¿Cómo saben los científicos de qué están hechos los humanos?

Análisis del cadáver. Montones. Henry Gray, autor del libro de texto original Grey’s Anatomy , compiló los datos de su trabajo esencialmente pagando a los guardias de la prisión el acceso a los cuerpos de los prisioneros ejecutados, porque la disección humana era ilegal en ese momento. Desde entonces, la ciencia médica ha involucrado mucho trabajo en cadáveres humanos.

Para un análisis compositivo más preciso de las muestras, la cromatografía de gases se ha vuelto común. El concepto es simple; tomar una muestra de un compuesto de composición desconocida y calentarla hasta que esa muestra comience a producir un vapor. Recolecte ese vapor y caliéntelo hasta que se descomponga en sus átomos componentes (a esta temperatura es probable que también brille), luego examine las líneas espectrales del compuesto (las longitudes de onda de la luz producidas por la muestra brillante). Las frecuencias / longitudes de onda específicas, y sus fortalezas relativas, pueden usarse para identificar los componentes elementales y sus porcentajes aproximados. El “punto de ebullición” (donde comenzó a producirse el vapor) de la muestra de vapor recolectada original puede indicar el peso molecular aproximado de la molécula inicial que se vaporizó a esa temperatura. Con una masa molecular y un porcentaje de composición por elemento, puede determinar la fórmula empírica del compuesto que se detectó en la muestra. Luego, el cambio en la masa de la muestra original a medida que este compuesto se vaporiza le indicará el porcentaje de ese compuesto en la muestra original.

Repita esto y continúe calentando la muestra original hasta que se produzcan cada vez más vapores, hasta que toda la muestra haya sido vaporizada y analizada, y el resultado final sea un desglose por fórmula empírica de los porcentajes de varios compuestos detectados. Se deja como ejercicio para que el químico determine las fórmulas teóricas; por ejemplo, puede detectar una molécula que contiene 22 carbonos, pero cuando aísla y realiza algunos experimentos de reacción con esa sustancia, los productos de reacción se basan en 11 carbonos. Eso es evidencia de que la sustancia pura que detectaste originalmente forma una estructura estable débilmente unida llamada dímero, y la molécula real, para la mayoría de los propósitos, es solo la mitad de esta estructura. Trimers y “polímeros” más complejos también son comunes en química orgánica, y este tipo de “lectura entre líneas” es donde el químico analítico Ph.D gana su paga.

Mucho de este tipo de trabajo se ha realizado en el último siglo, tomando muestras de varios tejidos y analizando su contenido molecular y elemental de diversas maneras (química reaccionaria, espectroscopia de masas, cromatografía de líquido / columna, cromatografía de gases, etc.). mientras que al mismo tiempo continúa diseccionando el cadáver de donde proviene el material de origen para determinar qué parte de ese tipo de tejido existe en el cuerpo. Haga esto suficientes veces con varios especímenes de diversos tipos de cuerpos, y obtendrá porcentajes medios estadísticamente razonables de la composición elemental de todo el cuerpo humano. A medida que nuestras herramientas se han vuelto más precisas, también lo han hecho estas determinaciones. Para las sonrisas, aquí están los elementos más comunes en el cuerpo humano en masa:

  • Oxigeno: 65%
  • Carbono: 18.5%
  • Hidrógeno: 9.5%
  • Nitrógeno: 3,2%
  • Calcio: 1.5%
  • Fósforo: 1.0%
  • Potasio: 0.2%
  • Sodio: 0.2%
  • Cloro: 0.2%
  • Magnesio: 0.1%
  • Azufre: 0.04%

Juntos, estos 11 productos químicos representan el 99,44% de la masa corporal. Los primeros cuatro constituyen el 96,2% de la masa total por sí mismos. Otros oligoelementos detectables, que representan menos del 0,01% de la masa corporal, incluyen boro, cadmio, cromo, cobalto, cobre, flúor, yodo, hierro, manganeso, molibdeno, selenio, silicio, estaño, vanadio y zinc.

Ábrelos y mira.

Por supuesto que necesitas un microscopio para las cosas realmente pequeñas. Y visualizaciones para cosas que son demasiado pequeñas para ver incluso con un microscopio.

Animaciones de biología invisible.

Responderé esta pregunta de manera extremadamente simplista; con siglos de preguntas y respuestas, a través de experimentos, disecciones, juicios, documentando minuciosamente hallazgos, investigaciones, hipótesis, conclusiones, pruebas y errores, etc. ¿Estoy seguro de que llegas a donde voy con esto?