó[10]. No obstant això, la quantitat de matèria i energia disminuïx en cada baula o esglaó.

L’única energia disponible en l’ecosistema és la que capten les plantes de la llum solar. Quan són devorades, la seua matèria orgànica aporta energia a l’escaló següent, però molta menys de la que van consumir, aprofitar i transferir a l’entorn abans que la salpa les engolira.

Les il·lustracions solen mostrar un exemplar en cada baula de la cadena, a sovint només el nom. Una planta o alga, una salpa, una tonyina, un tauró. Ho fan per a assenyalar la ruta que seguixen la matèria i energia entre les espècies implicades, no tant per a donar una idea realista del viatge que fan la matèria i l’energia en el seu trànsit per la cadena. La claredat i l’economia en el dibuix aixina ho aconsellen. Però és una obvietat que, si prenguérem al peu de la lletra el dibuix, el dia que l’única tonyina menjara l’única salpa quedaria condemnat a morir d’inanició. Cada organisme representa una població.

Cal que la població siga molt gran? Acceptant les tres condicions establides per a aquesta cadena tròfica, és fàcil deduir que fan falta moltes algues i plantes aquàtiques per a alimentar les salpes, moltes salpes per a alimentar una tonyina i moltes tonyines perquè puga viure el tauró. Resumint, cal una gran quantitat de productors perquè puga existir un consumidor terciari. Si no hi ha una quantitat suficient d’algues i plantes aquàtiques no tindrem tauró bou.

Una clàssica i senzilla regla mnemotècnica afirma que cada escaló obté el 10% de l’energia acumulada per l’escaló anterior[11]. És una xifra fàcil de recordar, encara que exageradament optimista. Molt poques cadenes tròfiques aconseguixen un rendiment tan alt.

Fins i tot acceptant la regla del 10%, un dibuix total de la cadena tròfica hauria de mostrar desenes de milers de vegetals, milers de salpes, centenars de tonyines i… un sol tauró. És possible que algú haja tret un compte ràpid i el seu resultat siga: 1000 productors, 100 salpes, 10 tonyines i 1 tauró. L’aplicació directa de la regla del 10% dona eixa idea. Però cal tindre en compte que les salpes són molt més xicotetes que les tonyines i les tonyines són més xicotetes que els taurons. La regla del 10% tracta sobre energia, no sobre individus. La comptabilitat energètica dona una idea ben diferent: si les algues i plantes aquàtiques capten 1000 julis d’energia, les salpes n’aconseguiran 100, les tonyines en tindran 10 i els taurons només podran disposar d’un juli. I cal recordar que és un càlcul molt optimista.

Per a completar el panorama cal pensar que un peix més gran té quantitat més gran de matèria orgànica (rica en energia) que un peix menut. Fan falta moltes salpes per a reunir la mateixa quantitat d’energia que té una tonyina. Cal una extensa superfície marina coberta de plantes aquàtiques i algues per a proporcionar l’energia que necessita el tauró a l’altre extrem de la cadena.

Organismes de llum

La lectura de baix cap amunt de la cadena tròfica permet obtindre a més una inesperada conclusió que, ben pensat, no és tan sorprenent. Els éssers vius estem constituïts per àtoms units entre si mitjançant enllaços químics. Els enllaços químics són relacions energètiques. En particular, com ja s’ha indicat, els enllaços de les molècules orgàniques, pròpies dels éssers vius, són rics en energia.

Quan l’energia procedent de la llum solar és captada per algues i plantes aquàtiques, s’acumula en els enllaços de la seua matèria orgànica i puja baula a baula (o esglaó a esglaó) al llarg de la cadena tròfica. Una xicoteta part de l’energia solar captada passa a la salpa, una xicoteta part de la qual arriba a la tonyina i una fracció d’aquesta última arriba per fi al tauró bou. Tota l’energia que es va transferint al llarg de la cadena procedix de la llum solar.

El cas és que totes les cadenes tròfiques de la Biosfera, (excepte algun cas molt excepcional)[12], funcionen amb energia solar. Fins i tot el, carbó, el petroli i el gas natural que solem emprar guarden en els seus enllaços químics l’energia solar acumulada per organismes fotosintètics que van viure centenars de milions d’anys arrere.

Cada enllaç químic de cada molècula orgànica del nostre tauró bou guarda part de l’energia que en algun instant del passat va ser emesa pel sol. Una fracció d’eixa energia va ser collida per plantes aquàtiques i algues mitjançant la fotosíntesi, i va anar passant a través de la salpa i de la tonyina fins a l’últim consumidor de la cadena, el tauró.

Per tant, el tauró bou està format per energia solar que la vida ha emmagatzemat. En un sentit molt real, és un tauró fet de llum. Que curiós, com el de la pel·lícula.

Aquesta afirmació no és una analogia ni una metàfora, és una descripció. En ambdós casos, la llum és condició necessària perquè el tauró existisca. Però el monstre creat pel projector mai va passar de ser més que aparença i ni tan sols en les primeres files vàrem córrer autèntic perill de ser devorats. Per contra, el tauró bou vertader, el que està fet de carn i cartílag, el que navega indolent pel Mediterrani, no és il·lusori sinó real, va emergir de la llum en un sentit molt més profund que el cinematogràfic i guarda aqueixa energia lluminosa en el seu interior, atrapada en els enllaços de les molècules orgàniques que el constituïxen.

En cada proteïna, cada lípid i cada glúcid de cada ésser viu, en cadascuna de les seues molècules orgàniques, hi ha enllaços químics que conserven energia que va arribar alguna vegada a la Terra dins d’un raig de llum.

Tu i jo també som organismes de llum.

© Sensio Carratalà Beguer


[1]   “Jaws”, 1975, dirigida por Steven Spielberg.

[2] Així els qualifica Quint l’expert caçador de taurons, interpretat por Robert Shaw, en la pel·lícula “Tauró”, poc abans de caure en les gargamelles del gran esqual que la protagonitza.

[3] Les salpes adultes son herbívores, les juvenils es poden considerar omnívores. Per a la cadena tròfica idealitzada del text considerem que son estrictament herbívores.

[4] La paraula vegetal no te un significat preciso en Biologia. En el text equival al conjunto de plantes aquàtiques i algues.

[5] Una cadena tròfica es una seqüencia lineal d’organismes cadascun dels quals és alimento del següent. Tròfica equival a alimentària. La paraula prové del grec trophos, “que és nodrix”.

[6] La lògica subjacent al text es basa en l’acceptació de les tres afirmacions. No hi ha cap intenció de descriure un ecosistema real, molt més complex.

[7] Estrictament parlant, les algues i les plantes aquàtiques no mengen. Menjar és ingerir productes que contenen nutrients. Els nutrients són substàncies químiques que necessiten els organismes par a obtenir la seua matèria i la seua energia. El metabolisme és el conjunt de reacciones químiques que transformen els nutrients en la matèria pròpia de cada organisme i proporcionen l’energia que necessiten. El metabolisme ocorre en les cèl·lules.

[8] No cal citar ací els àcids nucleics por dos motius: la seua proporció quantitativa es molt inferior i estan constituïts por un component mineral, (fosfato), i dos components orgànics: els glúcids i les bases nitrogenades. Els organismes tenen també una mínima proporció de molècules orgàniques que no pertanyen als grups esmentats.

[9] La llum solar no se considera un nutrient porque no es una substancia o compost químic.

[10] Açò no ocorre sempre. En les cadenes tròfiques parasitàries ocorre habitualment lo contrari.

[11] També s’empra a sovint la paraula nivell, en compte de esglaó o escaló.  

[12] Cap anomenar com a excepció l’existència de alguns organismes quimiosintètics que obtenen l’energia de compostos químics rics en energia que no prové de la llum. Quasi sempre són bacteris establits vora els fumers dels fons oceànics, que poden nodrir ecosistemes no massa grans. Inclús en les profunditats oceàniques on no hi ha llum, l’energia dels organismes prové de la fotosíntesis realitzada en la superfície il·luminada. Restes dels éssers vius rics en matèria orgànica cauen lentament a les profunditats oceàniques.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.