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Foto: Denny Müller / Unsplash

La idea de crear vida artificial lleva entre nosotros desde prácticamente nuestros orígenes, tal vez como forma de tratar de comprendernos a nosotros mismos y lo que somos. En los mitos de la Antigua Grecia ya aparecen seres como el gigante de bronce Talos, que custodiaba la isla de Creta, y también se mencionan las sirvientas autómatas de oro y plata del dios Hefesto, el encargado de fabricar todo este tipo de artilugios y, probablemente, el primer ingeniero de la historia. Sin embargo, estaremos de acuerdo en que los mitos no son ciencia, y que hace falta algo más que imaginación para poder hablar de «vida artificial» o máquinas que imitan las funciones de los seres vivos.

El cambio de paradigma que hizo posible plantearse la posibilidad real de crear algo así llegó a principios del siglo XX, con la llegada de una idea teórica que, pocas décadas después, se convertiría en algo muy práctico: la máquina universal de Alan Truing. A partir de este momento es cuando el mito empezó a convertirse en una posibilidad y despertó la curiosidad, ya no solo de mecánicos e ingenieros, sino de matemáticos, físicos, filósofos, lingüistas… y, por supuesto, psicólogos y neurólogos.

William Grey Walter pertenecía a esta última categoría. Había visitado el laboratorio de Hans Berger, el inventor del electroencefalograma ―un dispositivo capaz de medir la actividad eléctrica del cerebro― y él mismo había creado algunas versiones mejoradas de este aparato en el Burden Neurological Institute de Bristol que permitieron la detección de nuevos tipos de ondas cerebrales. También, al igual que tantos otros colegas científicos, como el matemático y cibernético Norbert Wiener, participó en la Segunda Guerra Mundial, en su caso diseñando sistemas de detección de radares y guiado de misiles, pero no es realmente por todo esto por lo que más se lo conoce, sino por haber fabricado los dos primeros robots completamente autónomos de la historia.

Tras la guerra, y con el desarrollo de la informática, Grey Walter empezó a preguntarse si alguna de aquellas máquinas que habían empezado a desarrollarse podría ser capaz algún día de simular el sistema nervioso humano. Teniendo en cuenta que gracias a sus trabajos con las máquinas de encefalografía conocía bien la actividad eléctrica del cerebro, aquella idea tenía todo el sentido. La ciencia abría la posibilidad de transformar un antiguo mito en ciencia. Y él lo explicó muy bien:

En los años oscuros antes de la invención de la válvula de vacío había muchas leyendas sobre estatuas vivientes e imágenes mágicas […]. La gran diferencia entre la magia y la imitación científica de la vida es que la primera se contenta con copiar la apariencia externa, la segunda se preocupa más por su desempeño y comportamiento.

Así que se puso a ello y creó la que se podría considerar la primera especie animal artificial: la Machina speculatrix o, como se las suele conocer, las tortugas robóticas Elmer y Elsie, por la forma que tenían. No eran dispositivos muy complicados, estaban fabricados con dos válvulas de vacío, dos sensores ―uno fotoeléctrico y otro antichoque― y dos motores ―uno para desplazarse y otro para girar―. Y esa era precisamente la idea: comprobar qué nivel de complejidad y aleatoriedad en el comportamiento podía conseguirse con el menor número de componentes posible. ¡Y fue bastante! Elmer y Elsie merodeaban por la habitación en la que se encontraban dando vueltas, evitando los muebles y las paredes… Cuando su batería estaba cargada, solían evitar las áreas luminosas y preferían las zonas de penumbra; a medida que la batería se descargaba, hacían justo lo contrario: buscar puntos de luz, que eran los lugares donde Grey Walter había situado los cargadores y, de esta manera, se cargaban solas.

A día de hoy, Elmer y Elsie resultan unos aparatos muy simples y obsoletos, pero en su momento causaron el suficiente impacto como para aparecer en la revista Scientific American, en el número de mayo de 1950, en un artículo escrito por el propio Grey Walter y titulado «An imitation of life».

Es probable que, a estas alturas, cualquiera haya pensado ya en Elmer y Elsie como una suerte de precursoras de los aspiradores robóticos actuales, solo por su aspecto, aunque esa no fuera la intención de su inventor. Suele haber un proceso de maduración intelectual, cultural, científica y tecnológica, que puede durar décadas e incluso siglos, desde que una idea aparece hasta que se le encuentra utilidad y, además, es posible llevarla a cabo. Algo así sucedió en este caso y, una vez más, la ciencia ficción formó parte de ese proceso.

Scientific American, así como otras revistas de divulgación científica, eran publicaciones a las que solían estar suscritos los escritores de ciencia ficción, sobre todo en aquella época, en la que las historias bebían, sobre todo, de los avances científicos y tecnológicos del momento mientras especulaban con otros nuevos: la Edad de Oro de escritores como Isaac Asimov, Arthur C. Clarke y Robert A. Heinlein.

Cualquiera que conozca la biografía de Heinlein, sabrá el impacto que tendría su matrimonio, en 1948, con Virgina Gerstenfeld ―el tercero del autor― tanto en la vida como en la obra de este y tanto para bien como para mal. Si bien es cierto que Heinlein tenía una mentalidad muy liberal en lo referente a las relaciones interpersonales, y en su obra encontramos relaciones homosexuales, heterosexuales, poliamorosas, matrimonios temporales y hasta intergeneracionales, en lo referente a su matrimonio con Virginia seguía defendiendo los roles tradicionales de marido proveedor y esposa ama de casa.1 En cualquier caso, no le restaba ni un ápice de valor al trabajo de su mujer y, no solo eso, sino que trataba de facilitarle todos los medios a su alcance para que le llevara el menor tiempo posible y dispusiera también de tiempo para ella.

Fue por ello que, en cuanto tuvieron la ocasión, diseñaron entre los dos y mandaron construir su casa de Colorado Springs ―y, más adelante, otra en California―, pensada, dentro de las posibilidades de la tecnología de la época, para que tuviera el mínimo mantenimiento posible. Tan moderna fue en ese momento, que Thomas E. Stinton le dedicó un artículo en la revista Popular Mechanics en 1952, «A house to make life easy», donde aparecía el matrimonio Heinlein contando las maravillas de su nuevo hogar. El autor, aunque se le pasó por la cabeza, no pudo dotarla de todo lo que hubiera querido, como un sistema de aspiración automático. No obstante, que no pudiera realizarlo en la vida real, no significa que la idea no apareciera en sus novelas.

Entre noviembre y diciembre 1956 se publicó por entregas en The Magazine of Fantasy & Science Fiction una de las que se convertiría en una de sus obras más conocidas: Puerta al verano, cuyo protagonista, David Boone Davis, era un ingeniero entre cuyos inventos se encontraba uno muy curioso, la «Muchacha de Servicio»:

Lo que la Muchacha de Servicio hacía (el primer modelo, no el robot semiinteligente en que lo transformé) era limpiar suelos; toda clase de suelos, todo el día y sin vigilancia […].

Barría, o fregaba, o limpiaba aspirando, o pulía, consultando cintas en su memoria idiota para decidir qué era lo que tenía que hacer […]. Se pasaba todo el día buscando suciedad, moviéndose infatigablemente según curvas que no dejaban nada por barrer, pasando de largo sobre los pisos limpios, en su incansable búsqueda por los sucios […]. Hacia la hora de comer se iba a su puesto y se tragaba una carga rápida ―eso antes de que le instalásemos la carga permanente―.

No había mucha diferencia entre la Muchacha de Servicio, Marca Uno, y un aspirador doméstico. Pero la diferencia ―que podía limpiar sin vigilancia― fue suficiente; se vendió.

Me apropié del esquema básico de las «Tortugas Eléctricas» descritas en el Scientific American hacia finales de los años cuarenta […].

A través del protagonista de su novela, Robert Heinlein manifestaba que conocía el artículo de William Grey Walter y, seguramente, en su cabeza, la Muchacha de Servicio se parecía más a Elmer y Elsie que a la ilustración que Frank Kelly Freas hizo para la primera entrega de la novela.

La «Muchacha de Servicio», tal y como la ilustró Frank Kelly Freas en la primera entrega de Puerta al verano en The Magazine of Fantasy & Science Fiction, no se parecía demasiado a Elmer y Elsie ni a un aspirador robótico actual, aunque, según la descripción de Heinlein sí parece que lo era. Ilustración: Frank Kelly Freas

Cabe recalcar, en cualquier caso, que Heinlein no fue el primero en imaginar un aparato de ese estilo. Ya a finales del siglo XIX aparecen robots limpiadores, por ejemplo, en aquella famosa colección de ilustraciones francesas, En L’an 2000, con la que se trataba de festejar la entrada en el año 1900. También Miles J. Breuer habló de algo similar en Paradise and iron, de 1930, aunque su dispositivo era una especie de motor con tubos que surgía del techo:

Alcanzaban aquí y allá, se metían en rincones, debajo de sillas y alrededor de objetos; y podía escuchar el sonido de la succión mientras su aspiradora limpiaba el polvo. Cuando la habitación estuvo completamente limpia, el aparato se retiró hacia una abertura en la pared y se ocultó de la vista.

También Philip K. Dick, casi a la par que Heinlein, mencionó en su relato «La M imposible» algo que se le podría parecer, aunque lo describió de forma muy vaga: «La mayor parte del departamento se había ido a dormir; eran casi las tres de la madrugada y los pasillos y oficinas estaban desiertos. Algunos dispositivos de limpieza automáticos se movían aquí y allá, en la oscuridad».

Limpiador de suelos robótico imaginado por Jean-Marc Côté en 1899. Ilustración: Jean-Marc Côté

En cualquier caso fue Heinlein, sin duda, el que más se acercó, y de forma más realista, al tipo de electrodoméstico que conocemos hoy. Su mérito no consistió en imaginarlo, sino en enraizarlo sobre unas bases científicas sólidas y posibles, basándose en lo más novedoso de su época. Tengamos en cuenta que cuando se publicó Puerta al verano el transistor apenas se había empezado a emplear en la tecnología de consumo. John Bardeen, Walter House Brattain y William Shockley lo crearon en 1947, pero no se hizo público hasta el año siguiente, y el primer dispositivo comercial en incluirlo fue una radio: la Regency TR-1, que no salió al mercado hasta 1954. Fabricar un aspirador robótico autónomo tal y como los conocemos hoy era una posibilidad completamente fuera del alcance de los medios de aquella época. La informática, la robótica y la inteligencia artificial todavía tenían que dar sus respectivos saltos cualitativos.

Y lo fueron haciendo en las siguientes décadas. En 1956 se celebró la Conferencia de Dartmouth, el primer encuentro de expertos en inteligencia artificial del que se tiene constancia, y desde entonces y hasta mediados de los años setenta despegó la disciplina. Lo hizo principalmente, en tres instituciones: la Universidad de Stanford, la Universidad de Carnegie Mellon, y el MIT. Por las tres pasó, en ese orden, un estudiante de matemáticas cuyo interés en la computación había germinado, en parte, gracias a las novelas de ciencia ficción que había leído en su adolescencia y a películas como 2001: una odisea espacial, donde HAL 9000 le resultó tan inquietante como fascinante. Ese estudiante era Rodney Brooks.

En un momento en el que la inteligencia artificial estaba mucho más centrada en algoritmos y sistemas simbólicos ―principalmente porque la construcción de «cuerpos» artificiales había resultado más complicada de lo que se pensaba en los tiempos de Grey Walter y la cibernética―, Brooks apostó por la robótica:

Aceptar la hipótesis de la conexión al mundo físico como base para la investigación implica construir los sistemas de abajo arriba, esto es, se deben concretar las abstracciones de alto nivel. Los sistemas que se construyan deben ser capaces, en última instancia, de expresar todas sus metas y deseos como acciones físicas y extraer todo su conocimiento de sensores.

Esto es, en un momento en el que no existía internet y el acceso a los datos era limitado, él pensaba que la mejor manera en la que podían aprender los sistemas de inteligencia artificial era obteniendo la información que necesitaban directamente del entorno, a través de sensores.

Para demostrar su hipótesis construyó numerosos robots en el MIT: Allen, capaz de sortear obstáculos; Herbert, que iba por los despachos recogiendo latas de refresco vacías y las llevaba a la papelera de reciclaje; Genghis, un hexápodo capaz de adaptarse a terrenos irregulares; Squirt, que era capaz de detectar ruidos y esconderse de ellos, o Toto, que se guiaba a través de un sistema de visión artificial. Lo innovador de estos robots fue su programación; para ellos, Brooks desarrolló lo que denominó «arquitectura de subsunción», que determinaba sus comportamientos a través de jerarquías: los comportamiento más sencillos estaban en la base, los más complejos en la cúspide, de tal forma que las jerarquías superiores englobaban las inferiores.

En 1990, Rodney Brooks, Colin Angle y Helen Greiner, también del MIT, fundaron iRobot… y el resto es historia. En 2002 lanzaron la Roomba, el primer aspirador robótico que tuvo éxito comercial y del que ya se han venido millones de unidades en todo el mundo.

Pero, ¿fue casualidad que la Roomba fuera como es y tuviera esa forma tan parecida a Elmer y Elsie y a la Muchacha de Servicio? Sabemos que Rodney Brooks conocía el trabajo de William Grey Walter y que supuso una gran influencia en él, también que leyó a los tres grandes de la Edad de Oro de la ciencia ficción. Asimov, Clarke y Heinlein, porque él mismo lo ha comentado en alguna ocasión, aunque es difícil saber qué papel jugó Puerta al verano y si ejerció alguna influencia directa en el desarrollo de la Roomba como tal. También puede ser que el hecho de que los aspiradores robóticos tengan la forma que tienen hoy tal vez fuera la única posibilidad lógica y por eso muchos los imaginaron así.

Roomba de primera generación. Otras compañías, como la sueca Electrolux con su Trilobite, crearon antes electrodomésticos similares, pero no consiguieron el mismo éxito comercial. Fuente: Wikimedia Commons/CC-BY 4.0/Larry D. Moore

Lo que es innegable a varios niveles es que la historia de la Roomba es uno de tantos ejemplos a lo largo de la historia en los que ciencia y ciencia ficción se retroalimentan de maneras que no son siempre conocidas, aunque en muchas ocasiones no es fácil encontrar las conexiones o tal vez no estén tan claras. A lo que, indudablemente, ayuda la ciencia ficción es a crear historias, relatos y visiones del futuro que flotan en el ambiente, que guían nuestra imaginación y que, en última instancia, tienen la capacidad de llevarnos, de manera casi inconsciente, en una dirección o en otra.

Bibliografía

Baños, G. (2024). El sueño de la inteligencia artificial. Shackleton Books.

Breuer, M. (1930). Paradise and iron. Amazing Stories Quarterly.

Brooks, Rodney A. (1990). Elephants don’t play chess. Robotics and Autonomous Systems, 6(1-2).

Davenport, A. (13 de octubre de 2021) The development and significance of cybernetics by William Grey Walter.Cosmonaut Magazine.

Dick, P. K. (2008 [1957]). La M imposible. En: Cuentos completos 4. Minotauro.

Grey Walter, W. (1950). An imitation of life. Scientific American.

Heinlein, R. A. (1956). The door into summer. The Magazine of Fantasy & Science Fiction.

Heinlein, R. A. (2002). Puerta al verano. La Factoría de ideas.

Mayor, A. (2019). Dioses y robots: mitos, máquinas y sueños tecnológicos de la Antigüedad. Desperta Ferro Ediciones.

Polanco Masa, A. (2015). Elmer y Elsie, las tortugas robot de 1948. Tecnología obsoleta. https://alpoma.net/tecob/?p=11359

Stimson, T. E. (1952). A house to make life easy. Popular mechanics.

Nota

1 No le pidamos pidamos peras al olmo en este caso. Robert Heinlein nació en 1907 y no dejaba de ser hijo de su época. No obstante, también es cierto que su segunda mujer, Leslyn, no encajaba para nada en ese perfil y fueron muy felices hasta la aparición de Virginia, pero esa es otra historia.

Sobre la autora: Gisela Baños es divulgadora de ciencia, tecnología y ciencia ficción.

El artículo Elmer, Elsie, una puerta al verano y el aspirador del futuro se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Gure basoak liburua mendi-gida bat da, eta Gipuzkoako basoen eta basoko landareen informazio ugari du. Mendiko gidetan ohikoa ez den arren, garrantzia bera eman dio landareei eta basoei; izan ere, landareak ez dira era isolatuan hazten, eta beraz, landare horien testuingurua -basoan- ere kontuan izan da. Horrela, irakurleak Gipuzkoako landareak identifikatzen ikasteaz gain, bertako baso-paisaiak interpretatzen ere ikasiko du.

Irudia: “Gure basoak” liburuaren azala. (Iturria: Azanzadi Zientzia Elkartea)

Euskal Herria baso-lurraldea da, eta zuhaitzak, landareak, loreak, animaliak eta errekak gure kulturaren eta izaeraren zati dira. Azken hamarkadetan, ordea, landa eremutik hiriguneetara egin du gizarteak. Bai munduan eta baita Gipuzkoan ere. Horren ondorioz, natur ondarearen kultur transmisioa eten egin da. Motz esateko, bizidunak izendatzeko gaitasuna asko murriztu da, oro har.

Testuinguru horretan, eta hutsune nabarmen hori betetze aldera, Gure basoak liburua argitaratu zen. Zuhaitzen identifikazioa oinarri izanda Gipuzkoako baso motak eta horiek sortutako paisaiak azaltzea du helburu. Liburua naturzale ororentzako bideratuta dago, eta irakurleari, izan haur zein heldu, ez dio aurretiaz landareen zein paisaien inguruan inolako jakintzarik izatea eskatuko. Ulerterraza eta ilustrazio askoko liburua da eta begi kolpe batez informazio gehiena eskuratzea baimentzen du.

Argitalpenaren fitxa:

• Izenburua: Gure basoak
• Egilea: Mikel Etxeberria Okariz
• Argitaletxea: Aranzadi Zientzia Elkartea
• Hizkuntza: Euskara
• Urtea: 2020
• Orrialdeak: 152
• ISBNa: 978-84-17713-24-9

Iturria:

Arantzadi Zientzia Elkartea: Gure basoak.

 

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En la primavera del año 2022 tuve la enorme fortuna de poder asistir a la primera retrospectiva que se ha organizado en España del excepcional artista Bruno Munari, la exposición Bruno Munari, que la Fundación Juan March organizó en Madrid entre el 18 de febrero y el 22 de mayo de 2022, y que posteriormente visitaría Palma de Mallorca y Cuenca.

Dos vistas generales de la exposición Bruno Munari, en la Fundación Juan March de Madrid (18 de febrero – 22 de mayo de 2022)

El italiano Bruno Munari (1907-1998) fue un diseñador, escritor, educador y artista multidisciplinar, para quien la experimentación y el juego son una parte fundamental de la creación, de la educación y de la sociedad. Una de sus frases célebres relacionada con los juegos es la siguiente:

Jugar es algo serio, los niños de hoy son los adultos de mañana. Ayudémosles a crecer libres de estereotipos; ayudémosles a desarrollar todos los sentidos; ayudémosles a ser más sensibles. Un niño creativo es un niño feliz.

(en Direzione Sorpresa (1986), de Bruno Munari y Mario de Biasi)

Por otra parte, la geometría y las matemáticas fueron fundamentales en su obra artística y sus diseños. Este hecho se puede apreciar tanto en sus obras de arte y diseño, como en sus magníficos libros, entre los que podemos destacar: El cuadrado: más de 300 ejemplos ilustrados sobre la forma cuadrada (publicado originalmente en 1960), El círculo (publicado originalmente en 1964), El triángulo. Más de 100 ejemplos ilustrados sobre el triángulo equilátero (1976) o ¿Cómo nacen los objetos? Apuntes para una metodología proyectual (1981).

Entre las muchas obras que llamaron mi atención durante la visita a la exposición Bruno Munari en la Fundación Juan March (Madrid) estaban algunas obras de la serie “curva de Peano” y que tomaban como herramienta de creación artística una conocida curva fractal, de la que vamos a hablar en esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica. Por ejemplo, ya en el siguiente cartel de esta exposición, que reproduce la pintura Curva de Peano (1977), se puede observar una estructura geométrica relacionada con la mencionada curva fractal, relación que podemos apreciar, aunque no es evidente, los que ya conocemos este objeto geométrico.

Cartel realizado con motivo de la exposición Bruno Munari, que reproduce la obra Curva de Peano (1977), del artista Bruno Munari, que es una pintura acrílica sobre óleo, cuyas dimensiones son 120 x 120 cm. Este cartel puede verse y comprarse en la tienda online de la Fundación Juan March

O también, otras dos obras que se podían ver en la exposición, Curva de Peano (1975) y De los colores del papel (1995), en las que se aprecia la forma básica a partir de la cual se crea la curva fractal.

La pintura acrílica sobre lienzo titulada Curva de Peano (1975) y el óleo sobre lienzo De los colores del papel (1995), del artista Bruno Munari, fotografiadas en la exposición Bruno Munari, de la Fundación Juan MarchCurvas que llenan un cuadrado

En 1890, el matemático y lógico italiano Giuseppe Peano (1858-1932), en su artículo Sur une courbe, qui remplit toute une aire plane / Sobre una curva que rellena toda una zona plana (publicado en la revista de investigación matemática Mathematische Annalen), construyó el primer ejemplo de una curva continua que llena completamente el cuadrado. La idea de una curva continua (intuitivamente una línea, luego de dimensión 1), que llena el cuadrado (una superficie, de dimensión 2), va completamente en contra de nuestra intuición de lo que es una curva. Pero pongamos este descubrimiento en su contexto.

Once años antes, en 1877, el matemático ruso-alemán George Cantor (1845-1918), que acababa de poner patas arriba al mundo de las matemáticas al demostrar que existía más de un infinito (en su artículo Ueber eine Eigenschaft des Inbegriffes aller reellen algebraischen Zahlen / Sobre una propiedad de la colección de todos los números algebraicos reales, publicado en 1874, demostró que los números reales eran un conjunto infinito no numerable, es decir, que es un infinito “más grande” que el conjunto de los números naturales, ya que no se puede establecer una correspondencia uno-a-uno entre los números reales y los números naturales, estos últimos son los utilizados para numerar, para contar), demostró que existe una correspondencia uno-a-uno entre el segmento unidad [0,1], es decir, todos los números reales entre 0 y 1, y cualquier espacio de dimensión n, sea quien sea n (1, 2, 3, 4, etc), en particular, el cuadrado unidad [0,1] x [0,1]. Es decir, la cantidad infinita de puntos del segmento unidad, es la misma que la cantidad de puntos del cuadrado unidad. En la carta al matemático alemán Richard Dedekind (1831-1916) en la que le enviaba la demostración de la anterior verdad matemática, el propio Cantor escribió “Je le vois, mais je ne le crois pas” (en francés en el original, aunque la carta estaba escrita en alemán), es decir, “Lo veo, pero no lo creo”.

Teorema de Cantor: hay la misma cantidad infinita de puntos en el segmento unidad, que en el cuadrado unidad

 

Tras el resultado de Cantor, la comunidad matemática, que estaba perpleja ante los descubrimientos del matemático sobre el infinito, se planteó la siguiente cuestión lógica en este contexto, si es posible definir una tal aplicación uno-a-uno (en matemáticas estas aplicaciones reciben el nombre de aplicaciones “biyectivas”) entre el intervalo unidad y el cuadrado unidad, que fuese “continua” (sin discontinuidades). Rápidamente, en 1879, el matemático alemán Eugen Netto (1848-1919) demostró que esto no era posible, es decir, no existen aplicaciones biyectivas continuas del intervalo unidad en el cuadrado unidad (de hecho, en cualquier espacio de dimensión n).

Como el resultado de Netto establecía que cualquier aplicación uno-a-uno entre el segmento unidad y el cuadrado unidad debía ser discontinua, entonces se plantearon la siguiente cuestión: ¿es posible construir una aplicación continua del intervalo unidad en el cuadrado unidad que cubra todos los puntos del cuadrado (en matemáticas a estas aplicaciones, las que llegan a todos los puntos del conjunto imagen, se las llama sobreyectivas)? Ahora, la aplicación no era biyectiva (uno-a-uno), solo sobreyectiva, puesto que habría puntos del cuadrado que serían imágenes de varios puntos del segmento unidad, lo cual rompe que sea una aplicación uno-a-uno. Puesto que una aplicación continua del segmento unidad [0,1] en el plano es lo que se llama una curva, entonces se estaban preguntando si existían curvas que llenaran completamente el cuadrado unidad.

En este punto es en el que encontramos a nuestro matemático italiano Giuseppe Peano, quien construye el primer ejemplo de curva (continua) que llena completamente el cuadrado unidad, es decir, la primera aplicación continua del intervalo unidad en el cuadrado unidad, que cubre completamente este último, es decir, es sobreyectiva.

Primera página del artículo Sobre una curva que rellena toda una zona plana, publicado por el matemático italiano Giuseppe Peano, en la revista Mathematische Annalen, en 1890

La demostración de Peano era teórica y no incluía una explicación geométrica que permitiera visualizar, de alguna forma, la curva que llena el cuadrado. El primer artículo en incluir imágenes que ayudasen a entender la construcción de una curva continua que llenase el cuadrado, se publicó, en la misma revista, un año más tarde. El artículo era Ueber die stetige Abbildung einer Linie auf ein Flächenstück / Sobre el mapeo continuo de una línea sobre un trozo de superficie, y su autor, el matemático alemán David Hilbert (1862-1943), construyó otra curva que llenaba el cuadrado, que recibiría el nombre de curva de Hilbert.

Primera página del artículo Sobre el mapeo continuo de una línea sobre un trozo de superficie, publicado por el matemático alemán David Hilbert, en la revista Mathematische Annalen, en 1891

Otros ejemplos fueron construidos por matemáticos como el estadounidense E. H. Moore (1862-1932), en 1900, el francés Henri Lebesgue (1875-1941), en 1904, el polaco Wacław Sierpiński (1882-1969), en 1912, el húngaro George Pólya (1887-1985), en 1913, entre otros. A este tipo de curvas continuas se las bautizó con el nombre de “space-filling curves”, curvas que rellenan el espacio, pero también se las conoció con el nombre de curvas de Peano.

La curva fractal de Peano

Como acabamos de comentar, la construcción de Peano de una curva continua que llena el cuadrado era teórica, sin embargo, sí existen realizaciones geométricas de la mencionada construcción, como vamos a mostrar a continuación.

Para empezar, comentemos que la curva de Peano es una curva fractal, es decir, es autosemejante, rugosa (de dimensión fractal no entera) y creada mediante un proceso iterativo infinito (véase la entrada Fractus, arte y matemáticas). No vamos a ahondar en esta cuestión, pero sí vamos a construir la curva de Peano mediante un proceso iterativo infinito. El primer paso del proceso iterativo es la pieza básica de la construcción, un 2 tumbado (que estaría en el cuadrado unidad) que aparece en la siguiente imagen.

En la anterior imagen, además de la pieza básica, tenemos un cuadrado dividido en 9 zonas cuadradas, marcadas con un número, los cuales nos dan una manera de recorrer los 9 cuadrados, sobre los que vamos a colocar la pieza básica, pero reducida al tamaño de esos cuadrados. La forma de colocar esas 9 copias reducidas de la pieza básica (que también valdrá para los siguientes pasos del proceso iterativo) tiene que seguir unas reglas. En cada cuadrado colocamos una copia de la pieza básica, que puede estar colocada en la misma posición que la original, girada o volteada, con la condición de que un extremo de un cuadrado se pueda conectar de forma directa (añadiendo un pequeño segmento recto) con un extremo del siguiente, para que al final en este segundo paso de la iteración (pero también para el resto) tengamos una curva continua que empieza en el cuadrado 1 y termina en el 9. En la siguiente imagen, podemos apreciar, por ejemplo, que en el cuadrado 1 está la pieza básica (2 tumbado), mientras que en el cuadrado 2 está la pieza básica dada la vuelta (su imagen especular), y podemos conectar los extremos con un pequeño segmento.

Paso 2 del proceso iterativo de construcción de la curva de Peano

 

Antes de iniciar el tercer paso del proceso iterativo de construcción de la curva de Peano, debemos de explicar una regla más. En cada paso la pieza básica para utilizar es el resultado del paso anterior y se colocarán sus copias, una vez reducidas de tamaño, en el cuadrado dividido en 9 zonas, de la misma manera que hemos hecho en el segundo paso. Por este motivo, en la imagen anterior, y la siguiente (que se corresponde con el paso 3), hemos dado el mismo color a los cuadrados que tienen la misma posición para la pieza básica. En esta realización que estamos mostrando solo hay dos posiciones, la original (casillas azules) y la volteada (casillas naranjas).

Paso 3 del proceso iterativo de construcción de la curva de Peano

 

La curva de Peano es el límite de este proceso iterativo infinito. En la siguiente imagen mostramos las tres primeras iteraciones, después del paso 1, es decir, los pasos 2, 3 y 4, de otra elección diferente de posiciones de las piezas básicas.

Pasos 2, 3 y 4 del otro proceso iterativo de otra construcción geométrica de la curva de Peano. Imagen de Alexander Bogomolny, en su página Cut the KnotLa curva fractal de Sierpinski

La curva fractal que utilizó el artista italiano Bruno Munari como herramienta de creación artística, aunque es una curva de Peano, puesto que es una curva continua que llena el cuadrado, no es “la” curva de Peano, sino otra curva fractal posterior, la conocida como curva de Sierpinski.

Este objeto fractal debe su nombre al matemático polaco Waclaw Franciszek Sierpinski (1882-1969), que nació un 14 de marzo, día que hoy celebramos como Día Internacional de las Matemáticas, por ser el llamado día de pi, 03/14. Este gran matemático del siglo XX, que escribió más de 700 artículos de investigación y 50 libros (entre ellos: Números cardinales y ordinales (1958), Introducción a la topología general (1934), Topología general (1952), Triángulos pitagóricos (1952) o Teoría elemental de números (1914 y 1959)), trabajó en teoría de conjuntos –con contribuciones al axioma de elección y la hipótesis del continuo-, teoría de números, teoría de funciones, topología y lógica matemática. Su nombre se ha asociado a algunos objetos matemáticos, como los fractales denominados curva de Sierpinski, triángulo de Sierpinski (sobre este objeto fractal puede leerse la entrada ¿Conocían los romanos el triángulo fractal de Sierpinski?) y alfombra de Sierpinski, o a los conocidos como números de Sierpinski.

La curva de Sierpinski, también conocida con el nombre de copo de nieve cuadrado de Sierpinski, es una curva continua que rellena el cuadrado, pero que a diferencia de las dos anteriores es una curva cerrada. Como curva fractal se define de forma recursiva.

El primer paso de la construcción de la curva fractal de Sierpinski es el siguiente.

Paso 1 de la construcción del copo de nieve cuadrado de Sierpinski

 

En el segundo paso tomamos la imagen anterior, la reducimos en un 25%, una copia se coloca en el centro del cuadrado y se le acopla una nueva copia en cada uno de los extremos, arriba a la izquierda, arriba a la derecha, abajo a la izquierda y abajo a la derecha, obteniendo así la segunda iteración en la construcción de la curva de Sierpinski.

Paso 2 de la construcción del copo de nieve cuadrado de Sierpinski

 

Y para los siguientes pasos se actúa de la misma manera. Se toma el paso anterior, se reduce un 25% y se hacen cinco copias que se colocan como antes, una en el centro y cuatro en los extremos. Y la curva de Sierpinski es el límite de este proceso iterativo infinito.

Veamos juntas las cinco primeras iteraciones de la construcción del copo de nieve cuadrado de Sierpinski.

Primeros cuatro pasos de la construcción del copo de nieve cuadrado de Sierpinski

 

Paso 5 de la construcción del copo de nieve cuadrado de Sierpinski

 

Si miramos al paso 1 de la construcción de la curva de Sierpinski, llamémosle S1, y calculamos su longitud, simplemente utilizando el teorema de Pitágoras, se obtiene que su longitud es (asumiendo que está dentro del cuadrado unidad):

Longitud de la primera iteración de la construcción del copo de nieve cuadrado de Sierpinski

 

De igual forma, puede calcularse la longitud del paso n-ésimo de la construcción, obteniendo la siguiente fórmula.

Longitud de la iteración n-ésima de la construcción del copo de nieve cuadrado de Sierpinski

Como podemos observar la longitud crece de forma exponencial, luego en su límite, por lo que la curva de Sierpinski tiene longitud infinita.

De la misma forma, podemos calcular el área encerrada por la curva S1, obteniendo que su valor es 11/32 del área del cuadrado. Además, el límite del área encerrada por la curva Sn, es decir, el área encerrada por la curva de Sierpinski es 5/12 del área del cuadrado. Esto es algo que puede sorprender mucho, puesto que podríamos pensar que el área encerrada por una curva que rellena el cuadrado unidad fuese 1, pero no es así.

Por último, mencionar, aunque no vamos a ahondar en esta cuestión, que la dimensión fractal (de Hausdoff) de la curva fractal de Sierpinski, como la de todas las curvas que rellenan el cuadrado, es 2. Como decíamos al principio, esto es algo que rompe nuestros esquemas, ya que es una curva continua cuya imagen tiene dimensión 2. Además, contrariamente a lo que solemos pensar que ocurre con los objetos fractales, la dimensión fractal no es un número no entero, como sí ocurre con fractales como la curva de Koch, cuya dimensión es 1.2619 (sobre la curva de Koch puede leerse la entrada Fractus, arte y matemáticas).

Regreso al arte de Bruno Munari

Volviendo a la serie de obras “curva de Peano” del artista italiano Bruno Munari, es cierto que trabaja con una curva fractal de la familia de las curvas de Peano, pero no con la conocida como “la” curva de Peano, sino con la curva de Sierpinski.

El interés artístico de Munari por la curva fractal de Sierpinski no es representar este curioso, e incluso hermoso, objeto geométrico, sino utilizar esta curva fractal, cada una de sus primeras iteraciones, para crear estructuras artísticas que dotadas de color se convierten en hermosas creaciones de arte concreto, movimiento artístico en el que la forma y el color son elementos principales.

Obras como las mostradas al principio, Curva de Peano (1975) y De los colores del papel (1995), que pudimos disfrutar en la exposición de la Fundación Juan March, y en otras obras, como las que mostramos en la siguiente imagen, están basadas en el primer paso de la construcción de la curva de Sierpinski.

Colores sobre la curva de Peano (1992) y Curva de Peano (1975), del artista Bruno Munari, pintura acrílica sobre lienzo, 30 cm x 30 cm, basada en la primera iteración de la construcción de la curva de Sierpinski

En otras obras trabaja sobre la segunda iteración de la curva de Sierpinski, como las dos que vemos a continuación, entre las muchas que creó.

Curva de Peano P16-1 (1974), del artista Bruno Munari, pintura acrílica sobre lienzo, 80 cm x 80 cm, basada en la segunda iteración de la construcción de la curva de SierpinskiColores de la curva de Peano (1985), del artista Bruno Munari, pintura acrílica sobre lienzo, 80 cm x 80 cm, basada en la segunda iteración de la construcción de la curva de Sierpinski

Y en general se basó en diferentes iteraciones de esta curva fractal de la familia de las curvas de Peano, como el cartel que mostramos al principio o la siguiente obra, entre las numerosas obras de esta serie.

Curva de Peano P64-1 (1974), del artista Bruno Munari, óleo sobre lienzo, 80 cm x 80 cm, basada en la tercera iteración de la construcción de la curva de Sierpinski

Sin lugar a dudas, Bruno Munari es uno de los grandes artistas contemporáneos. Además, sus creaciones alrededor de esta curva continua que llena el cuadrado, es decir, de la familia de las curvas de Peano, la curva de Sierpinski, son de una gran creatividad y belleza.

Bibliografía

1.- Bruno Munari (catálogo de la exposición), Fundación Juan March, 2022.

2.- Hans Sagan, Space-Filling Curves, Universitext, Springer, 1994.

3.- Martin Gardner, Penrose Tiles to Trapdoor Ciphers, … And the Return of Dr Matrix, Cambridge University Press, 1997.

4.- Alexander Bogomolny, Cut the Knot: Plane Filling Curves: All Peano Curves

5.- Wikipedia: Sierpinski curve

6.- R. Ibáñez, Las matemáticas como herramienta de creación artística, Libros de la Catarata – FESPM, 2023.

 

Sobre el autor: Raúl Ibáñez es profesor del Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU y colaborador de la Cátedra de Cultura Científica

El artículo La curva de Sierpinski, o sobre lo que esconden algunas obras de arte se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Esther Samper

Giza papilomaren birusa (GPB) oso patogeno arrunta da gizakiarengan, eta batez ere sexu kontaktuaren edo larruazalaren bidez transmititzen da. Hain da ohikoa, non kalkuluen arabera, sexualki aktiboa den biztanleriaren % 80 eta 90 artean bizitzan zehar noizbait GPBz kutsatzen baita. Kasu askotan, infekzio hori berez desagertzen da eta oharkabean pasatzen da. Hala ere, beste kasu batzuetan garatxoak eragin ditzake, eta, kasurik okerrenean, minbizia.

Irudia: Ally White / Pixabay

GPB mota batzuek (200 baino gehiago daude identifikatuta) kutsatzeko ahalmena duten zelulak eraldatzeko gaitasuna dute. Zelula horiek kontrolik gabe ugaltzen hasten dira eta, denborarekin, tumoreak sortzen dituzte. Birus multzo horrek eragiten duen minbizi nagusia umetoki lepokoa da, baina, besteak beste, genitaletako, ahoko, eztarriko edo uzkiko minbizia ere eragin dezake. Hori prebenitzeko, Espainian 2007tik GPBaren aurkako txertoa dago sartuta txertoen egutegian. Lehenik, neskei eta arrisku talde batzuei eman zitzaien, eta, denborarekin, mutilei ere aplikatu zaie.

Giza immunoeskasiaren birusa (GIB) duten gizonekin sexua duten gizonen kolektiboak GPBak eragindako uzkiko minbizia izateko arrisku berezia du. Izan ere, biztanleria orokorrak baino 300 aldiz arrisku handiagoa du birusa jasateko. Gaur egun, papilomaren birusak eragindako uzki aldeko lesioen detekzio goiztiarra erronka handia da, eta minbizi bihurtzeko probabilitate handia duten lesioak dira (maila handiko lesio ezkatadun intraepitelial edo HSIL gisa ere ezagunak dira) . Normalean, neoplasia mota hori etapa berantiarrean detektatzen da, bai kokapenagatik, bai sintomak eta zeinuak ez direlako oso agerikoak edo espezifikoak, eta horrek pronostiko txarragoa eragiten du. Gainera, lesio mota horien baheketarako erabiltzen den egungo metodoa, uzki zitologia, ez da oso espezifikoa (% 50): positibo faltsu asko ematen ditu (minbizi arrisku handikotzat jotako kasuak, baina benetan arrisku hori ez dutenak).

Uzkiko minbizia hobeto detektatzea

Duela hilabete batzuk, nazioarteko ikerketa talde batek (besteak beste, Espainiako ikertzaileez ere osatua) munduari ikuspegi berritzailea erakutsi zioten uzkiko minbizia goiz eta egungo zitologiaren bidez baino modu zehatzagoan detektatzeko: uzki aldeko mikrobiomari lotutako bi biomarkatzaile detektatzea (kobalamina —B12 bitamina— eta succinil-CoA. Aurkikuntza hori Nature Medicine aldizkarian argitaratu da.

Azterketarako, GPBa zuten 213 parte-hartzaile hautatu ziren, batez ere (% 94) sexua gizonekin zuten zis gizonak. Uzki endoskopiak eta biopsiak egin zitzaizkien (tumore bihur zitezkeen lesio susmagarrien laginak hartzea). Boluntarioak, halaber, bi taldetan banatu ziren: 167 paziente ikertzeko ea mikrobiomarekin lotutako zein biomarkatzailek adieraz zezaketen minbizi arrisku handia (HSIL) eta 46 paziente emaitzak baliozkotzeko.

Ikertzaileek egiaztatu zuten ez zegoela mikrobiomaren konposizio berezirik minbizi arrisku handiarekin argi eta garbi lotzen zenik. Hala ere, detektatu zuten HSIL zuten pazienteek baldintza normaletan baino kobalamina eta succinil-CoA gehiago ekoizten zuten bakterioak zituztela uzki aldean. Hau da, minbizia eragiteko arrisku handia zuten minbizi aurreko zelulen eta bakterioen arteko interakzioren bat zegoen, eta bi molekulen sintesi maila aldatzen zuten. Izan ere, zenbat eta handiagoa izan lesioa tumore gaizto bihurtzeko arriskua, orduan eta handiagoak ziren bi biomarkatzaileen kontzentrazioak. Beste ikerketa batzuek ere aurkitu dituzte minbizi mota batzuen eta mikrobiotaren aldaketen arteko erlazioak, hala nola, baginako mikrobiotaren konposizio jakin bat umetokiko zerbixaren minbizi arrisku handiagoarekin edo GPBaren presentzia detektatzeko probabilitate handiagoarekin lotzea.

Ikerketaren hurrengo urratsa izan zen HSIL detektatzeko gaitasuna zein zen egiaztatzea, balioztatze taldeko 46 pazienteetan molekula horien mailak kontuan hartzen baziren. Zientzialariek aurkitu zuten kobalamina eta succinil-CoA analisien bidezko baheketak zitologia konbentzionalak baino askoz emaitza hobeak ematen zituela. Zehazki, metodo horren sentikortasuna (HSIL kasu bat positibo gisa detektatzeko probabilitatea) % 96,6koa zen, eta zitologiarena, berriz, % 91,2koa. Gainera, hobekuntza askoz ere nabarmenagoa zen espezifikotasunean: bi molekulen mailen detekzioak % 81,8ko espezifikotasuna ematen zuen (HSIL ez duen pertsona batek proban balio negatiboa izateko probabilitatea), zitologiaren % 34,1eko balioarekin alderatuta.

Beste era batera esanda, kobalamina eta succinil-CoAren analisiak askoz ere positibo faltsu gutxiago ematen zituen uzki lesioak zituzten eta minbizi bihurtzeko arrisku handia zuten pazienteen uzki laginetan. Emaitza horien aurrean, egileek proposatu dute mikrobiomatik eratorritako bi biomarkatzaile horiek erabiltzea zitologiaren bidezko uzkiko minbiziaren egungo screening estrategia hobetzeko (metodo hori arazorik gabe egin liteke ingurune kliniko askotan). Ikuspegi horrekin, askoz ere positibo faltsu gutxiago egongo lirateke, eta, beraz, biopsia gutxiago beharko lirateke horiek baztertzeko. Horrek arrisku gutxiago ekarriko lieke pazienteei, eta baliabide sanitarioen erabilera arrazionalagoa eragingo luke. Edonola ere, azterketa gehiago egin beharko dira baheketa ikuspegi hori baliozkotzeko eta haren erabilgarritasuna baieztatzeko. Hala balitz, datozen urteetan, egun soilik uzki zitologiaren bidez egiten den screeninga metodo horrekin konbinatu edo ordezkatu ahal izango litzateke.

Egileaz:

Esther Samper (@Shora) medikua da, Ehunen Ingeniaritza Kardiobaskularrean doktorea eta zientzia-dibulgatzailea.

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2023ko abenduaren 4an: El microbioma da pistas sobre el riesgo de sufrir cáncer anal.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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La misión Gaia, el proyecto más ambicioso de la Agencia Espacial Europea (ESA) para detallar la cartografía estelar de nuestra galaxia, ha descubierto en la Vía Láctea un agujero negro masivo de origen estelar, el Gaia BH3. Este tipo de agujero negro se había localizado antes en galaxias lejanas mediante observaciones de ondas gravitatorias, y ahora se identifica por primera vez en nuestra galaxia. Se trata de un agujero negro inactivo, es el segundo más cercano a la Tierra —se encuentra a una distancia de 590 pc (o 1926 años luz)—, tiene unas treinta y tres masas solares y forma un amplio sistema binario con su estrella acompañante.

Fuente: ESA

Este descubrimiento excepcional confirma algunas teorías y exige revisar otras. Este es un resultado emocionante para la comunidad astronómica, que hace que nos preguntemos cuántos agujeros negros de este tipo hay en el espacio, o qué rangos de masas de agujeros negros podrá descubrir la misión Gaia.

Cómo detectar un agujero negro inactivo

Si el agujero negro está inactivo, ¿no es muy difícil poder detectarlo? Los agujeros negros más conocidos se detectan a través de los rayos X que emiten cuando el material de su compañero estelar es devorado. Con los agujeros negros inactivos, la fuente emite poca o ninguna radiación, por lo que el agujero negro solo puede verse realmente por el efecto gravitatorio que ejerce sobre su estrella acompañante. Los agujeros negros inactivos nunca se habían detectado antes de la misión Gaia. En concreto, después de la publicación de la tercera entrega de datos de Gaia —la Gaia Data Release (DR3)—, se pudieron identificar los primeros agujeros negros inactivos de nuestra galaxia: Gaia BH1 y Gaia BH2.

Durante la validación de los datos preliminares procesados por Gaia Data Release (DR4), y dados los resultados preliminares del análisis de datos para estrellas no individuales, esta fuente galáctica requería más comprobaciones para ver si los datos detectados eran correctos. En un primer momento, el equipo del Consorcio para el Procesamiento y Análisis de Datos (DPAC) consideró que estos resultados no podían ser reales. La sorpresa fue mayúscula cuando, tras muchas verificaciones internas, todos los datos sugirieron que se trataba de una auténtica detección, un hallazgo científico que es importante publicar antes de la difusión de la Gaia Data Release (DR4) para permitir un seguimiento posterior del descubrimiento por parte de la comunidad científica.

El agujero negro de origen estelar más masivo en nuestra galaxia

Pero, ¿qué hace que este hallazgo sea tan sorprendente? Sobre todo, la gran masa del agujero negro. Con treinta y tres masas solares, Gaia BH3 no es solo el agujero negro de origen estelar más masivo conocido en nuestra galaxia, sino que también está en línea con los resultados obtenidos por observatorios de ondas gravitacionales como LIGO/VIRGO/KAGRA. Estos equipamientos encontraron a una población de agujeros negros con masas que contradicen los modelos de evolución estelar a través de la observación de las ondas gravitatorias procedentes de fenómenos de fusión de agujeros negros. El hallazgo de Gaia confirma que en nuestra propia Vía Láctea también existen agujeros negros masivos con origen estelar.

La mayoría de los agujeros negros de origen estelar de nuestra galaxia tienen una masa de unas 10 masas solares, y el mayor concido hasta ahora era el agujero negro de Cyg X-1, con una masa calculada de unas veinte veces la del Sol. Gaia BH3 va mucho más allá y es el nuevo récord de nuestra galaxia. Su masa también se fija con una precisión mejorada (32,7 +/- 0,82 Msol), un valor que se sitúa firmemente en el rango de 30 masas solares.

«La distribución de masa de la población de agujeros negros derivada de observaciones de ondas gravitatorias muestra un claro pico en torno a treinta masas solares», explica Tsevi Mazeh, de la Universidad de Tel Aviv, miembro de la Colaboración Gaia. «Es muy interesante ver ahora que Gaia BH3 está justo en este pico con sus treinta y tres masas solares. Esto proporciona un fuerte apoyo científico para la existencia de ese pico».

El segundo agujero negro más cercano a la Tierra

Este agujero negro, que se encuentra a una distancia de 1926 años luz, es actualmente el segundo más cercano a la Tierra. ¿Por qué ese agujero negro solo se puede ver ahora? El período de tiempo más largo de observaciones que constituirá la base de la Gaia Data Release 4 (DR4) es decisivo para responder a esta cuestión. Se calcula que la órbita de la compañera estelar en torno a su centro de masa común es de 11,6 años. Esto significa que, con 5,5 años de datos que se están procesando para el próximo DR4, Gaia es capaz de mapear la mitad de su órbita. Esto es suficiente para distinguir la oscilación adicional en la posición y movimiento de la estrella acompañante. Se espera que, con un período de tiempo más largo de observaciones de Gaia, se puedan identificar cada vez más sistemas binarios. Por tanto, es de esperar que las próximas publicaciones de datos de Gaia revelen muchos resultados excepcionales.

«En el rango de longitud de onda visible y en el infrarrojo, la luz de la estrella acompañante visible obviamente eclipsa cualquier cosa que pueda provenir de la propia Gaia BH3; de lo contrario, el agujero negro se habría descubierto mucho antes y sin Gaia», detalla Uli Bastian, miembro de la Colaboración Gaia.

Por su especial naturaleza, y para descartar la posibilidad de que la solución sea errónea, se realizó una confirmación del resultado con varios observatorios terrestres. El espectro UVES de este sistema se obtuvo del archivo de la ESO y se realizaron observaciones de seguimiento con el espectrógrafo HERMES en España y el espectrógrafo SOPHIE en Francia. Las velocidades radiales obtenidas con estos observatorios terrestres complementan las velocidades radiales de Gaia, lo que confirma la solución orbital derivada de los datos de Gaia.

«Gaia es una auténtica máquina de detección de agujeros negros porque cada uno de los tres instrumentos puede detectarlos», comenta Laurent Eyer, del Observatorio de Ginebra, miembro de la Colaboración Gaia.

¿Cómo se originó este agujero negro en la Vía Láctea?

La fotometría y los espectros de Gaia, así como los espectros obtenidos mediante observaciones en tierra con HERMES, SOPHIE y UVES, permiten desentrañar aún más los secretos de este sistema binario. Como no podemos ver el agujero negro, la mayoría de la información debe deducirse de la estrella acompañante, que es una única estrella gigante antigua. Sin embargo, no es fácil determinar la edad de esta antigua estrella gigante. Al comparar los colores y magnitud con modelos teóricos, se estima que tiene más de 11.000 millones de años.

Sobre el espectro de la estrella acompañante, puede deducirse que tiene una abundancia baja de elementos pesados. Esto sugiere que Gaia BH3 se formó a partir de una estrella masiva pobre en elementos pesados. Tras los hallazgos de la población de agujeros negros extragalácticos en esta gama de masas a partir de observaciones de ondas gravitatorias, se ha propuesto que estos agujeros negros de gran masa son restos de estrellas masivas pobres elementos pesados. Ahora, el agujero negro Gaia BH3 apoya esta teoría.

Un compañero estelar muy particular

La estrella que orbita el Gaia BH3, a unas dieciséis veces la distancia Sol-Terra, es bastante excepcional: es una antigua estrella gigante, que se formó los primeros dos mil millones de años después del Big Bang, en el momento en que nuestra galaxia empezó a crearse. Forma parte de la familia del halo galáctico estelar y se está moviendo en dirección contraria a las estrellas del disco galáctico. Su trayectoria indica que esta estrella probablemente formaba parte de una pequeña galaxia, o un cúmulo globular, que nuestra propia galaxia tragó hace más de ocho mil millones de años.

Esto apoya, por primera vez, la teoría de que los agujeros negros de gran masa observados por los experimentos de ondas gravitacionales fueron producidos por el colapso de estrellas masivas primitivas pobres en elementos pesados. Estas estrellas tempranas podrían haber evolucionado de forma diferente a las estrellas masivas que vemos actualmente en nuestra galaxia. La composición de la estrella acompañante también puede arrojar luz sobre el mecanismo de formación de este sorprendente sistema binario. ««Lo que me llama la atención es que la composición química del acompañante es similar a la que encontramos en las estrellas antiguas pobres en metales de la galaxia»», explica Elisabetta Caffau, del CNRS, Observatorio de París del CNRS, también miembro de la colaboración Gaia.

Por ahora, el proceso de formación de este sistema binario con un agujero negro plantea muchas incógnitas. Este nuevo agujero negro desafía nuestra comprensión de cómo se desarrollan y evolucionan las estrellas masivas. La mayoría de las teorías predicen que, a medida que envejecen, las estrellas masivas arrojan una parte considerable de su material a través de vientos potentes; en última instancia, son parcialmente expulsadas en el espacio cuando explotan como supernovas. Lo que queda de su núcleo se contrae para convertirse en una estrella de neutrones o en un agujero negro, dependiendo de su masa que tenga. Los núcleos lo suficientemente grandes como para acabar siendo agujeros negros de treinta veces la masa de nuestro sol son muy difíciles de explicar.

La estrella compañera tiene muy pocos elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, lo que indica que la estrella masiva que se convirtió en Gaia BH3 también podría haber sido muy pobre en elementos pesados. Esto apoya, por primera vez, la hipótesis de que los agujeros negros de alta demasiado observados por los experimentos de ondas gravitacionales fueron producidos por el colapso de estrellas masivas primitivas pobres en elementos pesados. Estas primeras estrellas podrían haber evolucionado de forma diferente a las estrellas masivas que vemos actualmente en nuestra galaxia.

También hay muchas dudas sobre dónde proviene este agujero negro. Aunque actualmente se encuentra en el plano de la Vía Láctea, su movimiento lo sitúa en una órbita retrógrada con una gran inclinación con el plano de la Vía Láctea. El agujero negro puede provenir de un evento de fusión de una pequeña galaxia o de un cúmulo globular con nuestra galaxia. En el futuro, es de esperar que más estudios proporcionen más información sobre cómo Gaia BH3 terminó en la Vía Láctea.

«Un número creciente de agujeros negros que se encuentran en la Vía Láctea con diferentes métodos, incluido a través de microlentes como se documentó en 2022 por OGLE y HST, nos acerca a una imagen más amplia de la población de estos objetos en la galaxia y puede arrojar luz sobre la naturaleza de la materia oscura si se detecta un exceso de estos agujeros negros cerca», comenta Łukasz Wyrzykowski de la Universidad de Varsovia en Polonia y miembro de la colaboración Gaia.

«Desde un punto de vista observacional, descubrir el Gaia BH3 no es demasiado difícil y los instrumentos astronómicos y especializados serán capaces de detectar sus indicios. La dificultad radica en que es necesario saber a cuál de los millones de estrellas debes dirigir tu telescopio. Aquí es donde la enorme capacidad de Gaia entra en juego. La misión Gaia observa todas las fuentes celestes que son suficientemente brillantes para ser vistas por sus detectores, y nosotros pudieron encontrar la aguja en el pajar», dice Johannes Sahlmann, miembro del equipo de operaciones científicos de Gaia del Centro Europeo de Astronomía Espacial Europeo.

Hasta ahora, los datos de la misión Gaia solo han desvelado la punta del iceberg. Los períodos de tiempo más largos de las futuras publicaciones de Gaia revelarán, sin duda, otros sistemas binarios que contienen agujeros negros, pero también exoplanetas y otros sistemas binarios exóticos. La Gaia Data Release (DR4) se basará en 5,5 años de observaciones, casi el doble del período de tiempo de la tercera entrega de datos, con cerca de tres años de observaciones. Actualmente, se espera que la vida útil completa de Gaia sea de unos 10,5 años.

Referencia:

Gaia Collaboration – Panuzzo, P. et al. (2024) Discovery of a dormant 33 solar-mass black hole in pre-release Gaia astrometry Astronomy & Astrophysics doi: 10.1051/0004-6361/202449763

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por la Agencia Espacial Europea y la Universidad de Barcelona.

El artículo Gaia BH3, un agujero negro supermasivo en la Vía Láctea se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Josu Lopez-Gazpio

Artikulu honen lehen atalean aipatu genuen bezala, musketa-usaina ohikoa da lurringintzan, baina musketa naturalak ezin du ase mundu mailan dagoen beharra. Musketa naturala orein musketadun (Moschus moschiferus L.) arraren guruin usain-sortzaileen jariakinetik erauzten da. Horren ondorioz, orein musketaduna arrrisku larrian egon zen. Gaur egun, musketa naturalaren merkataritza debekatuta edo kontrolatuta dago, jatorrizko herrialdearen arabera. Horri aurre egiteko, lurringintzak sintetikoki ekoiztu zitezkeen musketak aurkitu behar izan zituen.

Irudia: musketak beste osagaien finkatzaile lana egiten du perfumeetan eta, horrela, usainak gehiago irauten du. (Argazkia: Sponchia – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com).

Lurringintzak zituen beharrei aurre egin ahal izateko, aspalditik egin dira musketa-usainak modu sintetikoan lortzeko ahaleginak. Hain zuzen ere, 1759. urtetik dokumentatuta dago Marggraf kimikariak zenbait saiakera egin zituela. Esperimentu haiek oso arrakastatsuak izan ez ziren arren, hauspotu egin zuten ikerketa. Musketa-usaina zuen lehen molekula sintetikoa, Musk Baur izenekoa, Albert Baur kimikariak lortu zuen, 1888. urtean. Aurkikuntza zorizkoa izan zen; izan ere, Baur lehergai egonkorrak sintetizatzen ari zenean konturatu zen sortu berri zuen lehergaiak musketa-usain ederra zuela. Musketa naturala oso garestia zenez, Musk Baur konposatuak arrakasta izan zuen merkaturatu zenean.

Baurrek aurrera egin zuen bere ikerketetan, eta beste hiru nitromusketa aromatiko sintetizatu zituen: zetona musketa (MK, musk ketone), xileno musketa (MX, musk xylene) eta abelmosko musketa (MA, musk ambrette). Geroago beste bi nitromusketa gehiago sintetizatu ziren —musk moskene (MM) eta musk tibetene (MT)—. Azken bost nitromusketa horiek arrakasta handia izan zuten, musketa naturalaren ordezko merkeak zirelako, eta 1980ko hamarkadaren amaierara arte oso ohikoak izan ziren lurringintzan eta kosmetika orokorrean. 80ko hamarkadaren hasieran ikerketek erakutsi zuten nitromusketak erreakzio fotoalergikoak eragiteko gai zirela, neurotoxikoak izan zitezkeela eta ingurumenean kalteak sortzen zituztela. Ondorioz, nitromusketak gutxiago erabili zituzten, eta urteak pasata, debekatu egin zituen legediak. Europar Batasunaren kasuan, debekatuta daude MA, MT eta MM, eta mugatuta dago MXren zein MKren erabilpena.

Nitromusketen erabilera murrizten zen neurrian, lurringintzaren beharrak ez ziren bukatu eta beste konposatu batzuek bete zuten hutsunea: musketa poliziklikoek zein makroziklikoek. Musketa makroziklikoen ekoizpena artean garestia zenez, musketa poliziklikoak (PCM, Polycyclic Musk Compounds) izan ziren nagusi. PCMak 1950. urtetik ezagutzen ziren, eta nitromusketak ordezkatzen joan ziren pixkanaka. Musketa poliziklikoak bi edo hiru zikloz osatuta daude eta musketa-usain bereziki erakargarria dute. Horretaz gainera, PCMak gai dira perfumeen konposizioan dauden beste osagaien usainak finkatzeko, eta, hartara, iraunkorragoa da perfumearen usaina. Merkatuan Galaxolide, Tonalide, Phantolide, Traseolide eta Celestolide izan ziren PCMrik garrantzitsuenak. Nitromusketen ekoizpenaren murrizketak nabarmen igoarazi zuen musketa poliziklikoen ekoizpena: 1987an 4.300 tona ekoiztu ziren —musketa sintetikoen ekoizpen osoaren %61— eta 1996an, aldiz, 5.600 tona —ekoizpen osoaren %70—. Oro har, mota guztietako etxeko produktuetan erabiltzen dira, adibidez perfumeetan, kosmetikoetan, xaboietan, xanpuetan, detergenteetan eta garbiketarako bestelako produktuetan. Aipatzekoa da konposatu sintetiko horien prezio baxuak ahalbidetzen duela produktu merkeetan ere musketa-usaina duten osagaiak gehitzea.

Azken hamarkadetan ikusi da PCMak ere neurri batean toxikoak izan daitezkeela —erresistentzia multixenobiotikoaren inhibitzaileak dira eta ingurumenean nahiz bizidunetan metatzeko gaitasuna dute, esate baterako—. Horrexegatik, musketa poliziklikoak ordezkatzeko geroz eta gehiago erabiltzen dira musketa makroziklikoak. Musketa makroziklikoak aspalditik ezagutzen ziren arren, 1997. urtean haien ekoizpena %5 besterik ez zen musketa sintetikoen ekoizpen osotik. Orain arte dakigunari jarraiki behintzat, badirudi musketa makroziklikoen biodegradagarritasun-arazoak poliziklikoenak baino arinagoak direla eta hainbat musketa makrozikliko desberdin daude merkatuan gaur egun —Muscone, Civetone, Exaltone, Exaltolide eta Nirvanolide, besteak beste—. Hala eta guztiz ere, musketa makroziklikoen ekoizpena konplexua eta garestia da eta oraindik ez dira ohikoak kosmetiko merkeetan. Makroziklikoekin batera, musketa aliziklikoak dira berrienak eta horiek ere eskuragarri daude lurrinen industrian —Helvetolide, kasu—.

Musketa sintetikoen ekoizpenean egon diren gorabeherak alde batera utzita, konposatu usaintsuak laborategian sintetizatu ahal izateari esker, orain ez da ezinbestekoa musketa naturala erauztea. Horrela, gure perfumeak sortzen jarraitu ahal izan dugu orein musketadunari —eta beste animalia zein landareei— kalterik eragin gabe. Konposatu berriak sintetizatzen diren neurrian ezinbestekoa da haien segurtasuna ikertzea eta ingurumenean zein gizakiongan izan dezaketen ondorioak aztertzea, baina aukerak geroz eta zabalagoak dira eta lurringintzak modu orekatuan jarraitu dezake garatzen, edo hori espero behar dugu behintzat.

Erreferentzia bibliografikoak:

Sommer, Cornelia (2004). The role of musk and musk compounds in the fragrance industry, The Handbook of Environmental Chemistry Vol. 3, Part X: 1–16. DOI: 10.1007/b14130

Lopez-Gazpio, Josu eta Millán, Esmeralda (2016). Perfumeen kimika: musketak eta musketa poliziklikoen analisia, Ekaia, ale berezia. DOI:10.1387/ekaia.14129

Informazio gehiago:

Lopez-Gazpio, Josu (2017). Musketa, perfumeen osagai usaintsua, kuantifikatzen, zientziakaiera.eus, 2017ko martxoaren 6a.

Egileaz:

Josu Lopez-Gazpio (@Josu_lg), Kimikan doktorea, irakaslea eta zientzia dibulgatzailea da. Tolosaldeko Atarian Zientziaren Talaia atalean idazten du eta UEUko Kimika sailburua da.

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Asteroides y cometas son los cuerpos más abundantes de nuestro Sistema Solar y, muy probablemente, representen una memoria de aquellos bloques primitivos con los que se construyó. Sabemos que algunos han sufrido ciertos procesos evolutivos posteriores que han podido alterar su estructura y composición a partir de impactos, la radiación o incluso por la presencia de agua. Y en los casos más extremos, algunos podrían haber formado parte de cuerpos planetarios.

¿Cómo es posible seguir ese camino evolutivo al revés? Pues a lo largo de la historia de todo nuestro Sistema Solar, los planetas y los satélites han sufrido violentos impactos que en algunos casos han tenido la fuerza necesaria como para lanzar materiales a una velocidad suficiente como para escapar a su atracción gravitatoria y ponerse en órbita alrededor del Sol.

En abril de 2016, el telescopio Pan-STARRS descubrió un pequeño asteroide de entre 40 y 100 metros de diámetro denominado 469219 Kamoʻoalewa y que tarda algo menos de media hora en girar sobre sí mismo y alrededor de un año en completar una vuelta alrededor del Sol. A pesar de su pequeño tamaño muy pronto comenzó a llamar la atención de los científicos por un par de peculiaridades muy interesantes.

El entorno de la Tierra es un lugar realmente congestionado a nivel orbital, con alrededor de 30000 asteroides cercanos a la Tierra. ¿Y si algunos son fragmentos de la Luna o de nuestro propio planeta? Imagen cortesía de NASA/JPL.

La primera es que es un asteroide coorbital de la Tierra, es decir, que comparte una órbita alrededor del Sol muy parecida a la de nuestro planeta, manteniendo una relación más o menos estable a lo largo del tiempo. Pero más concretamente es un cuasisatélite, cuerpos que parecen estar en órbita alrededor de un planeta porque prácticamente tardan lo mismo en completar una órbita alrededor del Sol, aunque en realidad ambos giren alrededor del Sol. De hecho, de los siete cuasisatélites confirmados hasta el momento, probablemente Kamoʻoalewa sea el más estable de todos. De la población de los cuasisatélites se sabe muy poco porque son muy pequeños, lo que hace muy difícil su observación.

En 2021, los datos en luz visible e infrarrojo cercano obtenidos por el Large Binocular Telescope y el Lowell Discovery Telescope permitieron a los científicos (Sharkey et al. 2021) hacerse una idea sobre su composición, descubriendo que estaba formado principalmente por silicatos. Pero, además, el espectro que habían obtenido mostraba un enrojecimiento fruto de la alteración en el espacio, un fenómeno relativamente habitual en los asteroides y otros cuerpos.

Para ver si pertenecía a alguna de las familias de asteroides conocidas, los científicos compararon el espectro con asteroides de tipo S -asteroides con una composición mineralógica formada por silicatos o, de una manera más sencilla, rocosos- y que suelen mostrar ese enrojecimiento que mencionábamos anteriormente. La conclusión: este asteroide estaba más enrojecido de lo que debería. Entonces, ¿pertenecía a este tipo o podría tener otra procedencia?.

Al comparar su espectro con el de muestras lunares y espectros de la superficie lunar tomados por los telescopios se observa que muestra una mayor afinidad a la superficie lunar que a los asteroides de tipo S, por lo que en realidad no sería descabellado pensar que fuese material lunar expulsado durante un impacto y haber sufrido la alteración por los distintos procesos que se dan en el espacio -desde el efecto de la radiación a los micrometeoritos que impactan contra su superficie-.

Arrokoth es el objeto más lejano visitado por una sonda, en este caso, la New Horizons. Destaca por intenso color rojo debido a la alteración de los compuestos orgánicos como consecuencia de los rayos cósmicos y la luz ultravioleta. Cortesía de NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.

¿Podría este pequeño asteroide ser fruto de una carambola cósmica? Jiao et al. (2024) acaban de publicar en Nature Astronomy como podría haber ocurrido. Para ello han desarrollado un modelo numérico para descubrir que tipos de impactos -tamaño, velocidad, ángulo…- podrían haber lanzado un trocito de la Luna a una órbita como la que vemos hoy en día.

Pues bien, de sus modelos hay dos importantes derivadas que quizás algún día no muy lejano podamos comprobar: La primera es que el impacto ha tenido que ocurrir en el pasado reciente -por reciente hablamos en términos geológicos- para que tenga la órbita que observamos hoy día y las perturbaciones que sufre por efecto de la gravedad del Sol y los demás planetas no la hayan llevado mucho más lejos de nuestro entorno.

El cráter Giordano Bruno visto desde la Lunar Reconaissance Orbiter. Se aprecia su forma bien definida y el escaso número de cráteres de impacto que pueblan su superficie, lo que atestigua su reciente formación… en términos geológicos. Cortesía de NASA/Goddard/Arizona State University.

La segunda es: ¿De que cráter podría provenir este asteroide? En este estudio se afirma que uno de los candidatos podría ser el Giordano Bruno, un cráter de unos 20 kilómetros bastante reciente -se estima que en torno a los cuatro millones de años aproximadamente- y que está en el rango de tamaños que coincide con los resultados de las simulaciones realizadas para el estudio, que requerían de un impacto que provocase un cráter de entre 10 y 20 kilómetros de diámetro.

La Agencia Espacial China (CNSA) tiene previsto el despegue, para el mes de mayo de 2025, de una misión denominada Tianwen-2 y cuyo primer destino será el asteroide 469219 Kamoʻoalewa y del que deberá traer a la Tierra al menos cien gramos de muestras con las que podríamos comprobar si efectivamente el origen de este asteroide es realmente la Luna o si en el espacio las apariencias… también engañan.

Referencias:

Castro-Cisneros, Jose Daniel, Renu Malhotra, y Aaron J. Rosengren (2023) Lunar Ejecta Origin of Near-Earth Asteroid Kamo’oalewa Is Compatible with Rare Orbital Pathways Communications Earth & Environment doi: 10.1038/s43247-023-01031-w.

Jiao, Yifei, Bin Cheng, Yukun Huang, Erik Asphaug, Brett Gladman, Renu Malhotra, Patrick Michel, Yang Yu, y Hexi Baoyin (2024) Asteroid Kamo‘Oalewa’s Journey from the Lunar Giordano Bruno Crater to Earth 1:1 Resonance Nature Astronomy doi: 10.1038/s41550-024-02258-z.

Sharkey, Benjamin N. L., Vishnu Reddy, Renu Malhotra, Audrey Thirouin, Olga Kuhn, Albert Conrad, Barry Rothberg, Juan A. Sanchez, David Thompson, y Christian Veillet (2021) Lunar-like Silicate Material Forms the Earth Quasi-Satellite (469219) 2016 HO3 Kamoʻoalewa Communications Earth & Environment  doi: 10.1038/s43247-021-00303-7.

Sobre el autor: Nahúm Méndez Chazarra es geólogo planetario, divulgador científico u autor de la sección Planeta B.

El artículo Kamoʻoalewa, un asteroide con sabor lunar se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Nola garatu zuten zelulek beren bizitzarekin amaitzeko prozesu bat? Azken ikerketen arabera, apoptosia –zelula-heriotza programatu mota bat– duela milaka milioi urte sortu zen, elkarrekintza primitiboak zituzten bakterioetan.

1. irudia: apoptosia berez da autosuntsitzailea, eta, hala ere, prozesu funtsezkoa eta emankorra da organismo konplexuetan. Azken ikerketetan iradoki da prozesu horren jatorri genetikoa bakterio zelulabakarretan egon daitekeela. (Argazkia: Allison Li. Iturria: Quanta Magazine)

Hasiera batean, zaila izan daiteke jakitea zelula bat noiz dagoen bere burua suntsitzeko zorian.

Bere ohiko jardunarekin jarraitzen duela ematen du, geneak transkribatzen eta proteinak sortzen. Mitokondriak energia produzitzen ari dira barra-barra. Baina, orduan, mitokondria batek seinale bat jasotzen du, eta bere proteinek –normalean lasaiak izaten dira– indarrak batu eta hiltzeko makina bat osatzen dute.

Zelula moztu egiten dute, zehaztasun harrigarriz moztu ere. Ordu gutxiren buruan, zelulak egina zuen guztia suntsituta dago. Mintz-burbuila batzuk baino ez dira geratzen.

“Benetan harrigarria da zein azkar gertatzen den eta zein ongi antolatuta dagoen,” dio Aurora Nedelcu New Brunswick-eko Unibertsitateko biologo ebolutiboak, prozesu hori algetan aztertu ostean.

Apoptosia esaten zaio prozesu horri, eta sinesgaitza bezain bortitza da. Zenbait zelulak beren buruaz beste egiten dute horrela, jada aurreikusi daitezkeen urrats suntsitzaile horiek burututa. Biologoek prozesua lehen aldiz behatu zutenean, harri eta zur geratu ziren, organismo bizi eta aktiboek beren buruaren heriotza eragiten zutela ikusita. Eta apoptosia izaki zelulaniztun askorentzat indar bizi-sortzailea dela ikusi den arren, zelula jakin batentzat erabateko suntsipena da. Nola garatu daiteke zelula baten bat-bateko heriotza eragiten duen portaera bat? Eta, are gehiago, nola iraun dezake?

Biologo molekularrek behatu dutenez, apoptosiaren tresnak oso zabalduta daude izaki bizidunen artean, bitxia badirudi ere. Eta prozesu horren mekanismo molekularra eta jatorria ulertu nahian, ikertzaileek zerbait are harrigarriagoa topatu dute: apoptosiak lotura du antzinako zelula-heriotza programatuekin. Zelula-heriotza horiek organismo zelulabakarrek egiten zuten— baita bakterioek ere—  eta, antza, portaera sozial gisa garatu zuten.

https://zientziakaiera.eus/app/uploads/2024/04/apoptosis-timelapse-compressed.mp4 Goiko bideoan giza melanomaren minbizi-zelula bat ikusi daiteke. Entzimek barrutik suntsitzen dutenean, apoptosiaren zantzu bortitzak agertzen dira: zelularen eta nukleoen txikiagotzea, kromatinaren kondentsazioa eta “blebbing”a (barne-egiturak kolapsatu ahala zelula-mintzean zehar burbuilak sortzen dira). (Argazkia: Nanolive. Iturria: Quanta Magazine)

Aurreko udazkenean argitaratutako ikerketa baten ondorioetan iradokitzen dute legamiaren eta gizakien azken arbaso komunak — hau da, lehen eukariotoa, nukleo bat eta mitokondriak dituen zelula— jada bazituela, duela 2.000 milioi urte, bere buruaz beste egiteko beharrezkoak diren tresnak. Eta beste ikerketa batzuetan, tartean joan den maiatzean argitaratutako artikulu garrantzitsu batean, adierazten dute lehen eukarioto hori oraindik existitzen zenean, zelula-heriotza programatuak jada milioika urte zituela.

Zenbait ikertzailek uste dute apoptosiaren jatorria mitokondrian egon litekeela, prozesuan funtsezko elementua baita. Beste batzuek, ordea, zelulen heriotzaren jatorria gure arbasoen eta bakterioen arteko antzinako akordio bat izan zitekeela susmatzen dute. Bidea edozein dela ere, ikerketa berrietan bildutako ebidentzien arabera, zelula-heriotza programatua inork uste baino zaharragoa eta unibertsalagoa izan daiteke. Zergatik jazartzen du heriok hainbesteraino bizia?

Heriotza denean plana

50eko hamarkadaren amaieran, Richard Lockshin biologo zelularra liluratuta geratu zen ikusi zuenean zer gertatzen den organismo batek jada behar ez dituen ehunekin. Carroll Williams intsektu-adituaren Harvardeko Unibertsitateko laborategian ari zen lanean; aditu horrek zeta-harren 20.000 kusku ekarri zituen Asiatik, eta laborategira iritsi zirenerako hasia zen haien metamorfosia. Kusku bakoitzaren barruan, zeta-harren zelulak hiltzen ari ziren, zeta-sits bihurtzeko. Lockshin-ek harren gorputzen barruko ehunen heriotza selektiboa dokumentatu zuen, eta “zelula-heriotza programatua” deitu zion.

Zer onura lor lezake organismo zelulabakar batek bere heriotzatik?

Gutxi gorabehera garai berean, John Kerr patologo australiarrak antzeko aurkikuntza bat egin zuen arratoi-enbrioien zeluletan, mikroskopio elektronikoa erabilita. Enbrioia garatu ahala, zelula berriak gehitzen ziren gorputz-ereduan. Alabaina, zelulak hiltzen ere ari ziren. Ez zen istripu bat, ezta lesio baten ondorioa ere. Heriotza hori –”apoptosia” deitu zion– “fenomeno aktiboa zen, bere baitatik kontrolatua”, idatzi zuen Kerrek. Arratoi-enbrioietan, heriotza zen plana.

Heriotza mota hori behatzen ari ziren ikertzaileek, azkenean, zentzuzko azalpen bat aurkitu zioten prozesuari. Garapenean zehar, azkar zatitzen diren zelulen multzo bat hegalak eta antenak dituen zerbait bihurtzen da, edo behatzak eta hatzak dituen zerbait, izakiaren arabera. Bide horretan, zelula horietako batzuek gainerakoen bidetik kanpo geratu behar dute. Helduetan ere, zelula-heriotza programatuak zentzua zuen ikuspegi zientifikotik begiratuta. Zelula kaltegarriek —DNAn kalteak dituztenek, esaterako— gai izan behar dute beren burua gorputz zelulaniztun batetik desagerrarazteko, inguruko zeluletan suntsipen gehigarririk ez eragiteko. Ikertzaileak jabetu ziren apoptosiak huts egiten duenean gaixotasunak sor zitezkeela, eta hori ere bat zetorren behatutakoarekin. Minbizian, esaterako, DNAn akats asko izateagatik hil beharko litzateken zelula ez da hiltzen. Gaixotasun autoimmuneetan eta beste batzuetan, hil behar ez luketen zelulak hil egiten dira, eta alderantziz: hil beharko luketen zelulak ez dira hiltzen.

2. irudia: zelula baten heriotza programatua. Batzuetan, zelulak nahita hiltzen dira apoptosia izaneko prozesu baten bidez. Oso ongi erregulatutako gertakarien segida bat jozatzen da, zelula zatikatu egiten da eta inguruko zelulek erabiltzen dute. (Argazkia: Merrill Sherman. Iturria: Quanta Magazine)

Hala ere, adituek uste izan zuten trebetasun hori organismo zelulaniztunei soilik zegokiela, haien gorputzak zelula askorekin osatuta zeudelako eta zenbait zelula hil zitezkeelako horiengatik. Ordea, zer onura lor lezake organismo zelulabakar batek bere heriotzatik? Eboluzioak nekez ahalbidetuko zukeen bere eramailea gene-gordailutik desagerrarazten zuen portaera bat.

“Ez zirudien zentzuzkoa zenik zerbaitek bere buruaz beste egitea” esan zuen Pierre Durandek, Hegoafrikako Witwatersrand Unibertsitateko biologo ebolutiboak.

Baina zientzialariek heriotza-protokolo horiek xehetasun handiagoz zirriborratzen zituzten heinean, eukarioto zelulabakarrek antzeko tresnak eta trebetasunak zituztela konturatzen hasi ziren. 1997an, Kai-Uwe Fröhlich biokimikariak bideratutako ikertzaile talde batek jakinarazi zuen legamia-zelulek beren burua metodikoki suntsitzen zutela; “behe eukarioto zelulabakar” batek zelula-heriotza programaturako oinarrizko tresneria bazuela frogatzen zuen lehen kasua izan zen. Laster, alga zelulabakarrak, protistak eta beste onddo batzuk ere sartu ziren beren buruaz beste egiten zuten izakien multzoetan.

Organismoek gaitasun hori nolatan garatu ahal izan zuten ulertu nahian zebiltzan biologoak, eta beste galdera bati egin behar izan zioten aurre: zelula-heriotza programatua ez bazen zelula-aniztasunarekin agertu, nondik sortu zen?

Lanerako tresnak

Hona zer gertatzen den zelula eukarioto batek bere burua hondamendira daramanean.

Lehenik eta behin, amaiera iritsi delako seinalea iristen da. Seinalea zelularen kanpoaldetik badator —inguruko zelulek seinalatu badute beren bizilaguna hiltzeko—, seinalea zelularen azalera iristen da eta heriotza-hartzaile bati lotzen zaio, eta horrek abiarazten du apoptosia. Seinalea zelula barrutik badator —heriotzaren arrazoia genomari eragindako kaltea bada, adibidez—, mitokondriak haien zelula ostalariaren kontra hasten dira eta orduan abiarazten da prozesua.

Kasu batean zein bestean, entzima espezializatuak berehala hasten dira lanean. Zenbait faktore apoptotikok (hala nola kaspasak, animalien kasuan) elkar aktiba dezakete bizkortasun harrigarriz, eta zelularen egitura guztiak tiratan mozten dituzte. Horren ondoren, zelularen patuak ez du atzera bueltarik.

“Zelulen heriotzarantz daramaten bide asko daude”, esan zuen L. Aravind Bioteknologia Informaziorako Zentro Nazionaleko biologo ebolutiboak. Bide guztien amaieran entzima apoptotikoak agertzen dira, eta proteina eta DNA zatiak geratzen dira zelula bat egon ohi zen lekuan.

Apoptosia hain hertsiki kontrolatuta dago, eta hain zabalduta dago, ezen zaila baita ez galdetzea mekanismo horiek nondik sortu ote ziren, bai makina osatzen duten piezak –horiek izango ziren agertzen lehenak–, bai eta elkarrekin lan egiteko moduak ere. Jakin-min horrek bultzatu zituen Poloniako Zientzien Akademiako Szymon Kaczanowski eta Urszula Zielenkiewicz hainbat esperimentu egitera. Jakin nahi zuten eukarioto baten proteina apoptotikoek funtzionatuko ote zuten urruneko ahaide baten makina apoptotikora konektatuz gero. Prozesuak funtzionatzen bazuen, esan nahiko zuen entzimen funtzioak — DNA zatitzeko eta puskatzeko modua edo makineriaren beste zati batzuk aktibatzeko modua — kontserbatu egin direla bizidun ezberdinetan eta eboluzioan zehar.

3. irudia: Urszula Zielenkiewicz eta Szymon Kaczanowski berriki jabetu ziren eukariotoen bizitzaren zuhaitz osoko proteina apoptotikoek funtzionatzen dutela legamia-zeluletan txertatzen direnean; horrek esan nahi du prozesua beren arbaso komunean sortu zela. (Argazkia: Urszula Zielenkiewiczek and Szymon Kaczanowskik eskainia. Iturria: Quanta Magazine)

Lantaldeak legamia-kimerak sortu zituen, eukariotoen mundu osoko entzima apoptotikoekin: ziape-landareetakoak, lokatz-lizunetakoak, gizakienak eta leishmaniasia eragiten duen bizkarroienak. Orduan, ikertzaileek apoptosia eragin zuten. Ikusi zuten kimera horietako asko beren buruaz beste egiteko gai zirela, proteinen jatorria edozein izanik ere. Are gehiago, “apoptosiaren ezaugarriei eutsi egiten zaie maiz”, adierazi zuen Kaczanowskik, baita nukleoan DNA suntsitzeari eta kromatinaren kondentsazioari ere.

Proteina bakterianoek proteina eukariotoak ordezkatu ote zitzaketen ere galdetu zioten beren buruari. Bakterio sorta baten proteina-gene analogoetan txertatu zituztelarik, taldekideek heriotza programatua behatu zuten hainbat kimeratan, baina ez guztietan. Horrek iradokitzen zuen beren buruz beste egiteko tresnak eukariotoak baino lehenagokoak zirela, ikertzaileek ondorioztatu zutenez.

Behin gure arbaso zaharraren barruan harrapatuta zeudela, proteina apoptotikoak bitarteko bihurtuko ziren, beharbada, mitokondriak bere ostalariari portaera aldarazteko.

Mundu guztia ez dator bat interpretazio horrekin. Proteina horietako batzuk, batez ere DNA eta proteinak mozten dituztenak, arriskutsuak dira zelularentzat, esan zuen Aravind-ek; zelula bat kalteen ondorioz hil liteke, besterik gabe, prozesu apoptotiko baten ondorioz baino gehiago.

Hala ere, Kaczanowski eta Zielenkiewicz-en arabera, ikusten ari direna benetako zelula-heriotza programatua da. Eta bakterio-geneek eukariotoetan zergatik funtziona dezaketen azaltzeko sortu dituzten espekulazioetako bat bat dator biologoek hamarkadaz hamarkada aztertu izan duten ideia batekin.

Teoriak mitokondriarekin du zerikusia, behiala bakterio libre gisa bizi izan zen organuluarekin. Zelularen energia-ekoizlea da. Apoptosiaren bideetan ere agertzen da behin eta berriz. Mitokondriak apoptosian betetzen duen eginkizuna aztertzen du Guido Kroemer-ek, eta “organulu suizidak” deitu zituen.

“Jende askok deitzen dio zelularen heriotzaren borrero nagusi”, esan zuen Nedelcuk.

Barruko lan bat?

Mikroskopioan begiratuta, mitokondria gauza txiki polit bat da, mintzen labirinto bat duen erronbo txukun bat. Azukreak deskonposatzen ditu ATP molekula sortzeko; molekula horren energiak zelula-prozesu ia guztiak bultzatzen ditu. Ez dakigu zehatz-mehatz nola bukatu zuen gure barruan: litekeena da bakterio originala gure arbaso zelulabakarraren harrapakina izatea eta, gainera, digestioari ihes egin izana, guk oraindik argitu ez dugun moduren batean. Ondoko zelula bat izan zitekeen, eta gure arbasoarekin baliabideak partekatzen zituenez, azkenean bien patua hain zegoen lotuta, ezen haien gorputzek bat egin baitzuten.

Jatorria edozein dela ere, mitokondriak genoma propio txikia du, bere independentzia garaietako hondar. Baina bere geneetako asko ostalariaren genomara igaro dira. 2002an, Aravind-ek eta Eugene Koonin-ek artikulu garrantzitsu bat idatzi zuten eta, bertan ziotenez, eukariotoek agian mitokondriatik lortu zituzten apoptosi-geneetako batzuk. Baliteke bakterio-hondar txiki hori izatea zelula eukariotoek beren buruaz beste egiteko erabiltzen dituzten tresnen sorburu.

4. irudia: giltzurrun-zelula batean, apoptosiaren hasierako faseetako “blebbing” bereizgarria ikus daiteke koloretako mikrografia elektroniko batean. Mintzean burbuilak ateratzen dira eta deformatu egiten da, zelulak bere barne-egiturak suntsitzen dituen bitartean. (Argazkia: Steve Gschmeissner/ Science Source. Iturria: Quanta Magazine)

Apoptosiaren geneek harrapari baten eta bere harrapakinaren arteko armamentu-norgehiagoka bat gogorarazi zieten Kaczanowski eta Zielenkiewiczi. Beren artikulu berrian, organismo harrapari batek –bakterio mitokondrial originalak, ustez– bere burua defendatzeko garatutako tresnen arrastoak izan zitezkeelako hipotesia aurkeztu zuten.

Behin gure arbaso zaharraren barruan harrapatuta zeudela, proteina apoptotikoak bitarteko bihurtuko ziren, beharbada, mitokondriak bere ostalariari portaera aldarazteko; horixe da Durand-ek eta Grant Ramsey zientziaren filosofoak ekainean argitaratu zuten ikerlan batean jasotako hipotesia. Edo agian hondarra dira, hau da, mitokondriak bere ostalaria beragandik libratuko ez zela ziurtatzeko zuen moduren baten hondarra; pozoi bat, antidotoa mitokondriak bakarrik izanik. Uneren batean, ostalariak prozesua bereganatu edo eraldatu zuen, eta aldaera batetik apoptosia garatu zen.

Eukariotoaren apoptosiaren jatorriari buruzko erantzunen bilaketa dela eta, badirudi ikertzaileak bakterioen munduan sakontzen ari direla. Izan ere, zenbait ikertzailek beren buruari galdetzen diote ea erantzuna zera izan ote daitekeen, organismo zelulabakarrek beren buruaz beste egiteko arrazoia zein den. Zelula-heriotza programatu motaren bat bizitza zelulaniztuna baino zaharragoa —baita eukariotoak baino zaharragoa ere— baldin bada, agian, onura jasotzeko gorputzik eta prozesua bizkortzeko mitokondriarik ez duten organismoetan zergatik gertatzen den ulertzea lagungarri izan daiteke hau guztia nola hasi zen azaltzeko.

Osotasunen baten onerako

Hona hemen organismo zelulabakar batek hiltzea aukeratzeko arrazoi bat: ondokoei laguntzea.

2000ko hamarkadan, Durand doktorego ondoko ikertzailea zenean Arizonako Unibertsitatean, gauza liluragarri bat aurkitu zuen alga eukarioto zelulabarrekin esperimentu bat egiten ari zen bitartean. Algak elikatzeko zelula-heriotza programatuagatik hil ziren beste algen hondarrak erabiltzen zituenean, zelula bizidunak hazi egiten ziren. Baina heriotza bortitzaz hildako algen hondarrekin elikatzen zituenean, algen hazkuntza moteldu egiten zen.

5. irudia: duela hamarkada bat, Pierre Durand konturatu zen alga baten zelula-heriotza programatua elikadura-iturri izan daitekeela alga horren ahaideentzat. Bere karreran denbora asko eman du nork bere buruari eragindako heriotzak zer nolako garapena izan ote zuen misterioari buruz hausnartzen. (Argazkia: Stellenbosch Insitute for Advanced Study. Iturria: Quanta Magazine)

Bazirudien zelula-heriotza programatuak baliabide erabilgarriak sortzen zituela hildako zatietatik. Hala ere, ikusi zuen prozesu horrek hildako algen ahaideei soilik ekar ziezaiekeela onura. “Benetan kaltegarria zen beste espezie batekoentzat”, adierazi zuen Durandek. 2022an, beste ikerketa-talde batek aurkikuntza berdina berretsi zuen beste alga batean.

Emaitzek azal dezakete zelula-heriotza nola garatu zen izaki zelulabakarretan. Organismo bat ahaidez inguratua badago, orduan, haren heriotzak elikagaia ekar diezaieke ahaideei eta, beraz, baita bizirauteko aukera gehiago ere. Horrek aukera ematen dio hautespen naturalari nork bere buruaz beste egiteko tresnak hautatzeko.

Izaki zelulabakar izaki, bakterioak ere ahaidez inguratuta bizi daitezke. Eta hil ere egin al daitezke onura handiago batengatik? Zantzuen arabera, baldintza egokietan, birus batek kutsatutako bakterioak bere buruaz beste egin dezake gaixotasunaren zabalkundea geldiarazteko. Aurkikuntza horiek aldarazi egin dute zelula-heriotza programatuari buruz ikertzaileek pentsatzen zutena, eta Aravindek puzzlearen beste pieza bat ere aurkitu du duela gutxi.

Proteinetan dauden eta NACHT domeinuak esaten zaien eremuekin lotuta dago; animalien zenbait apoptosi-proteinatan agertzen dira domeinu horiek. NACHT domeinuak bakterioetan ere badaude. Izan ere, naturan, NACHT domeinu gehien dituzten mikrobioek, batzuetan, bizitza zelulaniztunaren antz handia duen zerbait partekatzen dute, Aravinden hitzetan. Kolonietan hazten dira, eta horrek kutsatzeko arrisku bereziki handian jartzen ditu eta, batez ere, besteen auto-sakrifizioaz baliatzeko aukera ematen die.

Aravinden lankide Aaron Whiteleyk eta Coloradoko Unibertsitateko bere laborategiak NACHT domeinuz hornitu zuten E. coli, eta saio-hodietan hazi zituzten. Orduan, zelulak birusekin kutsatu zituzten. Harrigarriki, ikusi zuten NACHT domeinuak zituzten proteinak beharrezkoak zirela heriotza programatu motaren bat eragiteko, non kutsatutako zelulek hain azkar egiten zuten beren buruz beste, ezen birusak ez baitziren erreplikatzeko gai. Haien sakrifizioak ingurukoak kutsatzetik babes zitzakeen, Aravinden arabera.

6. irudia: duela 20 urte baino gehiago, L. Aravindek (argazkian, zelula-heriotza programatura bideratutako molekula baten ereduarekin) uste zuen eukariotoek apoptosirako tresnak lortzen zituztela mitokondria eskuratzen zutenean. Gaur egun, apoptosi-proteinak antzinako beste bakterio batzuetatik datozkiela uste du. (Argazkia: Laks Iyer. Iturria: Quanta Magazine)

Kontserbatutako domeinu horiek apoptosiarekin lotutako jatorria adierazten dute, Aravinden arabera. “Bazenuen oraindik aurrefabrikatutako zelula-heriotza aparatu bat, zenbait bakteriotan”, zioen. Gero, uneren batean, zelula eukariotoen leinuren batek erreminta-kutxatila hori bereganatu zuen eta, azkenean, organismo zelulaniztunetako zelulek onura handiago batengatik hiltzeko modu bat izatea lortu zuten horri esker.

Jada ez du uste frogek diotenik mitokondria dela bakterioetako apoptosi-proteinen iturri bakarra. Mitokondria da zelula eukarioto gehienen barruan oraindik ere aurki daitekeen bakterio-hondar nagusia, eta duela 25 urte gene misteriotsu horietarako hautagai logikoa zen, Aravinden ustez. Ondorengo urteetan, ordea, beste gauza bat argitu da: ziurrenik, mitokondria ez zegoen bakarrik.

Bakterioak gugan

Ikertzaileak arian-arian konturatu direnez, eukariotoen genomak bakterio-geneen arrasto asko dauzka, gugan marka utzi zuten beste izaki batzuen desfile isil baten hondarrak. Agian sinbionteak ziren, mitokondria bezala, eukariotoen leinuetatik sartu eta atera ibiltzen zirenak, bidean geneak utziz. “Orain konturatu beharko ginateke egoera horrek eukariotoen bilakaera osoan jarraitu zuela seguraski”, zioen Aravindek.

Apoptosiarekin zerikusia duten geneak, agian, garai batean kide izan ziren baina gerora desagertu diren sinbiotikoetatik datoz. Edo baliteke geneen transferentzia horizontal baten ondorio izatea –garai batean prozesu bakantzat jotzen zen, baina egun nahiko hedatutzat hartzen da–, non geneak organismo batetik bestera igaro daitezkeen oraindik ikertzen ari diren prozesuen bitartez. Gene onuragarrien sortek bizi-erreinu batetik bestera egin dezakete jauzi eta organismo berrietan biziraun, onurak aski handiak badira.

Onura horietako bat, harrigarria bada ere, autosuntsiketa programatua dela dirudi.

Hori guztia garrantzitsua da, “hobekien egokitzen denak bizirauten du” esaldi sinplistaren azpian ezkutatzen den errealitate korapilatsua jartzen duelako agerian. Eboluzioak modu harrigarrian funtzionatzen du, eta geneek helburu asko dituzte. Hala ere, gero eta argiago geratzen ari dena zera da, kolektibitate primitibo batek –eta, horrekin batera, izaki bizidunen auto-sakrifizio antolatuak– beharbada milaka milioi urtez iraun zuela, bizitza zelulaniztuna sortu baino lehen. Agian, zientzialariek zelula-heriotzaren jatorria argitzen jarraitzen duten heinean, iritsiko gara jakitera heriotza eta bizitza zertarako diren, zentzu zabalago batean.

Jatorrizko artikulua:

Veronique Greenwood (2024). Cellular Self-Destruction May Be Ancient. But Why? Quanta Magazine, 2024ko martxoaren 4a. Quanta Magazine aldizkariaren baimenarekin berrinprimatua.

Itzulpena:

UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Recreación de la explotación del cadáver del mamut por parte de los humanos.
Jesús Gamarra, CC BY-NC

 

Entre los años 2001-2003, en Fuente Nueva 3 (Orce, Granada), se excavaron unos fósiles excepcionales. De entre todos ellos destacó el cadáver casi completo y conectado de una mamut hembra. Tenía un estado de conservación excelente con una antigüedad de 1,2 millones de años. A esta mamut se la llamó Amparo, en honor a un personaje televisivo de la época llamado El Pozí conocida como Amparito.

A Amparito, la mamut, le faltan las patas y el cráneo. Tenía una edad avanzada, de entre 50 y 60 años, cuando murió. Acabamos de publicar el estudio de sus restos y sabemos que fue el menú de humanos y tigres dientes de sable.

Lo que el ojo no ve

Los yacimientos arqueológicos son, con frecuencia, fruto de la acumulación de múltiples historias. Con el paso del tiempo, éstas, literalmente, se comprimen, dando lugar a una falsa percepción de que todo ocurrió al mismo tiempo. ¿Cómo desvelarlas? Lo logramos magnificando la escala a la que se estudian los sedimentos.

Los especialistas en micromorfología extraen bloques de sedimento que convierten en láminas de 30 micras de grosor (el mismo que las cintas adhesivas de aluminio). Estas microláminas se estudian bajo el microscopio, desvelando características imperceptibles para el ojo humano.

Fuente Nueva 3: las incidencias de un lago

Fuente Nueva 3, en Orce (Granada), es un yacimiento conocido por albergar unos de los mejores conjuntos de útiles en piedra tallada de los albores del poblamiento humano del suroeste de Europa. La aplicación de la micromorfología al yacimiento ha puesto de manifiesto que donde, con anterioridad, se proponía una historia al estilo Pompeya –la foto fija de un instante geológico– existe toda una película con situaciones diferentes.

Esto es especialmente visible en el denominado nivel 5. Este intervalo temporal, lejos de ser homogéneo, incluye, de más antiguas a más recientes: arcillas desecadas en el borde de un lago, abanicos fluviales, arcillas formadas en la orilla de un lago, una lámina de agua permanente o semipermanente y arcillas típicas de un lago en regresión.

La muerte de la mamut

De entre todas las escenas propuestas para el nivel 5, hasta hace poco no se sabía en cuál había muerto Amparito. No obstante, había una forma de averiguarlo: aplicando la misma técnica de la micromorfología a alguno de sus huesos.

El resultado fue sorprendente: el relleno del hueso y los restos de sedimento adheridos a él coinciden con el momento en que el lago estaba en transgresión.

Amparito, la hembra de proboscídeo, falleció cuando el entorno del yacimiento estaba aún cubierto por las aguas. Esto también explica el excelente estado de conservación del esqueleto, ya que las aguas y sedimentos protegieron los huesos.

Las marcas de mordedura de humanos y tigres

Uno de los grandes retos de las ciencias del pasado es dilucidar qué agentes que actuaron sobre los cadáveres de los animales que se encuentran en los yacimientos arqueológicos. Dado que cada especie presenta características dentales diferentes, su reflejo en la superficie de los huesos también lo es. Por tanto, las marcas de mordedura se convierten en un documento identificativo del animal que las mordió.

Para poder reconocer qué carnívoro produjo las marcas de mordedura se utilizan técnicas novedosas de gran resolución. Estas pueden resumirse en un escaneado digital tridimensional de las alteraciones óseas del hueso que ayudan a obtener un modelo digital de las marcas. Los modelos obtenidos se comparan con las marcas que otros carnívoros producen y, tras realizar diferentes test estadísticos, se clasifican.

¿Quiénes comieron del cadáver de mamut?

Siempre se ha postulado que los tigres dientes de sable no dejarían marcas sobre los huesos debido a que, supuestamente, estos felinos tenían una dentición muy delicada. Sin embargo, se han encontrado marcas de diente sobre una costilla y la pelvis de Amparo que han podido relacionarse con la acción de un Homotherium, el más grande de los felinos que vivieron en Orce hace 1,2 millones de años, un tigre dientes de sable.

El momento en que los tigres dientes de sable accedieron al mamut. Posiblemente facilitaron el trabajo a los humanos que llegaron después, quitándole la piel.
Jesús Gamarra, CC BY

En cuanto a la acción humana, se han documentado tres marcas de corte en la pelvis y en una costilla que parecen haberse realizado con un útil de sílex para desarticular y descarnar. Es decir, un “cuchillo” humano.

Implicaciones de este estudio

Los yacimientos de Orce ofrecen una ventana a través de la que vislumbrar episodios precisos de la vida en el pasado. En este caso, el escenario de la muerte de una hembra de mamut, que posteriormente sirvió de festín a humanos y tigres dientes de sable. Hay que tener en cuenta que este animal pesaría tres o cuatro toneladas, lo que proporcionaría suficientes recursos a ambos.

Por otra parte, las marcas de corte de la pelvis están en el área de inserción del psoas ilíaco, y pueden asociarse a la desmembración de una pata (la izquierda) o a la extracción de las vísceras del animal.

Además, teniendo en cuenta el utillaje lítico encontrado en Fuente Nueva 3, pequeñas lascas de sílex, cabe la posibilidad de los Homotherium llegaran antes que los humanos y les facilitaran el trabajo rasgando la gruesa piel de mamut con sus dientes. Lo que no se encuentra es evidencia alguna de competencia entre ambos taxones.

Los avances en la técnica y la investigación aplicados a los tiempos profundos de la Prehistoria nos están permitiendo aproximarnos con más detalle a las actividades cotidianas de subsistencia desarrolladas por los primeros pobladores de Orce. Nos permiten conocer cómo era su dieta, y también su interacción con el medio que les rodeaba, los ambientes de lago, los paisajes arbolados mediterráneos, los animales enormes de gran tonelaje o los grandes y peligrosos felinos. Todo sugiere un comportamiento más flexible y adaptado de lo que tal vez pensábamos.

Amparito, la elefante hembra, narra esa pequeña escena en la película de Orce en la que humanos y tigres dientes de sable celebraron un banquete de carne de mamut.

José Yravedra Sainz de los Terreros, Profesor Titular de Prehistoria, Universidad Complutense de Madrid; José A. Solano García, Lecturer in Prehistory and Archaeology, Universidad de Granada y Juan Manuel Jiménez Arenas, Profesor Titular del Departamento de Prehistoria y Arqueología / Instituto Universitario de la Paz y los Conflictos, Universidad de Granada

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Artículo original.

El artículo El día que humanos y tigres dientes de sable comieron de la misma mamut se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irati Diez Virto

Asteon zientzia begi-bistan igandeetako gehigarria da. Astean zehar sarean zientzia euskaraz jorratu duten artikuluak biltzen ditugu. Begi-bistan duguna jaso eta laburbiltzea da gure helburua.

Emakumeak zientzian

Zinemaren historian emakumeek garrantzi handia izan dute. Hainbat emakumezko zuzendari, gidoilari, kamera-operadore eta konpositore izan dira. Azken hauen artean, zientzia fikziozko filmetarako soinu-bandak egiten zituzten emakumeak benetan berritzaileak izan ziren. Lehen soinu-banda elektronikoa Forbidden Planet obrarena izan zen, eta Bebe Barronek konposatu zuen. Daphne Oram ere aipagarria izan zen, eta baita Delia Derbyshire ere, zeina Doctor Who programaren abestiagatik den ezaguna. Datu guztiak Zientzia Kaieran.

Klima-larrialdia

Bero-boladekin lotutako heriotzak %94 ugaritu dira Europan azken hogei urteetan. Hala jaso dute Osasunaren Mundu Erakundeak eta Copernicusek argitaratu duten Europako Klima Egoera 2023 txostenean. Europan, 2023ak hamabi hilabeteetatik 11k ohi baino tenperatura altuagoak izan zituzten, eta iazko iraila kontinentean sekula neurtu den beroena izan zen. Hala, bero boladekin lotutako heriotzak %30 handitu dira hogei urtean. Informazio gehiago Berrian.

Ingurumena

Ekintza kontserbazionistek biodibertsitatea hobetzen dutela frogatu dute ikerketa batean. Zehazki, frogatu dute ekintza horietatik bi herenek biodibertsitatearen egoera hobetu dutela, edo, gutxienez, okertzea moteldu dutela. Egileek adierazi dute agerikoa dela ekintza horiek oraingoz ez direla nahikoa kontserbazioari buruzko nazioarteko helburuak lortzeko, baina horietako asko oso eraginkorrak direla. Datuak Elhuyar aldizkarian.

Osasuna

Glutenak hestean eragiten duen inflamazioa ekiditen du konposatu natural batek. Hala frogatu dute UPV/EHUko ikertzaileek nazioarteko lankidetza batean. Lortu duten konposatua azido salbianolikoa da, eta salbia landaretik erauzi dute. Ikertzaileek ikusi dute konposatu horrek gaitasuna duela hesteetako zeluletan glutenak eragindako hantura murrizteko, XPO1 proteinaren sorrera inhibitzen duelako. Beraz, aurkikuntza honekin zeliakoentzat estrategia terapeutiko berriak zabaltzea espero da. Azalpenak Zientzia Kaieran.

Medikuntza

Pertsona batzuek GIBa berez nola kontrolatzen duten aurkitu dute. Ikertzaileek ikusi dute badaudela gaixo batzuk birusa mugagabe kontrolpean mantentzen dutenak. Hori lortzen dute, birusak basamortu geniko deritzen eremuetan integratuta mantentzen dituztelako eta, beraz, ezin dira birus kaltegarri berriak sortu. Ikertzaileek aukera ikusten dute mekanismo hori imitatzen duten immunoterapiak sortzeko, eta hala, gaixoek birusa modu berean kontrolatzeko. Informazio gehiago Elhuyar aldizkarian.

EHUko eta Biobizkaiako ikertzaileek frogatu dute erretinaren azterketa baliagarria izan daitekeela parkinsonari jarraipena egiteko. Parkinson-gaixoen talde bati erretinaren geruza barrukoenaren lodiera neurtu diote koherentzia optikoko tomografia bidez, eta ondorioztatu dute erretina-geruza nabarmen finagoa dela parkinsona duten pazienteetan. Horrenbestez, uste da teknika hori egokia izan daitekeela parkinsonean gertatzen den neurodegenerazioa monitorizatzeko. Datuak Elhuyar aldizkarian.

Kimika

Diamanteak sortu dituzte giroko presioan, huts-sistema baten bidez. Lehengai gisa metal likidozko aleazio bat erabili dute, eta 1025 °C-tan jarri dute. Aurkikuntza horrek hautsi egin du egungo paradigma; izan ere, diamanteak 5-6 gigapascaleko presioan eta 1.300 eta 1.600 °C bitarteko tenperaturatan sortu ohi dira. Azalpen guztiak Elhuyar aldizkarian.

Ingeniaritza

Energia sortu eta metatzeko gai diren trenak eraiki nahi ditu FCH2RAIL proiektuak, eta CAF enpresaren ardura da proiektuaren zuzendaritza teknikoa. Mundu osoko trenbideen erdia baino gutxiago daude elektrifikatuta, eta proportzio hori hobetu nahian, CAFek tren erakusle bat sortu du, katenariarekin edo hidrogenoarekin funtzionatzeko gai dena. Energia sortu eta gordetzeko bi modulu ditu trenak. FCH2RAIL proiektuaren bidez, erakusten ari da hidrogenoaren energian oinarritutako tren bat teknikoki bideragarria dela. Datuak Zientzia Kaieran.

Adimen artifiziala

Terese Mendiguren EHUko Kazetaritza irakaslea ikertzen ari da nola erabiltzen ari diren adimen artifiziala euskal hedabideetan, eta noraino eragin diezaiokeen ofizioari. Haren esanetan, adimen artifizialak ez du zertan negatiboki eragin kazetaritzan. Datuetan bakarrik oinarritzen den lana egiteko, adibidez, baliagarria ikusten du, baina dio sormena eta interpretazioak egitea ezingo dituela ordeztu. Ohartarazi du makinek gizartean dauden alborapenak erreplikatzen dituztela, eta hori kontuan izan behar dela. Azalpen guztiak Berrian.

Adimen artifiziala erabili behar da ur horniduraren sisteman, Jon Koldo Izagirre Bunt Planet enpresako negozio-garapeneko arduradun eta kimikariaren arabera. Izagirrek eta bere taldeak sistema horien datuak jaso eta hodi bakoitzetik zenbat ur pasatzen den aztertzen dute adimen artifizialeko plataforma batekin. Hala, ur isuriak detektatzeko gai dira. Bestalde, azaldu du klima-aldaketaren ondorioz, euria egiten duenean askoz ere gogorrago egiten duela, eta gure azpiegiturak ez daudela prestatuta hori kudeatzeko. Datuak Berrian.

Astronomia

Esne Bideko izar-zulo beltz handiena dena topatu dute. Zulo beltz horiek izar masibo baten kolapso grabitazionalaren ondotik sortzen dira. Haren inguruan orbitatzen duen izar bati esker ikusi dute, eta eguzkiak baino 33 aldiz masa handiagoa du. Lurretik 2.000 argi urtera dago kokatuta, eta Gaia BH3 zulo beltzetik hurbil dagoenez, xehetasun handiz aztertu ahal izango dute gisa horretako objektu bat, lehen aldiz. Azalpen guztiak Berrian.

Argitalpenak

Euskadiko hegazti habiagileen atlasa 2023ko urrian argitaratu zuen Aranzadi Zientzia Elkarteak. Bertan, gure lurraldean kumatzen diren hegazti espezie guztien inguruko informazio xehea ematen du, besteak beste, espezie bakoitzaren presentzia mapak, ugaritasun mapak eta joera historikoarenak. Orotara, 180 hegazti-espezieren datuak jasotzen ditu, eta azalpenak osatu eta edertzeko, 192 ilustrazio biltzen ditu, Alex Mascarell artista katalanak eginak. Informazio gehiago Zientzia Kaieran.

Egileaz:

Irati Diez Virto (@Iraadivii) Biologian graduatua da, Biodibertsitate, Funtzionamendu eta Ekosistemen Gestioa Masterra egin zuen UPV/EHUn eta Kultura Zientifikoko Katedrako kolaboratzailea da.

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Hoy sabemos que la edad de la tierra es de 4540 millones de años, con un margen de error de 50 millones de años, claro. A una cifra muy muy próxima llegó el geofísico estadounidense Clair Cameron Patterson analizando meteoritos con un espectrógrafo de masas. Pero, antes que él, muchos habían intentado calcular la edad de la Tierra. Usando desde la Biblia hasta la datación radiométrica. Aunque todas ellas dieron como resultado cifras muy alejadas de la actual.

 

Producción ejecutiva: Blanca Baena

Guion: José Antonio Pérez Ledo

Grafismo: Cristina Serrano

Música: Israel Santamaría

Producción: Olatz Vitorica

Doblaje: K 2000

Locución: José Antonio Pérez Ledo

Edición realizada por César Tomé López

El artículo ¡Ups! La edad de la Tierra según Lord Kelvin se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Denboran zeharreko bidaiek beren berezitasunak dituzte: Time travel, TILKUT.

Partikula-talkagailuen hurrengo belaunaldiak teknologia are sofistikatuagoak beharko ditu, hala nola nanokriotonak: Parallel-channel nanocryotrons in magnetic fields

Zientzia-fikziozko film baten argumentua, edo diru nahikoa duten pertsonen tendentzia berria: haurtxoaren likido amniotikoa gorde, geroago organo berriak garatu ahal izateko, behar izanez gero: Cells in human amniotic fluid used to build “mini organs”, Rosa Garcia-Verdugorena.

Gure arbasoek modu jarraituan zerealak jaten hasi zirenean agertu zen txantxarra. Eta hori egungo hortzen mikrobioman islatzen da, eta oso antzinako hortzenean frogatu berri da. Ahozko mikrobiotan aniztasuna galtzea aurkikuntza paraleloa da JR Alonsok kontatzen digun ikerketa zoragarri honetan: Ancient oral microbiome

Mapping Ignorance bloga lanean diharduten ikertzaileek eta hainbat arlotako profesionalek lantzen dute. Zientziaren edozein arlotako ikerketen azken emaitzen berri ematen duen gunea da. UPV/EHUko Kultura Zientifikoko Katedraren eta Nazioarteko Bikaintasun Campusaren ekimena da eta bertan parte hartu nahi izanez gero, idatzi iezaguzu.

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Aunque todavía hay algunos aspectos que se deben confirmar para su uso en el ámbito clínico y mejorar ligeramente su resolución, en un estudio de la UPV/EHU y Biobizkaia se ha comprobado que un método utilizado habitualmente para realizar pruebas oftalmológicas se puede usar también para monitorizar la neurodegeneración que se produce en los pacientes de párkinson. Es probable que la neurodegeneración de la retina preceda al deterioro cognitivo.

Häggström, Mikael (2014). «Medical gallery of Mikael Häggström 2014». WikiJournal of Medicine 1 (2). doi: 10.15347/wjm/2014.008. ISSN 2002-4436. Public Domain.

En el momento en que se diagnostica la enfermedad de Parkinson u otra enfermedad neurodegenerativa, los pacientes siempre preguntan: “¿Y ahora qué? ¿Qué pasará? ¿Qué cabe esperar de la enfermedad?”. Para los neurólogos, sin embargo, no es posible responder con precisión a estas preguntas, ya que “la evolución de los pacientes suele ser muy variada: algunos no experimentan cambios con el paso de los años, mientras que otros terminan con demencia o en una silla de ruedas”, explica Ane Murueta-Goyena, investigadora del departamento de Neurociencias de la UPV/EHU.

Hoy en día, la identificación de pacientes de párkinson con riesgo de sufrir deterioro cognitivo supone un gran reto, necesario para proporcionar tratamientos clínicos más eficaces y avanzar en los ensayos clínicos. De hecho, Murueta-Goyena, en colaboración con el personal investigador de Biobizkaia, ha querido ver “si el sistema visual permite predecir ese deterioro, es decir, qué futuro puede tener el paciente en unos años”. Para ello se ha utilizado el grosor de la retina.

La retina es una membrana situada en la parte posterior del globo ocular, relacionada con el sistema nervioso y formada por varias capas. Durante el estudio, a una cohorte o grupo de pacientes de párkinson se les ha medido el grosor de la capa más interna de la retina mediante tomografía de coherencia óptica. Este tipo de tomografía es un instrumento utilizado habitualmente para la realización de pruebas oftalmológicas, ya que permite hacer mediciones de alta resolución, repetibles y precisas. Así, se ha analizado y comparado la evolución de esta capa de la retina en personas con la enfermedad de Parkinson y en personas sin ella durante el periodo 2015-2021. Por otra parte, el análisis de las imágenes de las capas de la retina de pacientes de párkinson en un hospital del Reino Unido ha confirmado los resultados.

Los resultados muestran que la capa de la retina es notablemente más fina en pacientes con párkinson. Además, han observado que “en las fases iniciales de la enfermedad es en la retina donde se detecta la mayor neurodegeneración, y, a partir de un momento dado, cuando la capa es ya muy fina, se produce una especie de estabilización en el proceso de neurodegeneración. La pérdida de grosor de la retina y el deterioro cognitivo no se producen simultáneamente. Los cambios que se producen inicialmente en la retina son más evidentes y luego, con el paso de los años, se observa cómo los pacientes empeoran clínicamente tanto a nivel cognitivo como a nivel motor —explica Murueta-Goya. Es decir, la pérdida de grosor más lenta de la capa de la retina está relacionada con un deterioro cognitivo más rápido; esa lentitud va ligada a una mayor gravedad de la enfermedad”.

La investigadora ha dado mucha importancia a los resultados: “Hemos obtenido información sobre la progresión de la enfermedad, y además la herramienta que proponemos no es invasiva y está disponible en todos los hospitales”. Los resultados deben ser validados internacionalmente y “mejorando ligeramente la resolución de la tecnología, estaremos más cerca de validar el método para monitorizar la neurodegeneración que tiene lugar en la enfermedad de Parkinson”.

Referencia:

Ane Murueta-Goyena, David Romero-Bascones, Sara Teijeira-Portas, J. Aritz Urcola, Javier Ruiz-Martínez, Rocío Del Pino, Marian Acera, Axel Petzold, Siegfried Karl Wagner, Pearse Andrew Keane, Unai Ayala, Maitane Barrenechea, Beatriz Tijero, Juan Carlos Gómez Esteban, Iñigo Gabilondo (2024) Association of retinal neurodegeneration with the progression of cognitive decline in Parkinson’s disease NPJ Parkinson’s disease doi: 10.1038/s41531-024-00637-x

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa

El artículo La neurodegeneración de la retina precede al deterioro cognitivo del párkinson se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Maddi Astigarraga

Saguzarrak ugaztun hegalari bakarrak dira, eta espezie gehiena dituen bigarren animalia taldea dira, karraskarien ondoren. Munduan 1.300 saguzar espezie baino gehiago daude, eta Euskal Herrian horietatik 27 ditugu.

Saguzarrak animalia gautarrak dira, eta soinuaren bitartez eskuratzen dute informazioa ingurutik. Soinuak egiten dituzte (gehienbat ultrasoinuak) eta horien oihartzunen bidez mundua “ikusteko” gai dira. Ekolokalizazioa deitzen zaio gaitasun horri.

Euskal Herrian dauden 27 saguzar espezieetatik, erdia mehatxupean daude. Mehatxu horiek, gehienbat, gizakiak eragindako gordelekuen degradazioa da desagerpena dira. Saguzar asko kobazuloetan eta etxe zaharretan babesten dira, baserrietan, adibidez. Badira basoetan bizi diren saguzarrak ere, zuhaitz zaharren zuloetan gordetzen direnak, eta horiei zuhaitz-landaketek kalte handia egiten diete, saguzarrek ez baitute non gorde.

Eremu tropikaletan badira fruituak jaten dituzten espezieak, hazien zabalpenean daguntzen dutenak, baina gurean intsektujaleak dira saguzar espezie guztiak, eta hauen populazioak kontrolpean hartzeko orduan jokatzen duten rola da nabarmentzekoa.

Kiñu kirikinoak saguzarrei buruzko hainbat datu interesgarri azalduko dizkigu.

Hilero, azkenengo ostiralean, Kiñuk bisitatuko du Zientzia Kaiera bloga. Kiñuren begirada gure triku txikiaren tartea izango da eta haren eskutik gure egileek argitaratu duten gai zientifikoren bati buruzko daturik bitxienak ekarriko dizkigu fin.

Egileaz:

Maddi Astigarraga Bergara (IG: @xomorro_) Biomedikuntzan graduatua, UPV/EHUko Ilustrazio Zientifikoko masterra egin du eta ilustratzailea da.

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Póster original de la película Jaws, conocida en España como Tiburón. Imagen propiedad de la Academy Film Archive (Archivo de la Academia de Cine de los Estados Unidos de América) Fuente: www.oscars.org

En 1975 se estrenó la película Jaws, traducida al español como Tiburón, dirigida por Steven Spielberg. Para mí, una obra maestra de terror que llegó a crear un subgénero particular, el del cine de “bichos comiéndose a la gente”, por llamarlo de alguna forma. Este éxito inicial dio lugar a varias secuelas de la película original, así como a una especie de fiebre por crear películas en las que un gran escualo, o varios, aparecían como protagonistas. Algunas de tinte serio, pero la gran mayoría rozando la parodia, apareciendo tiburones mecanizados, tiburones fantasmas, tiburones moviéndose por la arena o, incluso, tiburones cayendo del cielo desde tornados o huracanes.

Esta evolución del subgénero pronto culminó con la necesidad de que el animal protagonista fuera cada vez más grande, creando monstruos capaces de comerse un buque de guerra o atacar un avión en pleno vuelo, colocando el prefijo “mega” antes de la palabra tiburón en los títulos de las películas, para remarcar que nos encontraríamos ante animales gigantescos. Pero el mundo de Hollywood tardó un poco en darse cuenta de que la realidad siempre supera la ficción y, en la historia geológica de nuestro planeta, ya habían existido enormes tiburones cuyo nombre científico ya incluía el prefijo “mega”. Me refiero al animal protagonista de dos películas relativamente recientes, y también de una canción del grupo musical El Reno Renardo (cuya letra no es apta para menores de edad), el megalodón.

Póster promocional de la película Meg, conocida en España como Megalodón, inspirado en el póster original de la película Jaws. Imagen propiedad de Warner Bros PicturesEl megalodón era de sangre caliente

Otodus megalodon, que es el nombre científico de la especie, fue un tiburón prehistórico que apareció en el Mioceno, hace unos 20 millones de años, y se extinguió durante el Plioceno, hace unos 3,6 millones de años. Se estima que llegó a medir más de 18 m de largo y a pesar más de 50 toneladas, teniendo un cuerpo estilizado que le permitía nadar a gran velocidad, convirtiéndole en uno de los principales depredadores marinos de esa época. Con varias hileras de enormes dientes afilados y aserrados, posiblemente acechaba a sus presas en el fondo marino, atacándolas rápidamente atravesando la columna de agua de manera casi vertical, llegando a sobresalir varios metros sobre la superficie marina si fuese necesario. Su comida favorita eran los cetáceos de tamaño medio o grande, a los que acechaba en zonas próximas a la costa. Además, se acercaban a estas zonas litorales para reproducirse y dejar a sus crías en bahías cerradas, donde encontrarían abundante comida basada en reptiles y mamíferos marinos de menor tamaño mientras permanecían protegidas de los depredadores hasta que se hiciesen adultas.

Por otro lado, estudios recientes han demostrado que se trataba de un pez de sangre caliente, es decir, que era capaz de regular su temperatura interior elevándola por encima de la del agua circundante. Esto le permitía desplazarse por todos los océanos del planeta, llegando a acercarse a zonas polares, aunque no habitaba aguas frías, por debajo de 10-5ºC de temperatura. Y esta capacidad de regular su temperatura interna también parece ser la explicación a que alcanzase estos tamaños tan enormes. Finalmente, pasando a las causas de su extinción, se sugieren cambios en el clima y en la circulación oceánica durante el Plioceno, pero recientemente se alude a la competencia con el gran tiburón blanco, que acabaría imponiéndose como el mayor depredador marino desde entonces.

A) Comparación del tamaño de un ejemplar de Otodus megalodon (clasificado con el antiguo nombre Carcharocles megalodon) con el tamaño de un ser humano y de un ejemplar actual de tiburón blanco (Carcharodon carcharias). B) Reconstrucción de Otodus megalodon a tamaño natural (18 m de longitud). La imagen A es obra de Mary Parrish, ambas son propiedad de la Smithsonian Institution

Como habéis comprobado, la descripción sobre la biología y ecología del megalodón la he redactado empleando mayoritariamente el condicional. Esto es debido a que los únicos restos fósiles que, de momento, tenemos de esta especie son dientes y vértebras, no se ha encontrado un esqueleto completo. O son evidencias indirectas, como las marcas de sus mordeduras preservadas en los fósiles de sus presas. Por este motivo, los cálculos sobre su tamaño, su forma o su hábitat son estimaciones, muchas veces realizadas a partir de la comparación con otros tiburones recientes que se consideran sus parientes más cercanos. Y, aunque esto es muy habitual en Geología y convierte a la investigación en esta ciencia en algo apasionante y divertido, con constantes cambios en la información que tenemos sobre las especies extintas, muchas veces se convierte en un arma de doble filo dando pie a bulos e ideas fantásticas entre la población. Sobre todo, si existen películas con más ficción que ciencia que puedan ser tomadas como base para la especulación.

Diente fósil de Otodus megalodon del Mioceno, encontrado en el desierto de Atacama, Chile. Imagen:   Lonfat / Wikimedia CommonsExtinto, el megalodón está extinto

Así, mucha gente cree que este enorme tiburón puede seguir vivo en los fondos oceánicos, a miles de metros de profundidad, aludiendo a que aún no conocemos todos los organismos que habitan es estas zonas abisales. Y, aunque esta última aseveración es cierta, en el caso del gran escualo es algo totalmente imposible. Como hemos visto, el megalodón no podría soportar la presión de la columna de agua, no habitaba en aguas tan frías como las que encontramos en zonas tan profundas y, además, tendría que acercarse al litoral para reproducirse y alimentarse, además de que no hay restos de su existencia en el registro fósil más moderno de hace unos 3,6 millones de años. ¿De verdad creéis que, si un tiburón de más de 18 m de largo y 50 toneladas de peso llegara a áreas costeras para devorar enormes ballenas u orcas por todo el mundo, no lo habíamos detectado ya? Vivimos en la era digital, con multitud de satélites, boyas oceánicas, barcos navegando continuamente por el mar y todo el mundo con un teléfono móvil en el bolsillo. Si un tiburón de este tamaño estuviera por ahí fuera, tendríamos miles de evidencias circulando por las redes sociales.

En estos casos, hay que tener espíritu crítico y sentido común. Las películas, junto con la novela en la que se basan, son mera ficción que buscan nuestro divertimento, en ningún momento pueden ser tomadas como un documento científico. Al igual que no nos creemos la existencia de un gigantesco tiburón mecanizado capaz de comerse un avión durante su vuelo, tampoco podemos creernos la existencia de un tiburón extinto oculto durante millones de años en las aguas abisales que, de repente, decide comportarse como lo hizo mientras vivió y acercarse a una zona costera a devorar bañistas como si no hubiese un mañana. Por mucho que nos gustase ver, mejor de lejos que de cerca, a estas enormes criaturas extintas, debemos recordar que están, pues eso, extintas.

Agradecimientos:

Quiero dar las gracias a mi colega Jone Mendicoa por aportarme la idea para escribir este artículo y a la iniciativa “Cazabulos”, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), por darme la oportunidad de crear un pequeño vídeo sobre este tema.

Referencias:

Cooper, J.A., Hutchinson, J.R., Bernvi, D.C., Cliff, G., Wilson, R.P., Dicken, M.L., Menzel, J., Wroe, S., Pirlo, J., Pimiento, C. (2022) The extinct shark Otodus megalodon was a transoceanic superpredator: Inferences from 3D modeling. Science Advances  doi: 10.1126/sciadv.abm9424

Ferrón, H. (2019) Megalodón, un tiburón extinto de sangre caliente. ¡Fundamental! 32, 1-46.

Sternes, P.C., Jambura, P.L., Türtscher, J., Kriwet, J., Siversson, M., Feichtinger, I., Naylor, G.J.P., Summers, A.P., Maisey, J.G., Tomita, T., Moyer, J.K., Higham, T.E., da Silva, J.P.C.B., Bornatowski, H., Long, D.J., Perez, V.J., Collareta, A., Underwood, C., Ward, D.J., Vullo, R., González-Barba, G., Maisch, H.M. IV, Griffiths, M.L., Becker, M.A., Wood, J.J., Shimada, K. (2024) White shark comparison reveals a slender body for the extinct megatooth shark, Otodus megalodon (Lamniformes: Otodontidae) Palaeontologia Electronica doi: 10.26879/1345

Sobre la autora: Blanca María Martínez es doctora en geología, investigadora de la Sociedad de Ciencias Aranzadi y colaboradora externa del departamento de Geología de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU

El artículo Megalodón, el tiburón extinto que alimenta nuestra imaginación se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Euskadiko hegazti habiagileen atlasa 2023ko urrian aurkeztu zen. Atlas hori gure lurraldean kumatzen diren hegazti espezie guztien inguruko informazio xehea ematen duen azterlan erraldoia da.

Irudia: “Euskadiko hegazti habiagileen atlasa“ liburuaren azala. (Iturria: Aranzadi Zientzia Elkartea)

Atlas hau sortzeko proiektua 2016. urtean abiatu zen, eta bere helburua izan da Euskal Autonomia Erkidegoan ugaltzen diren hegazti espezieen distribuzio zehatza izatea, banaketa-mapekin eta ugaritasun-datuekin batera. Orotara 180 hegazti-espezieren datuak jaso dira, horien artean 175 espezie autoktono eta 5 exotiko. Espezie bakoitzaren kasuan, bere egoera eta banaketa aztertu da eta kontserbaziorako neurri posibleak ere aipatu dira. Gainera, 3 motatako mapak sortu dira, datu nahikoa zeukaten espezie guztietan: presentzia mapak, ugaritasun mapak (edo banaketa modelizatuarenak) eta joera historikoarenak. Bukatzeko, espezie gehienetan populazioaren estima bat ere egin da, gure lurraldean lehenengoz.

Proiektuaren koordinazio orokorra Aranzadi Zientzia Elkarteak egin zuen, eta hainbat ornitologo eta txorizalek ere hartu zuten parte bolondres moduan. Bestetik, atlasak 192 ilustrazio eder ere biltzen ditu, Alex Mascarell artista katalanak eginak.

Argitalpenaren fitxa:

• Izenburua: Euskadiko hegazti habiagileen atlasa
• Egilea: Aranzadi Zientzia Elkartea
• Ilustrazailea: Alex Mascarell
• Argitaletxea: Aranzadi Zientzia Elkartea
• Hizkuntza: Euskara/gaztelania
• Orrialdeak: 475
• ISBNa: 978-84-17713-87-4
• Urtea: 2023

Iturria:

Aranzadi Zientzia Elkartea: Euskadiko hegazti habiagileen atlasa.

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El título de este artículo corresponde al cuento corto Paul Bunyan versus the conveyor belt del escritor norteamericano William Hazlett Upson (1891-1975). Vamos a reproducirlo al completo, analizando las propiedades de las sucesivas transformaciones de la cinta transportadora a la que se refiere el título.

Una cinta transportadora minera. Foto: Peter Herrmann / Unsplash

 

Esta cinta transportadora es una banda de Möbius

Uno de los éxitos más brillantes de Paul Bunyan no se debió a un pensamiento brillante, sino a su cautela y cuidado. Fue el famoso asunto de la cinta transportadora.

Paul y su mecánico, Ford Fordsen, habían empezado a trabajar en una mina de uranio en Colorado. El mineral se extraía a través de una cinta sin fin que recorría media milla entrando en la mina y otra media milla saliendo, lo que daba una longitud total de una milla. Tenía cuatro pies de ancho. Se movía sobre una serie de rodillos y era impulsada por una polea montada en la transmisión del gran camión azul de Paul, «Babe». Los fabricantes de la correa la habían hecho de una sola pieza, sin empalmes ni cordones, y habían puesto una media vuelta en la parte de retorno para que el desgaste fuera el mismo en ambos lados.

Por la descripción de esta cinta transportadora, vemos que se trata de una cinta de Möbius. Esta denominación de “cinta sin fin” es la que el artista suizo Max Bill (1908-1994) utilizó para nombrar sus magníficas esculturas en forma de banda de Möbius: “Unendliche Schleife”.

Aunque se alude a que “el desgaste fuera el mismo en ambos lados”, recordemos que una banda de Möbius solo posee una cara. La ventaja de la cinta transportadora del cuento es que duraría más (el doble) que una cilíndrica de la misma longitud y anchura. En efecto, el lado interior de una cinta cilíndrica no se usaría, y por lo tanto no se desgastaría.

Tras varios meses de funcionamiento, la galería de la mina era el doble de larga, pero la cantidad de material que salía era menor. Paul decidió que necesitaba una cinta el doble de larga y la mitad de ancha. Le dijo a Ford Fordsen que cogiera su motosierra y cortara la cinta en dos a lo largo.

“Así tendremos dos correas”, dijo Ford Fordsen. “Tendremos que cortarlas en dos transversalmente y unirlas. Eso significa que tendré que ir a la ciudad a comprar los materiales para dos empalmes”.

“No”, dijo Paul. Esta cinta tiene una media torsión, lo que en geometría se conoce como banda de Möbius«.

“¿Qué más da?», preguntó Ford Fordsen.

“Una banda de Möbius, dijo Paul Bunyan, sólo tiene un lado y un borde, y si la cortamos en dos longitudinalmente, seguirá siendo de una sola pieza. Tendremos una cinta el doble de larga y la mitad de ancha”.

“¿Cómo se puede cortar algo en dos y que siga siendo de una pieza?», preguntó Ford Fordsen.

Paul era modesto. Nunca fue obstinado. “Vamos a probarlo», dijo.

Entraron en el despacho de Paul. Paul cogió una tira de papel engomado de unas dos pulgadas de ancho y una yarda de largo. La colocó sobre el escritorio con el lado engomado hacia arriba. Levantó los dos extremos y los juntó delante de él con los lados engomados hacia abajo. Luego dio la vuelta a uno de los extremos, lo lamió, lo deslizó bajo el otro extremo y pegó los dos lados engomados. Se había hecho una cinta de papel sin fin con una media vuelta, igual que la cinta grande del transportador.

“Esto», dijo Paul, «es una banda de Möbius. Funcionará tal y como he dicho, eso espero».

Paul cogió unas tijeras, clavó la punta en el centro del papel y cortó la tira en dos a lo largo. Cuando terminó, tenía una tira el doble de larga, la mitad de ancha y con una doble torsión.

Cortando una cinta de Möbius por la mitad.

 

En efecto, cuando se corta una cinta de Möbius longitudinalmente por la mitad, se obtiene una nueva cinta, pero no es de Möbius sino cilíndrica; basta con comprobar que posee dos caras. Como indica Upson, posee una doble torsión que corresponde a la suma de las dos “medias vueltas” de la mitad superior y la mitad inferior de la cinta original.

De este modo, Paul consigue una cinta el doble de larga para llegar al material más alejado de la mina. Pero posee dos caras, así que uno de los lados quedará inutilizado… No es la solución óptima.

Dos apuestas ruinosas

Ford Fordsen quedó convencido. Salió y empezó a cortar la cinta grande en dos. Y, en ese momento, llegó un hombre llamado Loud Mouth Johnson para ver cómo iba la empresa de Paul, y para ofrecer cualquier crítica destructiva que se le ocurriera. Loud Mouth Johnson, que era el fanfarrón público número uno, encontró muchos motivos de queja.

“Si cortas esa cinta en dos a lo largo, tendrás dos cintas, cada una de la misma longitud que la cinta original, pero sólo la mitad de ancha».

“No», dijo Ford Fordsen, «ésta es una cinta muy especial conocida como banda de Möbius. Si la corto en dos longitudinalmente, obtendré una cinta el doble de larga y la mitad de ancha».

“¿Quieres apostar?», dijo Loud Mouth Johnson. “Claro», dijo Ford Fordsen.

Apostaron mil dólares. Y, por supuesto, ganó Ford Fordsen. Loud Mouth Johnson quedó tan asombrado que se escabulló y permaneció alejado durante seis meses.

Al cabo de algún tiempo, la mina se hizo más profunda y no quedó más remedio que volver a cortar la cinta transportadora…

Cuando finalmente regresó, encontró a Paul Bunyan empezando a cortar el cinturón en dos a lo largo por segunda vez.

“¿Cuál es la idea?», preguntó Loud Mouth Johnson.

Paul Bunyan respondió: «El túnel ha avanzado mucho más y el material que sale no es tan voluminoso como antes. Así que estoy alargando de nuevo la cinta y haciéndola más estrecha”.

¿Dónde está Ford Fordsen?

Paul Bunyan dijo: «Le he enviado a la ciudad a por materiales para empalmar la cinta. Cuando termine de cortarla en dos a lo largo, tendré dos cinturones de la misma longitud, pero sólo la mitad de ancho que éste. Así que tendré que hacer algunos empalmes».

Loud Mouth Johnson apenas podía creer lo que oía. Aquí tenía la oportunidad de recuperar sus mil dólares y dejar en evidencia a Paul Bunyan como un bobo más. Escucha, dijo Loud Mouth Johnson, cuando acabes sólo te quedará una cinta el doble de larga y la mitad de ancha».

¿Quieres apostar?

Claro.

Así que apostaron mil dólares y, por supuesto, Loud Mouth Johnson volvió a perder. No es que Paul Bunyan fuera brillante. Es que era metódico. Lo había probado con aquella tira de papel engomado, y sabía que la segunda vez que cortas una banda de Möbius obtienes dos piezas, unidas entre sí como una cadena de reloj antigua.

Recordemos que, tras el primer corte, la cinta era cilíndrica, y al dividir un cilindro en dos longitudinalmente, se obtienen dos cilindros. En este caso, esos cilindros están enlazados porque la cinta posee (en este momento) dos semigiros. Para comprobarlo, lo mejor es repetir el experimento de Paul y contar cuantas caras tiene cada una de estas piezas.

En realidad, Paul no ha usado la mejor estrategia posible. En ambas ocasiones debería haber cortado la cinta transversalmente para obtener un rectángulo, después debería haber cortado este rectángulo longitudinalmente por la mitad y, finalmente, debería haber soldado los dos lados más cortos tras aplicar en uno de ellos una semivuelta. Así, habrían conseguido una cinta el doble de larga y que seguiría siendo de Möbius. Es decir, su única cara serviría para transportar el material de la mina, y duraría más…

Nota final

Las cintas transportadoras de Möbius se utilizan realmente. En 1957, James O. Trinkle, obtuvo la patente estadounidense 2,784,834 por una transportadora para material caliente. Trinkle trabajaba en la empresa BF Goodrich e inventó esta cinta de Möbius para transportar cenizas o arena de fundición… y se construyó.

Patente de “Conveyor for hot material”.

 

Referencias

• Paul Bunyan versus the Conveyor Belt, The Open University
• Hazlett W. Upson, Paul Bunyan versus the conveyor belt, John Murray Publishers, 1960

Sobre la autora: Marta Macho Stadler es profesora de Topología en el Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU, y colaboradora asidua en ZTFNews, el blog de la Facultad de Ciencia y Tecnología de esta universidad

El artículo Paul Bunyan frente la cinta transportadora se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Marta Bueno Saz

Film bat ikusten dugunean, gogoan al dugu soinu-bandaren konpositorea? Gogoan al dugu zientzia fikziozko filmetako soinu-efektu bereizgarrien egilea? Zinemaren historia, emakumezko aktoreak alde batera utzita, gizonek egina dela saldu digute; historia hori ere gizonek idatzia da. Hala ere, hainbat emakumezko zuzendari, gidoilari, kamera-operadore, konpositore eta abarrek asko lagundu zuten zinemaren industria garatzen. Konpositore horien artean, zientzia fikziozko filmetarako soinu-bandak egiten zituztenak benetan apurtzaileak izan ziren, ezarritako mugak gainditu zituzten eta orkestra-moldaketa tradizionalen arauak hautsi zituzten.

Zinemarako musika elektronikoaren lehen konposizioa

Zinema mutua zenean, aretoetan beti egoten zen norbait soinu-banda baten antzeko zerbait jotzen. Ohikoena piano-musika zen. Horien artean, emakume asko egon ziren. Aitzindari horietako batzuek ez zituzten akonpainamenduko piezak soilik jotzen; aldiz, irudia eta soinua sinkronizatzeko metodoak konposatu eta asmatzen zituzten. Emakumeok mota guztietako filmei jartzen zieten musika: garaiko melodramak, beldurrezko, fantasiazko edo zientzia fikziozko istorioak… Azken genero horretan, 1950eko hamarkadan hasi ziren film horietarako berariaz pentsatutako soinuak.

1. irudia: lehen soinu-banda elektronikoa Forbidden Planet obrarena izan zen 1956an. (Argazkia: Forbidden Planet pelikularen kartela – domeinu publikoko irudia. Iturria: Wikimedia Commons)

Zinemaren historiari begiratzen badiogu, ikusiko dugu lehen soinu-banda elektronikoa Planeta prohibido (Forbidden Planet, 1956) obrarena izan zela. Bebe ameslariak (Charlotte May Wind, 1925-2008) eta haren senar Louis Barronek (1920-1989) film komertzial baterako lehen partitura guztiz elektroniko hori sortu zuten, «zientzia fikziozko soinu-efektuak» terminoa erabiltzen hasi baino askoz lehenago.

Planeta prohibido filmaren soinu-banda egiteko, begiztako grabagailuak, eraztun-modulagailuak, osziladore elektronikoak, malguki bidezko islagailuak (reverbs) eta Manhattanen eskuz egindako tresna elektroakustikoz beteta zuten apartamentu txiki bat behar izan zituzten. «Ez dakit nola funtzionatu genuen halako askatasunaz… Benetan, ez dakit. Musika elektronikoak ez zuen araurik ez historiarik izan ordura arte», esan zuen Bebek 1997ko elkarrizketa batean.

1950eko eta 1960ko hamarkadetan, zinema esperimentalerako eta arte-filmetarako konposatzen jarraitu zuen, John Cagekin kasete-zintak mozten, eta soinu-banda zinematografikoen historian eragin handiena izan zuen pertsonetako bat dela esaten da.

Gaur egun normalak iruditzen zaizkigu efektu horiek zientzia fikzioaren testuinguruan, baina bere garaian zalantzan jarri ziren. Planeta prohibido filmaren kredituetan Electronic Music by Louis and Bebe Barron esaldia agertu beharko litzateke, baina American Federation of Musicians elkartearen ustez hori ez zen benetako musika eta Electronic Tonalities hitzak jarri behar izan zituzten horren ordez. Musikarien sindikatuak ez zituen Barron senar-emazteak onartu eta, ondorioz, Oscar sariak eta antzekoak eskuratzeko aukera itxi zien.

Planeta prohibido filmaren soinua estereoan eman zen, benetan ezohikoa 1950eko zinema-aretoetan. Bebek berak esaten zuenez, ikusleak hainbeste hunkitzen ziren, ezen soinu efektu bakoitza txalotzen baitzuten. Halaxe finkatu zen musika elektronikoaren eta zientzia-fikzioaren arteko lotura, zinemaren historia osorako.

Daphne Oram eta haren soinu beldurgarriak

Daphne Oram (1925-2003) Ingalaterrako herri txiki batean jaio zen. Haurra eta gaztetxoa zela, pianoa eta konposizioa ikasi zituen, eta bere anaiari irratiko transmisoreak eta hargailuak eraikitzen lagundu zion. 17 urte zituela, plaza bat eskaini zioten Royal College of Music eskolan; benetan zaila zen erakunde ospetsu horretara sartzea. Uko egin zion plazari, BBCn soinu ingeniari gisa lan egiteko. Interes handiagoa zuen makinetan musika tradizionalean baino. RTFra (Frantziako irrati-telebista publikoa) egindako bisitaldi profesional batean, Daphnek Pierre Schaeffer ezagutu zuen, musika zehatzaren aita.

Harrezkero, musika elektronikoa sortzen aritu zen, nahaste-mahaiak, osziladoreak eta bere sintetizadorea (Oramics delakoa) erabiliz. Tresna horren bidez, marrazkiak soinu bihurtzen zituen teknika bat asmatu zuen. Soinua sintetizatzeko modu hori musika egiteko metodo bat zen: paperean jarritako sinbolo-alfabeto batez elikatzen da makina bat, zeinak gero soinu-efektuak sintetizatzen dituen zinta elektroniko batean. Horregatik, musika-tresna elektroniko bat diseinatu eta eraiki zuen lehen emakumetzat jotzen da (halaber, estudio elektroniko bat modu independentean sortu zuen lehen emakumea izan zen). Batez ere telebistan eta irratian egin zuen lan zientzia-fikzioaren arloan.

2. irudia: Daphne Oram musika-tresna elektroniko bat diseinatu eta eraiki zuen lehen emakumetzat jotzen da. (Argazkia: Paul Downey – CC BY 2.0 lizentziapean. Iturria: Flickr.com)

BBCn zegoenean, Daphne estudio-ingeniari junior moduan hasi zen (gaur egun grabazio-estudio bateko bekadun batek egiten duenaren antzekoa), eta musika-estudioko kudeatzaile izatera iritsi zen. Orduan utzi zuen argi BBCn musika elektronikoaren ikuspegia zabaltzeko zuen gogoa.

Agian Daphne Britainia Handiko musika elektronikoaren amabitxia dela esan beharko genuke. BBCko soinu-efektuen irrati-tailerreko lehen soinu-ingeniaria eta zuzendaria izan zen 1958an, musika elektronikoa hastapenetan zegoen garai batean. Oramen estiloa musika zaratatsu goiztiar, minimalista, abstraktu eta drone ambiental modernoaren aitzindari gisa deskribatu izan da. «Nire lanean ez naiz arduratzen orkestra-soinuak sintetizatzeaz, halako soinuak egiteko orkestra bikainak ditugu. Musikalak diren soinu berriak egitea interesatzen zait niri».

Delia Derbyshire eta Doctor Who

Musika elektronikoaren aitzindari Delia Derbyshire (1937-2001) 1963an Doctor Who programaren abestia egiteagatik da ezaguna; programa hori gaur egun ere ematen da, eta gaurkotasuneko bira bikainak ditu. Sirena-burrunba-burrunba-eeee doinu gogoangarri hori telebistako saio batean erabilitako lehen partitura elektroniko bihurtu zen.

Musikari bakar baten laguntzarik gabe, zati bakoitza arreta handiz sortu zuen zinta monofoniko batean, zenbait teknika erabiliz: iragazitako zarata zuriaren sorgailuak, eskuz doitutako seinale-osziladoreak eta «wobbulator» zeritzon makina bat (sirenaren soinua ez da theremin bat, askok uste duten bezala). BBCren irrati-tailerrean hasi zenean, halaber, Deliak irratirako musika elektronikoa eta abangoardiako ehunka film, dokumental eta telebistako aurkezpenetarako soinu-bandak konposatzen zituen. Haren soinu liburutegiak bidea zabaldu zuen lehenengo zaleekin lankidetzak egiteko, Pink Floyd, Yoko Ono, Brian Jones eta The Beatles rock musikariekin, esaterako.

Delia beti bizi izan zen lekuan, oso ohikoa zen alarma-sirenak entzutea eta, beraz, Bigarren Mundu Gerrako soinuekin liluratuta hazi zen. Unibertsitatean, musikan eta matematikan graduatu zen. Beberi eta Daphneri bezalaxe, berdin interesatzen zitzaizkion artea eta zientzia. Soinu-ingeniaria izan nahi nuen, ez interpretea, nahiz eta azken hori hautu errazagoa izango zen 1950eko hamarkadan.

Bere prestakuntza akademikoa amaitu zuenean, Decca Records grabazio-estudioetan lan bat lortu nahi izan zuen, baina emakumerik ez zutela kontratatzen esan zioten. Diru pixka bat irabazteko, musikako eta matematikako eskolak ematen aritu zen bolada batez, baita publizitate musikaleko gaiak lantzen ere. 1960ko hamarkadan, BBCn sartzea lortu zuen; han, irrati-tailerra zegoela jakin eta horretan lana eskatu zuen. Soinu-efektuei buruzko lehen sailetako bat izan zen telebistan. BBCko soinu ingeniari, konpositore, ekoizle eta exekutibo talde bati esker sortu zen, eta tartean zen Daphne Oram. Deliari deigarriak iruditzen zitzaizkion makinak eta teknologia, baina baita eguneroko bizitzako soinuak ere. Naturako eta hiri-inguruneko edo etxeko soinu asko grabatzen zituen eta, gero, efektu bitxiak lortzeko manipulatzen zituen.

Hura gabe ez zen existituko telebistako zientzia-fikzioaren historiako soinu-bandarik ospetsuena: Doctor Who. Nahiz eta Doctor Who telesaileko kredituetako partitura Ron Grainerena izan (BBCrentzat lan egiten zuen australiar konpositore bat), Deliak eman zion forma. Ronek melodiaren oinarrizko notak idatzi zituen orrialde batean eta Portugaldik bidali zuen, han bizi baitzen, eta lan guztia BBCren irrati-tailerrari utzi zion. Deliak gogo biziz hartu zuen enkargua, halako partitura labur batek askatasuna ematen ziolako berak nahi zuena sortzeko. Ron Grainer harrituta geratu zen abestia lehen aldiz entzun zuenean, eta kredituetan bien izena agertzeko eskatu zion BBCri, berak ez zuelako gauza handirik egin. BBCk uko egin zion eskaerari, konpositoreak kreditu-tituluetan sartzeko moduari buruzko barne-politikekin lotutako arrazoiak zirela medio.

3. irudia: musikari elektroniko ezagunenetako batzuek Delia Derbyshire beren eragin handienetariko bat dela aipatzen dute. (Argazkia: 360Libre – CC BY-SA 4.0 lizentziapean. Iturria: Wikimedia Commons)

1960ko hamarkadan, oraindik ere BBCn lanean ari zela, Deliak Unit Delta Plus taldea sortu zuen, musika elektronikoa egin eta sustatzeko. Hainbat abesti grabatu eta musika elektronikoko eta esperimentaleko jaialdi batzuetan jo zuten. Inoiz ez zion utzi musika egiteari, baina 1970eko hamarkadaren eta 2000. urtearen artean ez zuen ia ezer argitaratu. 2001ean, denbora-tarte labur batez itzuli zen eremu publikora, baina alkoholismoak zeharo kontsumituta zegoen eta urte horretan bertan hil zen, giltzurruneko gutxiegitasun baten ondorioz. Haren ondarea ez da zientzia fikzioarentzat soilik garrantzitsua: musikari elektroniko ezagunenetako batzuek, esaterako, Aphex Twin, Chemical Brothers eta Orbital artistek, beren eragin handienetariko bat dela aipatzen dute.

Wendy Carlos eta Tron

Wendy Carlos (1939) musikagile mitiko bat dela esan dezakegu egin dituen lanak kontuan hartuta. Filmetan egindako lana, Stanley Kubrickekin La naranja mecánica (1971) eta El resplandor ( 1980), edo 1968an egindako Switched-On Bach album arrakastatsua, bere lankidetzarekin sortutako Moog sintetizagailua erabiliz interpretatutako Johann Sebastian Bachen musika-album bat. Baita Prokofieven Pedro eta otsoa obraren egokitzapen bat. Carlosek egindako lana gutxienez ikonikoa dela esan daiteke. Baina, beharbada, haren lanetan interesgarriena Disneyren 1982ko Tron film epikorako egindako partitura da; horretan, aukera izan zuen musika elektronikoaren eta orkestra baten arteko konbinazioarekin esperimentatzeko, eta nahasketa hori ezin hobea izan zen pertsona bat mundu errealetik ordenagailu barrura igarotzen den film baterako. Carlosek ordenagailu-programa berriak ere egin zituen partituraren eskariei aurre egiteko; zehazki, orkestraren grabazio-saio laburren ondoriozko musikak behar zuena baino kalitate txikiagoa zuelako. Hala ere, Tron filmerako egin zuen partitura bi elementuen sintesi zoragarri bat da, abesti sotil eta delikatu bat izanik.

Ez da kasualitatea Tron obraren bi filmen zatirik gogoratuenek gure artistaren akordeak izatea.

Bob Moogekin aritu zen lanean, bere lehen sistema modularrak garatzen zituen bitartean. Haren ekarpenik eta jarraibiderik izan ez balu (Brown unibertsitateko fisikako eta musikako titulua zuen), agian Moogen sistema modularrak ez lirateke inoiz gaur diren ikonoa bihurtuko. Wendik hiru Grammy lortu zituen Switched-on Bach lanari esker. Geroago, La naranja mecánica, El resplandor eta Tron filmetako soinu-bandatan izandako arrakastagatik goraipatu zuten. Wendy, musika elektronikoaren munduko lehen egile harrigarrietako bat izateaz gain, transgenero zela plazaratu zuen lehen ezagunetako bat izan zen.

Hauez gain, askoz ere emakume gehiagok egin dituzte ekarpenak zinemaren historian, baita emakumezko aktore askok ere, eta ezkutatu eta isilarazi egin dituzte. Gaur egun, gaiari buruzko askotariko liburuetan aurki ditzakegu, esaterako, Felicity Wilcoxen Música de mujeres para la pantalla lanean. Baita Feminatronic eta antzeko webguneetan ere.

Eta Female Pressure atarian, zeinetan musika eta soinu-efektuen ehunka sortzaile zerrendatzen diren. Horrez gain, barne hartzen ditu arloko hainbat sortzaile ospetsuren (besteak beste, Pauline Oliveros, Éliane Radigue eta Laurie Spiegel, bai eta Pharmakon, Mica Levi eta Maya Jane Coles iritsi berriak ere) ekipamenduak, irudiak, istorio iradokitzaileak eta genero elektroniko berrien sorrera.

Emakume horiek guztiak ikusita, agerian geratzen da oraindik ere joera jakin bat errotuta dagoela filmen soinu-banden egiletzari buruz, eta sormena, zientzia eta artea gizonen gauza direlako uste okerra dagoela. Zientzia-fikzioaren arloko emakumeek ere ikertzen dute, idazten dute, efektuak sortzen dituzte, musika egiten dute eta filmak zuzentzen dituzte, baita bere identitatearen bila dabilen estralurtarren bat interpretatu ere, Under the skin filmean, adibidez.

Erreferentziak

• Brigden, C. (2018). 10 Great Film Scores By Female Composers. Film School Rejects, 2018ko otsailak 23
• Landeau, S. (2016). InSound: 4 Women Who Pioneered Electronic Music. Adorama, 2016ko urriak 11
  
• Wilcox, F. (2021). Women’s Music for the Screen: Diverse Narratives in Sound. Routledge

Egileaz:

Marta Bueno Saz (@MartaBueno86G) Salamancako Unibertsitatean lizentziatu zen Fisikan eta Pedagogian graduatu. Gaur egun, neurozientzien arloan ari da ikertzen.

Jatorrizko artikulua Mujeres con Ciencia blogean argitaratu zen 2022ko ekainaren 7an: Mujeres de ciencia… ficción.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

 

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Un grupo de destacados biólogos y filósofos ha anunciado anunció un nuevo consenso: existe “una posibilidad realista” de que insectos, pulpos, crustáceos, peces y otros animales pasados por alto experimenten consciencia.

Un artículo de Dan Falk. Historia original reimpresa con permiso de Quanta Magazine, una publicación editorialmente independiente respaldada por la Fundación Simons.

¿Qué pasa por la mente de una abeja? Existe «una posibilidad realista» de consciencia, según una nueva declaración. Foto: Dmitry Grigoriev / Unsplash

En 2022, investigadores del Laboratorio de Ecología Sensorial y del Comportamiento de las Abejas de la Universidad Queen Mary de Londres observaron que los abejorros hacían algo notable: las diminutas y peludas criaturas participaban en una actividad que solo podía describirse como juego. Cuando les daban pequeñas bolas de madera las abejas las empujaban de un lado a otro y las hacían girar. El comportamiento no tenía una conexión obvia con el apareamiento o la supervivencia, ni era recompensado por los científicos. Al parecer, era sólo por diversión.

El estudio sobre las abejas juguetonas es parte de un conjunto de investigaciones que un grupo de destacados estudiosos de las mentes animales ha citado, apuntalando una nueva declaración que extiende el apoyo científico a la existencia de la consciencia a un conjunto más amplio de animales del que se había reconocido formalmente antes. Durante décadas, ha habido un amplio acuerdo entre los científicos en que los animales similares a nosotros (los grandes simios, por ejemplo) tienen experiencia consciente, incluso si su consciencia difiere de la nuestra. Sin embargo, en los últimos años, los investigadores han comenzado a reconocer que la consciencia también puede estar muy extendida entre animales que son muy diferentes a nosotros, incluidos los invertebrados con sistemas nerviosos completamente diferentes y mucho más simples.

La nueva declaración, firmada por biólogos y filósofos, adopta formalmente ese punto de vista. Dice, en parte: «La evidencia empírica indica al menos una posibilidad realista de experiencia consciente en todos los vertebrados (incluidos todos los reptiles, anfibios y peces) y muchos invertebrados (incluidos, como mínimo, moluscos cefalópodos, crustáceos decápodos e insectos)». Inspirado en hallazgos de investigaciones recientes que describen comportamientos cognitivos complejos en estos y otros animales, el documento representa un nuevo consenso y sugiere que los investigadores pueden haber sobreestimado el grado de complejidad neuronal necesaria para la consciencia.

La Declaración de Nueva York sobre la Conciencia Animal de cuatro párrafos se dio a conocer el 19 de abril en una conferencia de un día llamada “La ciencia emergente de la conciencia animal” que se ha celebrado en la Universidad de Nueva York. Encabezada por la filósofa y científica cognitiva Kristin Andrews de la Universidad de York en Ontario, el filósofo y científico medioambiental Jeff Sebo de la Universidad de Nueva York y el filósofo Jonathan Birch de la Escuela de Economía y Ciencias Políticas de Londres, la declaración ha sido firmada hasta ahora por 39 investigadores, entre ellos los psicólogos Nicola Clayton e Irene Pepperberg, los neurocientíficos Anil Seth y Christof Koch, el zoólogo Lars Chittka y los filósofos David Chalmers y Peter Godfrey-Smith.

La declaración se centra en el tipo más básico de consciencia, conocida como consciencia fenoménica. En términos generales, si una criatura tiene una conciencia fenoménica, entonces ser esa criatura es “como algo”, una idea enunciada por el filósofo Thomas Nagel en su influyente ensayo de 1974, “¿Cómo es ser un murciélago?” Incluso si una criatura es muy diferente de nosotros, escribió Nagel, “fundamentalmente un organismo tiene estados mentales conscientes si y solo si hay algo que se asemeja a ser ese organismo. … Podemos llamar a esto el carácter subjetivo de la experiencia”. Si una criatura es fenoménicamente consciente tiene la capacidad de experimentar sentimientos como dolor, placer o hambre, pero no necesariamente estados mentales más complejos como la autoconsciencia.

«Espero que la declaración [consiga que se preste] mayor atención a las cuestiones de la consciencia no humana y a los desafíos éticos que acompañan a la posibilidad de experiencias conscientes mucho más allá de lo humano», escribe Seth, neurocientífico de la Universidad de Sussex, en un correo electrónico. «Espero que genere debate, informe las políticas y prácticas en materia de bienestar animal y genere una comprensión y apreciación de que tenemos mucho más en común con otros animales que con cosas como ChatGPT».

Una consciencia creciente

La declaración comenzó a tomar forma el otoño pasado, como consecuencia de conversaciones entre Sebo, Andrews y Birch. «Los tres estábamos hablando de todo lo que ha sucedido en los últimos 10 años, en los últimos 15 años, en la ciencia de la consciencia animal», recuerda Sebo. Ahora sabemos, por ejemplo, que los pulpos sienten dolor y las sepias recuerdan detalles de acontecimientos pasados específicos. Estudios en peces han encontrado que los lábridos limpiadores parecen pasar una versión de la “prueba del espejo”, que indica un grado de autorreconocimiento, y que el pez cebra muestra signos de curiosidad. En el mundo de los insectos, las abejas muestran un aparente comportamiento de juego, mientras que las moscas de la fruta Drosophila tienen distintos patrones de sueño influenciados por su entorno social. Mientras tanto, los cangrejos de río muestran estados similares a los de la ansiedad, y esos estados pueden alterarse con medicamentos ansiolíticos.

Después de reflexionar sobre investigaciones recientes sobre diversas mentes animales, Jeff Sebo, Kristin Andrews y Jonathan Birch (de izquierda a derecha) decidieron organizar a científicos y filósofos para firmar una declaración que extienda la consciencia a más animales. Fotos, de izquierda a derecha: Kate Reeder; Ben Wulf; María Moore/LSE

Estos y otros signos de estados conscientes en animales que durante mucho tiempo habían sido considerados menos que conscientes entusiasmaron y desafiaron a biólogos, científicos cognitivos y filósofos de la mente. «Mucha gente acepta desde hace tiempo que, por ejemplo, los mamíferos y las aves son conscientes o es muy probable que lo sean, pero se ha prestado menos atención a otros taxones de vertebrados y especialmente de invertebrados», explica Sebo. En conversaciones y reuniones, los expertos coincidían en gran medida en que estos animales deben tener consciencia. Sin embargo, este consenso recién formado no se comunicaba al público en general, incluidos otros científicos y formuladores de políticas. Así que los tres investigadores decidieron redactar una declaración clara y concisa y hacerla circular entre sus colegas para que la aprobaran. La declaración no pretende ser exhaustiva sino más bien “señalar dónde creemos que está el campo ahora y hacia dónde se dirige”, afirma Sebo.

La nueva declaración actualiza el esfuerzo más reciente para establecer un consenso científico sobre la consciencia animal. En 2012, los investigadores publicaron la Declaración de Cambridge sobre la Consciencia, que decía que una variedad de animales no humanos, incluidos, entre otros, mamíferos y aves, tienen «la capacidad de exhibir comportamientos intencionales» y que «los humanos no son los únicos en poseer los sustratos neurológicos que generan consciencia”.

La nueva declaración amplía el alcance de su predecesora y también está redactada de forma más cuidadosa, escribe Seth. «No intenta hacer ciencia por dictado, sino que enfatiza lo que debemos tomar en serio con respecto a la consciencia animal y la ética relevante dada la evidencia y las teorías que tenemos». Escribe que “no está a favor de avalanchas de cartas abiertas y cosas por el estilo”, pero que finalmente “llegó a la conclusión de que esta declaración merecía mucho ser apoyada”.

Godfrey-Smith, filósofo de la ciencia de la Universidad de Sydney que ha trabajado extensamente con pulpos, cree que los comportamientos complejos que exhiben estas criaturas (incluida la resolución de problemas, el uso de herramientas y el comportamiento de juego) solo pueden interpretarse como indicadores de consciencia. «Tienen esta conexión atenta con las cosas, con nosotros y con objetos novedosos que hace que sea muy difícil no pensar que están sucediendo muchas cosas dentro de ellos», dice. Señala que artículos recientes que analizan el dolor y los estados oníricos en pulpos y sepias «apuntan en la misma dirección… hacia que la experiencia sea una parte real de sus vidas».

Si bien muchos de los animales mencionados en la declaración tienen encéfalos y sistemas nerviosos muy diferentes a los de los humanos, los investigadores dicen que esto no tiene por qué ser una barrera para la consciencia. Por ejemplo, el cerebro de una abeja contiene solo alrededor de un millón de neuronas, en comparación con unos 86 mil millones en el caso de los humanos. Pero cada una de esas neuronas de abeja puede ser tan compleja estructuralmente como un roble. La red de conexiones que forman también es increíblemente densa, y cada neurona contacta quizás con otras 10.000 o 100.000. El sistema nervioso de un pulpo, por el contrario, es complejo en otros aspectos. Su organización está muy distribuida más que centralizada; un brazo cortado puede exhibir muchos de los comportamientos del animal intacto.

Investigaciones recientes sobre las mentes de los animales (incluidas las de cangrejos de río, pulpos, serpientes y peces) sugieren que la conciencia “puede existir en una arquitectura [neural] que parece completamente ajena” a la nuestra, afirma Peter Godfrey-Smith. Fotos, en el sentido de las agujas del reloj desde arriba a la izquierda: Svetlana123/iStock; Colin Marshal/Biosphoto/Science Source; MATTHIASRABBIONE/iStock; Jim Maley/iStockEl resultado, dice Andrews, es que «quizás no necesitemos tanto equipo como pensábamos» para alcanzar la consciencia. Señala, por ejemplo, que incluso una corteza cerebral (la capa externa del cerebro de los mamíferos, que se cree que desempeña un papel en la atención, la percepción, la memoria y otros aspectos clave de la consciencia) puede no ser necesaria para la consciencia fenoménica más simple a la que se refiere la declaración.

«Hubo un gran debate sobre si los peces son conscientes, y buena parte de él tuvo que ver con que carecían de las estructuras encefálicas que vemos en los mamíferos», explica. “Pero cuando nos fijamos en las aves, los reptiles y los anfibios, vemos que tienen estructuras encefálicas muy diferentes y diferentes presiones evolutivas y, sin embargo, estamos descubriendo que algunas de esas estructuras encefálicas realizan el mismo tipo de trabajo que realiza la corteza cerebral en los humanos.”

Godfrey-Smith está de acuerdo y señala que comportamientos indicativos de consciencia «pueden existir en una arquitectura que parece completamente ajena a la arquitectura de los vertebrados o humana».

Relaciones conscientes

Si bien la declaración tiene implicaciones para el tratamiento de los animales, y especialmente para la prevención del sufrimiento animal, Sebo señala que la atención debe ir más allá del dolor. No es suficiente que las personas eviten que los animales en cautiverio experimenten dolor e incomodidad corporal, afrima. «También tenemos que brindarles el tipo de enriquecimiento y oportunidades que les permitan expresar sus instintos y explorar sus entornos y participar en sistemas sociales y, por lo demás, ser el tipo de agentes complejos que son».

Pero las consecuencias de otorgar la etiqueta de “conscientes” a una gama más amplia de animales –particularmente animales cuyos intereses no estamos acostumbrados a considerar– no son sencillas. Por ejemplo, nuestra relación con los insectos puede ser «inevitablemente algo antagónica», dice Godfrey-Smith. Algunas plagas comen cultivos y los mosquitos pueden transmitir enfermedades. «La idea de que podríamos hacer las paces con los mosquitos es una idea muy diferente a la idea de que podríamos hacer las paces con los peces y los pulpos», afirma.

Del mismo modo, se presta poca atención al bienestar de insectos como Drosophila, que se utilizan ampliamente en la investigación biológica. «En la investigación pensamos en el bienestar del ganado y de los ratones, pero nunca pensamos en el bienestar de los insectos», dice Matilda Gibbons, que investiga las bases neuronales de la consciencia en la Universidad de Pensilvania y es firmante de la declaración.

Si bien los organismos científicos han creado algunos estándares para el tratamiento de ratones de laboratorio, no está claro si la nueva declaración conducirá a nuevos estándares para el tratamiento de los insectos. Pero los nuevos hallazgos científicos a veces desencadenan nuevas políticas. El Reino Unido, por ejemplo, ha promulgado una ley para aumentar la protección de los pulpos, cangrejos y langostas después de que un informe de la London School of Economics indicara que esos animales pueden experimentar dolor, angustia o daño.

Si bien la declaración no menciona la inteligencia artificial, la cuestión de la posible consciencia de la IA ha estado en la mente de los investigadores de la consciencia animal. «Es muy poco probable que los sistemas de inteligencia artificial actuales sean conscientes», afirma Sebo. Sin embargo, lo que ha aprendido sobre las mentes animales «me hace reflexionar y me hace querer abordar el tema con precaución y humildad».

Andrews espera que la declaración impulse más investigaciones sobre animales que a menudo se han pasado por alto, una medida que tiene el potencial de ampliar aún más nuestra concienciación sobre el alcance de la consciencia en el mundo animal. «Todos estos gusanos nematodos y moscas de la fruta que se encuentran en casi todas las universidades, estudiad la consciencia en ellos», exhorta. “Ya los tienes. Alguien en tu laboratorio necesitará un proyecto. Haz de ese proyecto un proyecto sobre la consciencia. ¡Imagina eso!»

 

El artículo original, Insects and Other Animals Have Consciousness, Experts Declare, se publicó el 19 de abril de 2024 en Quanta Magazine.

Traducido por César Tomé López

El artículo Los insectos y otros animales tienen consciencia se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

 Xabier Artaetxebarria

Gure inguruko edozein trenbide behatzen badugu, gehienetan errailen gainean katenaria dagoela ikusiko dugu: zutoinetatik zintzilik dagoen kable elektriko horren bitartez, behar duten energia lortzen dute trenek. Baina katenariaren instalazio eta mantenimenduak kostu ekonomiko esanguratsua duenez, trafiko handia duten trenbideetan baino ez du zentzurik. Hori dela eta, mundu osoko trenbideen erdia baino gutxiago daude elektrifikatuta. Orduan, zein energiarekin mugitzen dira trenak burdinbide horietan? Erantzuna erregai fosiletan dago, dieselean hain zuzen: mundu osoan asko dira funtzionatzeko diesela erretzen duten trenak, eta ondorioz gas kutsagarriak emititzen dituzte eta eragina dute klima-aldaketan.

Hori dela eta, Clean Hydrogen Partnership partzuergoak “Fuel Cell Hybrid PowerPack for Rail Application (FCH2RAIL)” proiektua finantzatzea erabaki zuen 2020an, Europar Batasunaren H2020 programaren bitartez. Proiektu honen helburu nagusia da sistema modular bat garatzea, erregai-pilak eta bateriak konbinatuz trenetan energia sortu eta metatzeko. Proiektuan hainbat enpresa eta erakundek hartzen dute parte, partzuergo moduan antolatuta: CAF, DLR, Toyota, RENFE, ADIF, CNH2, IP eta Stemmann-Technik. Proiektuaren zuzendaritza teknikoa CAF enpresaren ardura da eta 2021 urtetik 2024ra arteko iraupena izango du.

1.irudia: FCH2RAIL proiektuan erabilitako tren erakuslea Zaragozako CAFeko lantegian (Argazkia: CAF)CAFen hidrogenozko tren erakuslea

Proba errealak egin ahal izateko, tren erakusle bat sortu du CAFek. Trenaren oinarria RENFEren aldirietako Civia moduko hiru kotxeko tren bat da. Tren erakusle honen ezaugarri garrantzitsua da bi modu ezberdinetan funtzionatzeko gai dela: katenariarekin (elektrifikatuta dauden trenbideetan) edo hidrogenoarekin (katenariarik ez dagoenean). RENFEren treneko kotxeetako bat, erdikoa hain zuzen, guztiz eraldatu da bertan hidrogeno-deposituak, erregai-pilak, bateriak eta beharrezko gainerako ekipamendu berri guztia instalatzeko. Zehazki bi modulu, energia sortu eta gordetzekoak (powerpack izenekoak) instalatu dira kotxe honetan. Modulu horietako bakoitzak honako ekipamendua hau du:

• Hiru erregai-pila: Toyotak garatutako gailu elektrokimiko hauek energia elektrikoa sortzen dute hidrogenoa erregai hartuz. Diesel generadoreekin alderatuz, erregai-pilek ur-lurruna baino ez dute isurtzen atmosferara.
• Bateria sistema bat (ingelesez Onboard Energy Storage System, OESS): Sistema hau katenariaren bidez kargatu daiteke, hidrogeno-beharrak murrizteko. Gainera, hibridazio-algoritmoen bitartez erregai-pilekin konbinatuz, hainbat abantaila eskaintzen ditu:
  1. Erregai-pilen potentzia osatu dezake une jakinetan, instalatu beharreko erregai-pilen kopurua gutxitzeko.
  2. Galgatzean sortzen den energia elektrikoa baliatzea ahalbidetzen du.
  3. Erregai-pilek uneoro ematen duten potentzia optimizatzea ahalbidetzen du, soberako potentzia xurgatuz edo falta dena eskainiz. Horrela, hidrogeno-kontsumoa gutxitzea lortu daiteke.

• DC/DC konbertsore bat: powerpack-ak sortutako eta xurgatutako energia elektrikoaren tentsioa ez da trenak erabiltzen duen tentsio bera, eta horregatik behar da halako bihurgailu bat.
• Hozte-sistema: erregai-pilen tenperatura kontrolatzeko derrigorrezkoa.
• Hidrogenoa metatzeko deposituak eta garraiatzeko sistema: Hidrogenoa oso gas arina denez, bolumen handia betetzen du presio eta tenperatura normaletan. Hori dela eta, presio altuan gordetzen da eta horrek erronka tekniko handia dakar. Halaber, beharrezkoak dira segurtasun-neurri zorrotzak, gas-ihesak saihesteko.

2. irudia: Powerpack baten osagai nagusiak. (Argazkia: CAF)

 

3. irudia:  Ezkerrean: erregai-pilen instalazioa trenaren gainean. Eskuinean: hidrogeno-deposituak trenean instalatuta. (Argazkia: CAF)

Aurretik aipatu dugun moduan, eraikitako tren honek bi modutan funtzionatu dezake. Modu elektrikoan, ohiko tren baten antzekoa dela esan daiteke: erregai-pilak itzalita daude eta bateriek ez dute energiarik ematen. Hidrogeno moduan, aldiz, funtzionamendua konplexuagoa da. Izan ere, hidrogeno-pilek potentzia maila ezberdinak eman ditzakete eta une oro erabaki behar da trenaren sei piletako bakoitzak zein potentzia eman behar duen. Horretarako, DASEM izeneko aplikazioa erabiltzen da (Driver Advisory System and Energy Management). Aplikazio horrek honako informazioa hau erabiltzen du:

1. Azpiegituraren datuak: Geltokien posizioa, trenbidearen malda, abiadura maximoak, eta abar.
2. Trenaren parametroak: Masa, trakzio- eta freno-gaitasunak, luzera, aerodinamika-koefizienteak, efizientziak, eta abar.
3. Ibilbideen ordutegiak.

Datu horiek erabiliz, DASEM aplikazioak kalkulatu egiten du aukeratutako ibilbidea burutzeko beharrezko abiadura-profila: une bakoitzean trenak zer abiadura izan behar duen ordutegia ondo betetzeko eta aldi berean energia kontsumo minimoa izateko. Abiadura-profil hori abiapuntu hartuta, eta dagozkion efizientziak aplikatuz, potentzia-profil bat estimatzen du: segundo bakoitzean trenak zer potentzia eskatu edo sortuko duen (trenak freno elektrikoa aplikatzean energia berreskuratzeko gaitasuna baitu). Azkenik, potentzia-estimaziotik abiatuta, optimizazio bat burutzen du, honako galderari honi erantzunez: zein potentzia eman behar dute erregai-pilek une bakoitzean, bateriekin batera trenak behar duen potentzia emateko, ibilbide osoko hidrogeno kontsumoa minimizatuz? Hiru pausoko prozesu hau (abiadura-profila -> potentzia-profila -> erregai-pilen potentziaren optimizazioa) ibilbidearen hasieran egiten da lehenik, baina normalean trenak benetan osatzen duen abiadura-profila ez denez estimatutakoaren berdina, beharrezkoa da ibilbidean zehar birkalkulatzea, unean uneko egoerara egokitzeko (trenaren posizioa, abiadura, denbora, bateriaren karga, eta abar).

CAFen hidrogenozko trenaren probazko ibilbideak

Hainbat ibilbide osatu dira orain arte tren erakuslea probatzeko. Guztiek katenariarik gabeko zati luze xamarra dute eta gaur egun RENFEren diesel trenak ibiltzen dira bertan. Artikulu hau idazteko unean honako hauek izan dira ibilbideak:

• Zaragoza-Canfranc: Lehen probak egin ziren han. Jaka eta Canfranc artean malda handiko tarteak daude eta trenaren abiadura ezin da oso altua izan (50 km/h inguru).
• Zaragoza-Soria: Torralba del Moral (Soria) eta Soria artean ez du katenariarik. Ez du malda handirik eta batez besteko abiadura 100 km/h ingurukoa da.
• Zaragoza-Teruel: Teruelerako noranzkoan malda handiak ditu eta abiadura altuan egin daitezke.
• Madrid-Mérida: Katenariarik gabeko tarte luzeena duen ibilbidea da eta hidrogeno-kontsumo altuena eskatzen duena.

Ibilbide guztietan, oso erabilgarria izan da DASEM aplikazioa, egindako potentzien optimizazioari esker trenean kargatu daitekeen hidrogenoarekin ibilbide luzeak osatzea ahalbidetu duelako.

Oraindik martxan dagoen FCH2RAIL proiektua erakusten ari da hidrogenoaren energian oinarritutako tren bat teknikoki bideragarria dela ezaugarri ezberdinetako ibilbideetan zerbitzua emateko. Hala ere, mundu osoko trenbideetan hidrogeno-trenak ikusi aurretik beste hainbat gai argitu beharko dira; esate baterako, hidrogenoaren sorkuntza eta garraioa edota trenen fabrikazioaren eta mantentze kostua.

Egileaz:

Xabier Artaetxebarria Artieda software ingeniaria da Beasaingo CAF enpresan.

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