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Con esta entrada termina la serie Imago Mundi de la sección Matemoción del Cuaderno de Cultura Científica, que hemos dedicado a mostrar diferentes retratos del mundo, realizados con diferentes proyecciones cartográficas (matemáticas). En la primera entrega, ‘Imago mundi’, 7 retratos del mundo, las 7 proyecciones cartográficas utilizadas fueron: la proyección cilíndrica conforme de Mercator, la proyección pseudo-cilíndrica isoareal de Mollweide, la proyección pseudo-cilíndrica isoareal de Eckert IV, la proyección isoareal interrumpida homolosena de Goode, la proyección convencional de Van der Grinten, la proyección central, que preserva los caminos más cortos, y la proyección estereográfica, que es conforme.

Mapa de mundo realizado con la proyección de Mercator, mostrando las corrientes oceánicas, así como las rutas y distancias entre los puertos más importantes, perteneciente a la publicación “The Royal Atlas Of Modern Geography Exhibiting”, W.& A.K. Johnston, 1912. Imagen de [1]Mientras que, en la segunda entrega, ‘Imago mundi’ 2, otros 6 retratos del mundo las proyecciones eran: la proyección rectangular o carta plana, la proyección cilíndrica de Miller, la proyección de Gall-Peters, con toda la familia de proyecciones cilíndricas isoareales a la que pertenece esta, la proyección de Robinson, la proyección de Winkel tripel y la proyección acimutal equidistante.

Mapa físico del mundo de National Geographic, realizado con la proyección de Winkel tripel, en 2005, revisado en 2007

Pero vayamos directamente a los retratos de esta tercera, y última, entrega de la serie.

Retrato 1: La proyección en perspectiva general

Si preguntáramos a la gente por la forma correcta de representar la superficie terrestre en un plano, muchas personas nos dirían que es realizando un retrato, o fotografía, desde un punto cualquiera del espacio. Esta es la conocida como proyección en perspectiva general.

La proyección en perspectiva general es una proyección geométrica azimuthal, que consiste en proyectar la superficie de la Tierra sobre un plano desde un punto de proyección mediante las rectas o “rayos” de proyección, es decir, como si estuviesemos mirando desde ese punto. Dependiendo de la posición del plano de proyección hablamos de perspectiva vertical o inclinada. La perspectiva es vertical si el plano es perpendicular a la recta que une el punto de proyección con el centro de la superficie terrestre, en otro caso, es inclinada.

Esquema de la proyección en perspectiva general, verical o inclinada, desde un punto que está en la vertical del polo norte

Dependiendo de lo lejos que esté el punto de proyección la imagen será más amplia o más reducida.

Mapas realizados con la proyección en perspectiva vertical, con imágenes reales del proyecto “The Blue Marble New Generation” de la NASA, con el centro de proyección sobre el Ecuador, cerca de la desembocadura del río Amazonas, y con el punto de proyección a 590 km (la distancia a la que está la órbita del telescopio Hubble, aunque este no mira hacia la Tierra), a 35.786 km (altura a la que suelen estar los satélites) y a 378.000 km (más o menos la órbita de la Luna). Imagen de [6]

Pero estamos hablando de proyecciones matemáticas, y no de fotografía, por lo que podemos proyectar desde cualquier punto, incluso que esté en el interior del globo terrestre, y con el plano de proyección situado en cualquier posición, por ejemplo, en el lado opuesto, al punto de perspectiva, de la Tierra (lo que se llaman mapas en perspectiva vertical lejanos). Las proyecciones gnomónica, estereográfica y ortográfica (que veremos en el siguiente retrato) son casos particulares de la familia de proyecciones en perspectiva. Los siguientes diagramas nos muestran las diferentes opciones.

Diagramas de las diferentes proyecciones pertenecientes a la familia de proyecciones en perspectiva, dependiendo de la situación del punto de proyección y del plano sobre el que se proyecta. Imagen de [6]Para esta proyección, el meridiano y paralelo centrales se transforman en rectas, mientras que los demás meridianos y paralelos se transformarán en rectas, arcos de circunferencia o elipses, incluso en parábolas e hiperbolas, dependiendo del aspecto de la proyección (polar, ecuatorial u oblicua). No se preservan las propiedades métricas y existe una menor distorsión cerca del centro de proyección y una deformación exagerada en los bordes. Esta proyección, en su caso general, no fue prácticamente utilizada más que para representar la Tierra vista desde el espacio.

Mientras que las imágenes en perspectiva vertical general (con el plano cercano) nos muestran solo una parte de uno de los hemisferios, mediante el uso de un plano “lejano”, en la parte opuesta, de la superficie terrestre, al punto de proyección, se pueden obtener mapas que cubran más que un hemisferio.

Mapa de dos tercios de la superficie terrestre, realizado en 1857 por el coronel Henry James, con la proyección en perspectiva vertical lejana, con una distancia de 1,5 veces el radio de la Tierra, desde el centro y en dirección opuesta al plano de proyección. Imagen de [1]

Por este motivo, la proyección en perspectiva vertical lejana fue utilizada por varios autores. El matemático francés Phillipe de La Hire (1640-1719) en 1701 con una distancia del punto de proyección de 1,7 veces el radio de la Tierra, desde el centro y en dirección opuesta al plano de proyección, el coronel británico Henry James (1803-1877), quien fuera director general de la agencia de mapas de Gran Bretaña, con una distancia de 1,5 veces el radio terrestre en 1857, el geodesta británico Alexander R. Clarke (1828-1914), junto con Henry James, a una distancia de 1,368 veces, en 1862, o solo, en su famosa “proyección crepúsculo”, con el plano a una distancia de 1,4 veces el radio de la Tierra, en 1879.

Reproducción de Carlos A. Furuti [6] de los mapas de Phillipe de La Hire (1701), Henry James (1857), Alexander R. Clarke (1862), junto con Henry James, o solo, en su famosa “proyección crepúsculo” (1879), realizados con proyecciones en perspectiva vertical lejana

Retrato 2: La proyección ortográfica

La proyección en perspectiva es un caso particular de la anterior familia, si consideramos que el punto de proyección está lejos, en el infinito, luego los rayos de proyección van paralelos entre sí y perpendiculares al plano de proyección.

Mapa del mundo, de la zona del Atlático, realizado con la proyección ortográfica, publicado por Richard E. Harrison como suplemento de la revista Fortune, en junio de 1942, el primero de una serie de tres mapas ortográficos. Imagen de [1]

Esta proyección ya era conocida desde la antigüedad. Seguramente la era conocida por los egipcios y el matemático y astrónomo Hiparco de Nicea (aprox. 190-120 a.n.e.) la utilizó para sus cálculos de astronomía. En la antigüedad se conocía con el nombre de “analema”, que sería reemplazado por “ortográfica” en 1613, por el matemático francés Francois d’Aguillon (1567-1617). Aunque fue utilizada por primera vez para mapas del mundo en el siglo XVI, por el cartógrafo austriaco Johannes Stabius (1450-1522) y el artista renacentista alemán Alberto Durero (1471-1528).

Grabado coloreado de Alberto Durero de un mapa de Johannes Stabius, de 1515. Imagen de Media Storehouse

Esta proyección se suele utilizar por su aspecto similar al aspecto que tiene el planeta visto desde el espacio. No es una proyección que se haya utilizado en muchos atlas, pero sí en algunos, cuando se quiere mostrar la imagen de la Tierra desde el espacio exterior, como en The Global Atlas, A New View of the World from Space, publicado por Frank Debenham en 1958, en varios de los atlas de Rand McNally o por la US Geological Survey, USGS. Y volvió a utilizarse cuando empezó la carrera espacial.

“Tabla sinóptica de la esfericidad de la Tierra”, con seis mapas hemisféricos, realizados con la proyección ortogonal, de la Tierra: Europa, Asia, Norteamérica, África, Oceanía y América del Sur, perteneciente a la publicación de M.F.A. Garnier, Atlas spheroidal et universel de geographie dresse a l’aide des documents officiels, recemment publies en France et a l’etranger (1862). Imagen de [1]

Retrato 3: La proyección cónica conforme de Lambert

Tanto en las dos primeras entregas de esta serie de retratos del mundo, Imagi Mundi, como en los dos primeros retratos de esta tercera entrega, solamente hemos presentado proyecciones cilíndricas y acimutales, o generalizaciones de estas. Ahora vamos a presentar algunas proyecciones cónicas, es decir, cuya superficie auxiliar de proyección es el cono. Es decir, en el caso de las proyecciones geométricas, se proyecta primero la esfera terrestre básica sobre un cono, tangente (la intersección es una circunferencia, que será un paralelo en el caso normal, esto es, si el eje del cono coincide con el de la esfera terrestre básica) o secante (con dos circunferencias de intersección, que serán paralelos en el caso normal), a la esfera y luego este se despliega, cortando por una de sus rectas generadoras, en un plano.

Esquemas de las proyecciones cónicas en el caso normal (el eje del cono y la esfera es el mismo), tangentes (con un paralelo de tangencia) y secantes (con dos paralelos de intersección)

La proyección cónica conforme de Lambert es una de las siete proyecciones presentadas por el matemático alemán, aunque de origen francés, Johann H. Lambert (1728-1777) en su trabajo Notas y comentarios sobre la composición de mapas terrestres y celestes (1772). Lambert utilizó las herramientas matemáticas en su poder (cálculo, geometría, álgebra y trigonometría) para construir una familia de proyecciones conformes intermedias entre la proyección estereográfica (que es acimutal) y la proyección de Mercator (que es cilíndrica), para los casos tangentes (con un paralelo de tangencia) y secantes (con dos paralelos de intersección).

Mapa del mundo realizado con la proyección cónica conforme de Lambert, cuyos paralelos de tangencia a 20º N y 50º N, con imágenes del proyecto “Blue Marble” de la NASA. Imagen de Wikimedia Commons

Como hemos comentado, esta proyección es conforme, preserva los ángulos, los rumbos, y para regiones pequeñas también las formas. La deformación es pequeña cerca de los paralelos de tangencia o intersección, y mayor al alejarse de ellos. Por este motivo, la proyección es muy útil para mapas de territorios en la dirección este-oeste, que se desarrollen alrededor del paralelo de tangencia o entre los dos paralelos de intersección, no estando estos muy alejados.

Hasta que fue utilizada por Francia durante la primera guerra mundial, esta proyección había permanecido olvidada. Después se ha convertido en una de las proyecciones más utilizadas para mapas de “escala grande” (esto es, es factor de proporcionalidad de la escala es pequeño), es decir, mapas de territorios pequeños. La utiliza la USGS de Estados Unidos, así como muchas otras agencias internacionales, para mapas topográficos. La Comisión Europea la recomienda para mapas conformes de Europa al completo de escalas mayores o iguales a 1:500.000 (como 1:100.000 o 1:25.000), y es común en países como Francia, Estados Unidos, Canada o México. También se emplea mucho para cartas náuticas.

“Carta tectónica internacional de Europa”, realizada con la proyección cónica conforme de Lambert, por el Congreso Internacional de Geología, Academia de Ciencias de la URSS, 1962. Imagen de [1]

“Mapa de tratados indios de Canada”, realizado con la proyección cónica conforme de Lambert, del “Department of Mines and Technical Surveys” de Canada, 1961. Imagen de University of Toronto Libraries

Retrato 4: La proyección cónica isoareal de Albers

En su monografía de 1772, Johann Lambert también propuso una proyección cónica isoareal, que sería generalizada por el cartógrafo alemán Heinrich C. Albers (1773-1833) en 1805, también con uno o dos paralelos de intersección, que son aquellos en los que la escala es real (luego son llamados paralelos estándar). Como en el caso de la proyección cónica conforme de Lambert, los paralelos son arcos de circunferencias concéntricas y los meridianos son radios –rectas- de esas circunferencias igualmente espaciados, que cortan perpendicularmente a los paralelos. Los polos son arcos de circunferencia, el interior y el exterior, mientras que en la cónica conforme de Lambert era un punto (el norte o el sur, dependiendo de la versión), y el infinito.

Mapas del mundo realizados con las proyecciones cónica isoareales de Lambert (con paralelos estándar a 90ºN y 24º 28’ 11’’N) y Albers (con paralelo estándar a 45ºN). Imagen de [6]

De nuevo, la deformación es pequeña cerca de los paralelos de tangencia o intersección, y mayor al alejarse de ellos, por lo que también es útil para mapas este-oeste. En particular, es una proyección, con deos paralelos estándar, muy utilizada para los mapas de Estados Unidos.

Mapa en relieve de Estados Unidos, realizado con la proyección cónica isoareal de Albers, publicado por la Ohman Company en 1942. Imagen de [1]

Retrato 5: La proyección de Bonne

En las proyecciones cónicas, ya sean geometricas puras o su generalización matemática, los meridianos (en la versión normal) se representan como radios (rectas), igualmente espaciados, de los arcos de circunferencias concéntricas que representan a los paralelos, mientras que en la generalización de estas proyecciones, las llamadas pseudo-cónicas, los meridianos siguen siendo arcos de circunferencia, mientras que los paralelos ya no son rectas.

Un ejemplo de proyección pseudo-cónica es la proyección de Bonne, que realmente es toda una familia de proyecciones pseudo-cónicas isoareales, en función de cual sea el paralelo estándar o central (correspondiente al paralelo de intersección con el cono).

Mapamundis realizados con la proyección de Bonne, para los paralelos estándar de 45ºN, en el primero, y 15ºS, en el segundo

El autor de esta familia de proyecciones fue el cartógrafo e ingeniero francés Rigobert Bonne (1727-1795). Aunque la proyección de Bonne ya había sido utilizada con anterioridad. Por ejemplo, en el mapa Universalis Cosmographia del cartógrafo alemán Martin Waldseemüller (1470-1520) de 1507 que modifica la segunda proyección de Ptolomeo o en su generalización en el mapa del mundo de Petrus Apianus de 1520, así como en el mapa del mundo del cartógrafo italiano Bernardo Sylvanus de 1511.

Mapa “Universalis Cosmographia” de Martin Waldseemüller (1507), en el que aparece, por primera vez en un mapa, la palabra “América”Planisferio de Sylvanus (1511)

Los casos extremos son la proyección de Werner (o Stabius-Werner), cuando el paralelo estandar es 90ºN, que tiene forma de corazón y la proyección sinusoidal o de Sanson-Flamsteed, cuando el paralelo es 0º.

Mapa del mundo, realizado con la proyección de (Stabius-) Werner, perteneciente al “Atlas del mundo” (1913), de John Bartholomew. Imagen de University of Toronto Libraries

La proyección sinusoidal tiene este nombre ya que los meridianos son sinusoides, curvas de la función seno, mientras que los paralelos son rectas estándar, es decir, la escala es correcta a lo largo de los paralelos. Por este motivo, el mapa diseñado con la proyección sinusoidal se va encogiendo según los paralelos van acercándose a los polos, que son dos puntos. Para que la compresión no sea tan fuerte en los polos, se suele utilizar una versión cortada, o interrumpida.

Mapa con las lenguas del mundo, realizado con la proyección sinusoidal interrumpida, perteneciente al “Atlas del mundo para el estudio de la Geografía en el Programa de Entrenamiento Especial del Ejército”, United States Army Service Forces, 1943. Aparecen el euskera (zona del País Vasco y Navarra) y el catalán (aunque solo señalado en las Islas Baleares). Imagen de [1]

Retrato 7: La proyección armadillo

Como ya hemos comentado, existen tres familias principales de proyecciones, en función de si la superficie auxiliar de proyección no existe (acimulates), es un cilindro (cilíndricas) o es un cono (cónicas). También se podrían tomar otras superficies auxiliares intermedias no necesariamente desarrollables, aunque no suele ser lo habitual, como en la proyección armadillo, desarrollada en 1943 por el cartógrafo estadounidense, de origen húngaro, Erwin J. Raisz (1893-1968), que consiste en proyectar la superficie terrestre básica sobre un toro (recordemos que en las matemáticas un “toro” es la superficie que tiene la forma de un flotador) y luego proyectar ortogonalmente, según una cierta dirección, en un plano.

Mapa del mundo sobre agricultura, realizado con la proyección armadillo, perteneciente al “Atlas de geografía global” (1944), de Edwin Raisz. Imagen de [1]

Retrato 8: La proyección globular de Nicolosi

Las proyecciones globulares son aquellas que pretenden representar la imagen esférica del globo terrestre, y contrariamente a las proyecciones acimutales, no son proyecciones geométricas, es decir, no están definidas a través de “rayos”, como ocurre en proyecciones acimutales como la gnomónica o la estereográfica, y en proyecciones cilíndricas como la proyección cilíndrica isoareal de Lambert. No preservan ni áreas, ni ángulos. Se limitan a un hemisferio, por lo que se necesitan dos mapas para cubrir toda la superficie terrestre.

Son proyecciones muy antiguas. Una de las proyecciones globulares más antiguas fue descrita por el filósofo inglés Roger Bacon (1214-1294) hacia 1265. La proyección globular conocida como de “Nicolosi”, que es una modificación de una proyección globular, la llamada primera, del jesuita, geógrafo y matemático francés Georges Fournier (1595-1652), fue realizada por el geógrafo italiano Giovanni Battista Nicolosi (1610-1670), aunque seguramente fue creada por el matemático persa Al-Biruni (973-1048).

“El mundo en la proyección globular” (de Nicolosi), de la publicación Outlines of the World (1845), de Aaron Jr. Arrowsmith. Imagen de [1]

En el mapamundi diseñado con la proyección globular de Nicolosi los meridianos y paralelos son circulares. De las proyecciones globulares, esta es la que produce menos distorsión en las formas. En la mayoría de los mapas modernos en los cuales se menciona que han sido diseñados con la proyección globular, se están refiriendo a la proyección globular de Nisolosi.

Retrato 9: La proyección regional de Bartholomew

En 1958 el cartógrafo escocés John C. Bartholomew (1923-2008) combinó la proyección cónica equidistante (esta una proyección cónica sencilla, donde los meridianos son rectas estándar, es decir, la escala es correcta a lo largo de los meridianos, igualmente espaciadas y los paralelos son arcos de circunferencia, igualmente espaciados, además, los dos paralelos de intersección con el cono son también curvas estándar), para latitudes por encima del Trópico de Cáncer (22,5ºN), y la proyección de Bonne interrumpida para el resto de la superficie terrestre.

Mapa “Fisiografía del mundo”, realizado con la proyección regional de Bartholomew, perteneciente a la publicación “The Times Atlas of the World” (1958), de John C. Bartholomew (editor), Houghton Mifflin. Imagen de [1]

Existen muchas más projecciones cartográficas, pero parafraseando al matemático británico Andrew Wiles, “creo que lo dejaré aquí”.

“Going Global”, de la serie “American History” (2004), de la artista estadounidense Joyce Kozloff, cuya obra artística está basada en la cartografía. Esta obra contiene un mapamundo realizado con la proyección homolosena de Goode. Imagen de [8]

Bibliografía

1.- David Rumsey Map Collection

2.- National Geographic, Maps

3.- Raúl Ibáñez, El sueño del mapa perfecto; cartografía y matemáticas, RBA, 2010.

4.- Raúl Ibáñez, Muerte de un cartógrafo, Un paseo por la Geometría, UPV/EHU, 2002. Versión online en la sección textos-on-line de divulgamat

5.- J. P. Snyder, Flattening the Earth, Two Thousand Years of Map Projections, The University of Chicago Press, 1993.

6.- Carlos Furuti, Map projections

7.- J. P. Snyder, Map projections, A Working Manual, USGS Professional Paper 1395, 1987.

8.- Página web de la artista Joyce Kozloff

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 ‘Imago mundi’, finalmente 9 retratos más del mundo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. ‘Imago mundi’, otros 6 retratos del mundo
2. ‘Imago mundi’, 7 retratos del mundo
3. La geometría de la obsesión

Juanma Gallego Animalien migrazioan instintua oinarri garrantzitsua dela uste da, baina ungulatuekin egindako azterketa zabal baten ostean ekologo talde batek ondorioztatu du transmisio kulturala ere funtsezkoa izan daitekeela.

BBC kateak ekoiztutako Planet Earth edo antzeko dokumental bikainak ikusi dituen lagun orok ondo gordeko ditu oroimenean hegazkin bitartez hartutako irudi ikusgarriak. Lurraldean zehar pixkanaka baina modu etengabean mugitzen den orban erraldoi bat azaltzen da zenbait irudiotan. Milaka animaliaz osatutako orbanak dira, naturaren handitasunaren eta edertasunaren adierazle bikainak.

Belaunaldiz belaunaldi transmititutako geneetan abiatzen dira mugimendu horiek, instintuak bultzatuta. Halako azalpena entzuten ohituta gaude, baina, antza, gauzak ez dira hain linealak. Ohituta gaude ere senaren baitan sailkatzen animalien portaeran guztiz ondo ulertzen ez ditugun fenomenoak, eta batzuetan ulertezina zaigun gizakiaren portaera azaldu nahian ere instintura jo ohi dugu, beste garai batean kimikariek ondo ulertzen ez zuten guztia eterraren baitan kokatzen zuten modu berdinean.

1. irudia: migratzen ari diren mufloiak Yellowstonetik gertu dagoen Park konderrian (Wyoming). (Argazkia: Travis Zaffarano Trailcam Photo, Wyoming Migration Initiative)

Ikerketan aurrera joan ahala, baina, gero eta gehiago konturatzen ari gara gizakiena baino ez omen diren portaera batzuk animalietan ere aurki daitezkeela. Ez pentsa, eremu labainkorra da hau. Interneten bitartez aise hedatzen diren bideo biralen garaian, animalien portaera basati arrunt asko ikuspuntu antropozentriko batetik interpretatzen direlako, portaera horiei heroitasuna, eskuzabaltasuna eta Disneyko filmetan eta ipuinetan ohikoak diren bestelako portaerak antzematen zaizkiolarik.

Ez da gaur hona ekartzen dugun proposamenaren kasua, atzean ondo finkatutako ikerketa baitago. Ipar Amerikako mendebaldean 60 urtez egindako behaketan oinarritu dira, baina, batez ere, azken urteetan GPS gailuen bitartez hainbat animaliari egin dieten jarraipen zehatza izan da erabakigarria. Zehazki, 267 mufloiri eta 189 altzeri jarraipena egin diete.

Orain arte ekologoek susmoa zuten ugaztun hauetan migratzeko joeran ikasketa sozialak nolabaiteko rol bat izan behar zuela, baina momentuz ez da frogatu. Oraingoan, baina, datu andana jarri dute mahai gainean, eta baita datu horien interpretazio ausarta ere.

‘Surfean’, kimu goxoen bila

Wyomingeko Unibertsitateko (AEB) ikertzaileek Science aldizkarian argitaratutako ikerketan ondorioztatu dute ungulatuek migratzen ikasi egiten dutela, eta, hortaz, nolabaiteko “transmisio kulturala” egon behar duela fenomeno horren oinarrian. Apatxak dituzten ugaztunak dira ungulatuak. Kategoria horretan biltzen dira, adibidez, bisonteak, altzeak edota ahuntz basatiak.

2. irudia: ikerketa egin ahal izateko GPSarekin hornitutako lepokoak jarri dizkiete animaliei. Irudian agertzen diren ikertzaileak hori egiten ari dira. (Argazkia: Mark Gocke)

Fenomenoa ulertzeko, beharrezkoa da azaltzea surfetik “maileguan” hartutako kontzeptu bat azaltzea. Urteroko hazkundea hasten duten landareak dira aproposenak belarjaleentzat, eta, horregatik, une hori iristen denean kimu goxoez betetako larreen bila joan ohi dira ungulatuak. Normalean, denbora aurrera joan ahala, latitude altuagoetan aurkitzen dira halako bazkak. Modu informal batean, ekologoek diote belar berrien bila belarjaleek egiten dituzten mugimendu hauek “olatu berdearen gainean surf egitearen” parekoa dela. Olatu honen atzean ibiltzea migraziorako beharrezkoa den lehen pausutzat dute adituek.

Portaera horretatik abiatuta, kalitate oneko bazkaren atzean mufloiek eta altzeek duten ahalmena ebaluatu nahi izan dute ikertzaileek. Hiru multzo bereizi dituzte populazio horietan: ohiko eremuetatik mugitu ez diren populazioak, duela hainbat belaunaldi gizakiak lekuz aldatu dituen populazioak eta, azkenik, gizakiak duela gutxi eremu berrietara mugiarazi dituen populazioak.

Ikusi ahal izan dutenez, eremu batean gero eta denbora gehiago egon, orduan eta migratzeko joera izan dute animaliek. Eskualde batean errotutako animaliek betiko moduan migratu duten bitartean, urte gutxi lehenago mugitutako populazioek gutxiago migratu dute, eta mugitu berri izan direnek, berriz, ez dute batere migratu. Ikerketan erakutsi dute 90 urte inguru igaro behar direla, edo 12-13 belaunaldi, leku berri batera eraman izan diren populazioen erdia berriro “migratzaile” bihurtzeko. Desberdintasunak badira espezieen artean: mufloien kasuan, 40 urte igaro behar izan dira animalien %80 migratzaile bihurtzeko. Altzeen kasuan, 90 urte igaro behar dira horretarako.

Hortaz, animaliek denbora bat behar dute habitat berrietara egokitzeko, elikagairik hoberenak non dauden ikasteko eta, orain ezagutu den moduan, ezagutza hori belaunaldi berriei transmititzeko. “Ondorio hauek erakusten dute ungulatuek denboran zehar paisaiari buruzko ezagutza metatzen dutela, eta ezagutza honen transmisio kulturala beharrezkoa dela migrazioa indartzeko eta mantentzeko”, esan du prentsa ohar batean Brett Jesmer artikuluaren egile nagusiak.

Ohiko estrategia da animalia basatien kontserbazioan taldeak leku batetik bestera eramatea. Giza populazioa edota giza jardueraren bat dagoen eremuetatik animaliak hartu eta parke naturaletara edo bestelako babeslekuetara eraman.

Science aldizkariko ale berean argitaratutako iruzkin batean Sherbrookeko Unibertsitateko (Kanada) Marco Festa-Bianchet biologoak konparaketa bitxia egin du: funtsean, turistek hiri ezezagun batera iristean egin ohi duten berdina egiten omen dute ungulatuek: jateko toki aproposenei buruz galdetzen diete hiri horretako biztanleei. “Ungulatuen migrazioa transmisio kulturalaren bitartez garatu eta mantentzen” dela berretsi du aditu honek. Biologoak azaldu du nola beste garai batean Europako hainbat ungulatu espezie migratzaile sedentario bihurtu direla, gizakiak haien habitatak guztiz aldatu dituelako.

Ehiza, klima-aldaketa eta habitaten galera dira animalia hauek aurrean dituzten mehatxurik handienak. Hegaztiei ez bezala, ungulatuei gizakiek jarritako hesi artifizialek asko eragiten diete, hala nola autobideek edota harresiek. Printzipioz, migratzen duten populazioak sedentario bilakatzeko modua badute ere, adituen esanetan, aukera hau ez da oso gomendagarria espeziaren biziraupenerako, modu horretan migrazioak urtaro desberdinetan zehar janaria soberan eskuratzeko espeziari dakarkion abantaila galtzen delako.

Erreferentzia bibliografikoa:

Brett R. Jesmer et al., (2018). Is ungulate migration culturally transmitted? Evidence of social learning from translocated animals. Science (361), 6406, pp. 1023-1025. DOI: 10.1126/science.aat0985

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Egileaz: Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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The post Ez pentsa guztia sena denik: migratzen ere ikasi behar da appeared first on Zientzia Kaiera.

Cuando el joven doctor Louis Pasteur, a la sazón profesor del instituto de secundaria de Dijon, se enfrentó a su primer proyecto de investigación en solitario pensó que lo primero que necesitaba era una profunda preparación en cristalografía práctica. Decidió que lo mejor que podía hacer era estudiar sistemáticamente las formas cristalinas, repetir todas las mediciones y comparar sus resultados con los publicados. Uno de los estudios cristalográficos que decidió repetir fue el de 1841 de Frédéric Hervé de la Provostaye.

Pasteur fue muy meticuloso en la repetición de los experimentos. Esta meticulosidad tuvo su premio en el descubrimiento de algo que aparentemente había escapado tanto al ojo de Mitscherlich como al del propio de la Provostaye: aparecían caras hemiédricas en los cristales de tartrato de sodio y amonio. Sin embargo los cristales del racemato también tenían caras hemiédricas; la muestra bruta estaba formada en realidad por una mezcla de caras hemiédricas izquierdas y derechas.

Pasteur, en vez de anotar el dato y seguir con otra cosa, decidió investigar un poco. Con ayuda de una lupa y unas pinzas separó los cristales diestros y los zurdos, y preparó disoluciones con ellos. Para su sorpresa la disolución de zurdos era levorrotatoria y la de los diestros dextrorrotatoria. Si disolvía cantidades iguales de zurdos y diestros la disolución resultante era ¡ópticamente inactiva!

A continuación Pasteur decidió que tenía que comprobar la composición química de los cristales zurdos y diestros. Para ello obtuvo los ácidos libres a partir de las sales: el diestro era idéntico en todo al tartárico, el zurdo era en todo el tartárico pero con actividad óptica inversa.

Con todos estos datos el investigador de 25 años llegó a las siguientes conclusiones:

a) El ácido racémico no es un compuesto puro, sino una mezcla de iguales cantidades de ácido tartárico zurdo y diestro, que se diferencian tan sólo en su actividad óptica. La rotación óptica de los dos compuestos se cancela y, por lo tanto, la mezcla es inactiva.

b) La actividad óptica de los compuestos orgánicos, sus disoluciones, y los líquidos es el resultado de la falta de simetría (Pasteur usaba la palabra disimetría) de las moléculas.

c) La actividad óptica de los cristales cuyas disoluciones (o fundidos) son ópticamente inactivos como, por ejemplo, el cuarzo o el clorato de sodio, se debe al empaquetamiento disimétrico de moléculas simétricas.

d) Al igual que sus cristales, las moléculas diestra y zurda del ácido tartárico eran imágenes especulares (enantiómeros).

Pasteur era muy consciente de la trascendencia de su descubrimiento y de su insignificancia dentro de la comunidad científica francesa. Por ello la forma en que decidiese comunicar sus resultados era de la mayor importancia. Así que, en vez de intentar publicar directamente, escribió a la única persona capaz de entender su trabajo y con influencia suficiente para conseguir una publicación con repercusión: Jean-Baptiste Biot, a la sazón con 74 años, a punto de dejar su cátedra en la Facultad de Ciencias de París y miembro de más de 20 academias científicas europeas y americanas.

Biot reconoció la importancia del descubrimiento inmediatamente y se mostró dispuesto a comunicarlo a la Academia de Ciencias de París a la primera oportunidad. Pero, y en esto Biot demostró ser un científico cabal, no antes de que se reprodujese el experimento en su laboratorio, ensayo al que invitó a asistir a Pasteur.

Biot proporcionó a Pasteur muestras de ácido racémico, preparada por él mismo y en la que había comprobado la inactividad óptica, hidróxido sódico y amoniaco y le pidió que preparase, a partir de ellas, en su presencia, la sal doble de sodio y amonio. Una vez preparada, Pasteur abandonó el edificio y la disolución se dejó evaporar en el laboratorio de Biot en el Collège de France. Cuando se habían separado algo más de 30 g de cristales, Biot convocó de nuevo a Pasteur para que separase los cristales en su presencia. Biot en persona preparó las disoluciones para comprobar la actividad óptica de los mismos. En cuanto colocó en el polarímetro la disolución que debía ser levógira y acercó su ojo al visor, Biot exclamó tomando la mano de Pasteur:

¡Mi querido hijo, he amado tanto durante toda mi vida esta ciencia que siento mi corazón latir de júbilo!

La comunicación a la Academia se produjo ese mismo año de 1848. En los años siguientes, ya profesor universitario en Estrasburgo, Pasteur continuó con sus estudios de la asimetría molecular y cristalina de muchos compuestos, incluyendo los aspartatos y malatos ópticamente activos y los inactivos que se comprobaba que eran “mezclas racémicas”.

En 1853, mismo año en el que se le haría caballero de la Orden Nacional de la Legión de Honor, Pasteur consiguió preparar el tercer isómero del ácido tartárico, ópticamente inactivo, hoy llamado meso-tartárico.

El descubrimiento de Pasteur de la quiralidad molecular (este nombre, ideado por Lord Kelvin en los años ochenta del XIX se acabaría imponiendo frente a las disimetrías de Pasteur) añadió la tercera dimensión a la química y fue el comienzo de la estereoquímica. En las décadas siguientes el concepto de molécula creció de una fórmula (1D), a un grafo (2D) y, finalmente, a finales del XIX, a un objeto 3D.

El modelo tetraédrico para los enlaces del carbono de van’t Hoff y le Bel (1874), el modelo octaédrico de coordinación de Werner (1893) y el trabajo monumental de Emil Fischer sobre la estereoquímica de los azúcares y las proyecciones moleculares (años noventa del XIX) toman como punto de partida el trabajo cristalográfico de Pasteur.

Referencias generales sobre historia de la cristalografía:

[1] Wikipedia (enlazada en el texto)

[2] Cristalografía – CSIC

[3] Molčanov K. & Stilinović V. (2013). Chemical Crystallography before X-ray Diffraction., Angewandte Chemie (International ed. in English), PMID: 24065378

[4] Lalena J.N. (2006). From quartz to quasicrystals: probing nature’s geometric patterns in crystalline substances, Crystallography Reviews, 12 (2) 125-180. DOI:10.1080/08893110600838528

[5] Kubbinga H. (2012). Crystallography from Haüy to Laue: controversies on the molecular and atomistic nature of solids, Zeitschrift für Kristallographie, 227 (1) 1-26. DOI: 10.1524/zkri.2012.1459

[6] Schwarzenbach D. (2012). The success story of crystallography, Zeitschrift für Kristallographie, 227 (1) 52-62. DOI: 10.1524/zkri.2012.1453

Este texto es una revisión del publicado en Experientia docet el 6 de febrero de 2014

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

El artículo Cristalografía (13): Fiat Pasteur se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Cristalografía (12): In vino veritas
2. Cristalografía (6): El cura rompecristales
3. Cristalografía (8): Morfismos químicos

Rocío Pérez Isabelle Rapin neuropediatra, autismoaren esparruan espezializatu zen eta horren inguruan dauden ideia oker asko gezurtatu zituen. Horrela, frogatu zuen autismoa arazo biologiko bat zela, eta ez gurasoen, edo bereziki amen jokaeraren errua.

Izan ere, luzaro pentsatu izan zen autismoa ama hotzek eragiten zutela. Rapinek frogatu zuen gauzak ez direla horrela. Gainera, “autismo” hitza bertan behera utzi nahi izan zuen eta bere ordez, “autismo esparruko eraldaketa” erabili zuen, agerian utzi nahi izan zuelako ez zela kausa bakar batek eragindako gaixotasuna, iturri desberdinetatik etorritako sintoma sorta bat baizik.

1. irudia: Isabelle Rapin neuropediatra. (Argazkia: Albert Einstein College of Medicine)

Rapin Suitzan jaio zen 1927.ean. Ama amerikarra zuen eta aita suitzarra, eta irakurle amorratua izan zen txikitatik. Zientzialari-familia zuen eta 10 urte bete baino lehen, erabakia zuen jadanik medikuntzan arituko zela. Lausanako Unibertsitatean ikasi zuen. Bere ikasgelan, hamabi bat emakume besterik ez zegoen, ikasle kopurua 100ekoa izanik. Haur-ospitale batzuetan egin zituen praktikak eta neuropediatrian hasi zen.

Ikasketak bukatuta, Suitzan aukera gutxi zituela ikusi zuen, eta erabaki zuen Amerikako Estatu Batuetara jotzea, hau da, amaren lurraldera. Barneko sendagile modura egon zen. Gero, barneko pediatra modura aritu zen New Yorkeko Bellevue Hospital Centerren, eta neurologia-egonaldia egin zuen Columbia-Presbyterian Hospital izenekoaren Neurologia Institutuan. 1958.ean Albert Einstein Medikuntza ikastetxean sartu zen. Bertan, ikertu, eskolak eman eta gaixoak artatu zituen 2012.ean erretiratu arte.

Bertan ezagutu zuen bere senarra izango zena, Harold Oaklander. Rapinek esan zuen ezinbestekoa izan zela berarentzat bere senarraren laguntza eskuzabala eta etengabea. Autoaren ardura hartu zuen senarrak eta joskintzaren ardura berak, baina erdi bana egin zituzten beste etxeko lan guztiak eta haurren ardura. Horri esker izan zuen umeen neurologian aritzeko aukera.

2. irudia: 1959. urtea, argazkiko bigarren lerroan, Isabelle Rapin Albert Einstein Medikuntza ikastetxeko Neurobiologia Saileko lankideekin. (Argazkia: Albert Einstein College of Medicine)

Oinarri-oinarritik hasi zen, eta ume batzuek erakusten dituzten komunikazio-eragozpenak aztertu zituen: zerk sortzen zizkien arazoak, zer egin litekeen eragozpenak gainditzeko eta horrela bizi-kalitatea hobetzeko. Urte asko eman zituen ume gorrekin. Izan ere, gaixo hauek eragozpen larriak aurkitzen zituzten eskola-garaian, eta ondorioz betirako murrizten zitzaizkien gizartean egoera ekonomiko onetan bizitzeko.

Gainera, ikusi zuen kognizio eta garapen-atzerapenak eragiten zituztela eraldaketa neurologiko eta metaboliko hauek. Autobiografia labur bat idatzi zuen 2001.ean eta bertan esan zuen hizkuntza eta jokaera-atzerapenez goiz konturatzen zirela autisten gurasoen bi hiruren. Zer esanik ez, hori zinezko informazio objektiboa zen, eta kontua sakonean aztertu behar zen biologiaren ikuspegi horretatik.

Horrela, agerian utzi zuen autismoa ez zela erantzun psikologiko bat, kontu neurobiologiko bat baizik. Hori dela eta, lasaitu ederra hartu zuten gurasoek. Rapinek diagnostiko klinikorako, eta portaeraren gaineko tratamendurako oinarriak finkatu zituen, azken batean ume horien bizi-kalitatea hobetzeko bere bizitza osoan zehar. Rapinen ustez, botikek nolabaiteko eragin onuragarria zeukaten konbultsioak eta bestelako sintoma batzuen aurka, baina portaeraren gaineko tratamendu bat eraginkorragoa izan liteke, batez ere fase goiztiarretan hasiz gero.

3. irudia: Ume autistek inguruneaz komunikatzeko edo hau ulertzeko arazoak izaten dituzte.

Rapin 2017.ean hil zen, eta Albert Einstein Ikastetxeak sentipenezko omenaldia egin zion bere webgunean, medikuaren karreraren laburpena plazaratuz. Bertan, esaten zuten Rapin harro zegoela zientzialari oso garrantzitsuekin lan egin zuelako. Izan ere, zientzialari hauek 60 urte eman dituzte neurologia-tratamenduak aztertzen eta diagnostikatzen. Era berean, harro zegoen gaixoekin eta gaixoen senitarteekin izandako harremanagatik. Berak uste zuen asko ikasi zuela harreman horretan. Izan ere, gaixoaren bizitza osoan zehar luzatzen zen batzuetan harremana.

Edonola, berak uste zuen irakaskuntza zela bere zeregin nagusia. Fakultateko kide modura aritu zen 1958tik 2012ra eta geroago ere, jarraitu zuen akademia eta irakaskuntza jarduera batzuetan. Laguntza eman zien kide askori, eta sendagile egoiliar askori fakultate barruan eta fakultate horretatik kanpo ere.

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Egileaz: Rocío Pérez Benavente (@galatea128) zientzia kazetaria da.
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Hizkuntza-begiralea: Juan Carlos Odriozola

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Oharra: Jatorrizko artikulua Mujeres con Ciencia blogean argitaratu zen 2018ko urtarrilaren 25ean: Isabelle Rapin, la neuropediatra que libró a las madres de la culpa del autismo.

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El 4 de octubre de 1957, Sputnik 1 se convertía en el primer satélite artificial puesto en órbita de la historia. Desde entonces, son cientos los dispositivos que han seguido sus pasos. Tantos que a día de hoy, la órbita terrestre es un espacio atestado de cacharros espaciales en diverso grado de descacharramiento y la basura espacial se ha convertido en un problema que amenaza las actuales operaciones y misiones satelitales.

El pasado 2 de julio, un satélite destinado a medición y seguimiento del hielo de los polos, llamado CrioSat-2, operado por la Agencia Espacial Europea, orbitaba como de costumbre a unos 700 metros de altura de la superficie terrestre cuando los ingenieros al mando detectaron un trozo de chatarra espacial flotando en su dirección. Siguiendo la trayectoria de ambos objetos, comprobaron que las probabilidades de un impacto no hacían más que aumentar, así que una semana después decidieron poner en marcha su sistema de propulsión y colocar el CrioSat en otra trayectoria. 50 minutos después de completar la maniobra, la chatarra atravesaba su anterior posición a una velocidad aproximada de 4 kms por segundo.

Este tipo de maniobras para evitar accidentes se ha ido volviendo más y más común a medida que aumentaban los satélites, sondas y pedazos de ambos que pueblan nuestra órbita. En 2017, empresas, gobiernos y ejércitos, así como proyectos amateur, lanzaron al espacio 400 satélites, cuatro veces más que la media anual entre 2000 y 2010. Los números pueden incrementarse aun más si empresas como Boeing o SpaceX siguen adelante con planes ya anunciados para colocar ristras de satélites de comunicaciones que igualarán en cantidad a todos los enviados durante toda la historia de la exploración espacial.

Basura zombie, riesgo de colisión

No solo estamos llenando el espacio de basura igual que estamos haciendo con la Tierra. El problema más urgente es que esto puede convertirse en un peligro. En 2009 un satélite comercial estadounidense chocó con un satélite ruso de comunicaciones ya fuera de uso, creando miles de nuevos trocitos de basura con la que otros satélites pueden ahora chocar, y cada movimiento para evitarlos consume combustible que en teoría debe ser utilizado para la misión principal de cada satélite en cuestión. Es como un laborioso videojuego en el que cada vez es más difícil no chocar con algo mientras la fuente de energía, limitada desde el principio, se va agotando.

Basura espacial, un viaje hasta la Tierra. Fuente: ESA

El enemigo, además, tiene algo de zombi. En torno al 95% de los objetos en órbita son satélites inactivos o piezas rotas de los mismos, según Nature. Eso dificulta saber qué características tienen exactamente, algo que sería muy útil a la hora de evaluar riesgos y de navegar en torno a ellos para evitarlos. En esos casos, las agencias espaciales y los ejércitos utilizan los telescopios disponibles para recoger información durante un determinado periodo de tiempo antes de una posible colisión: si se mantiene estable o se mueve sin control, de qué materiales está hecho, si está afilado o es plano… Cuanto más sepan sobre esa chatarra zombi, mejor.

Así que diversos equipos de científicos están probando distintos enfoques para encontrar el modo de solventar el problema. Algunos han optado por hacer un detallado registro de todos los objetos que pululan por la órbita terrestre, en total unos 20.000, detallando su tamaño y forma de manera que los ingenieros de estos proyectos sepan cómo manejar sus satélites alrededor de cada uno en caso de topárselos. Otros están intentando situar todos esos objetos en su respectiva posición para trazar un mapa de la basura espacial. Otros quieren determinar órbitas y trayectorias seguras para los nuevos satélites.

Redes y arpones para pescar chatarra espacial

Algunos están buscando métodos para reducir la cantidad de chatarra que flota en la órbita terrestre, y uno de esos proyectos se ha planteado pescarla como si fuesen cachalotes y viviésemos en el siglo XIX: a base de redes y arpones. El proyecto se llama RemoveDEBRIS, ha sido desarrollado por la Universidad de Surrey, en Reino Unido, y va a realizar 4 experimentos en los que va a poner a prueba algunos conceptos y posibilidades que podrían ayudar a reducir la cantidad de escombros que pululan en la órbita más baja de la Tierra con un coste moderado.

RemoveDEBRIS, vídeo de la misión. Fuente: Universidad de Surrey.

Con un presupuesto de 15 millones de euros, esos experimentos se realizarán en un periodo de pocos meses. La nave será lanzada hacia la Estación Espacial Internacional en abril y colocada en posición en junio. El 16 o 17 de septiembre de 2019 pondrá en marcha la primera prueba, en la que utilizará una red: lanzará un satélite en forma de cubo, un cube sat, del tamaño aproximado de una caja de zapatos de la que luego saldrá un globo que se hinchará hasta alcanzar un diámetro aproximado de 1 metro. RemoveDEBRIS tratará luego de atraparlo lanzando una red con unos pesos para mantenerlo dentro.

El segundo experimento tendrá lugar a finales de octubre, y en este lanzará otro cubo y utilizará un sistema de rayos láser para escanearlo y aprender de él todo lo posible, además de encontrar la forma de navegar a su alrededor.

En el tercero, calculado para principios de febrero de 2020, RemoveDEBRIS extenderá un brazo robótico de un metro y medio, colocará un plato como objetivo y lanzará contra él un arpón para dejarlo enganchado.

El cuarto y último se espera que se realice en marzo. Para su última prueba, el satélite desplegará un mástil y una vela, que servirá como sistema de impulso para hacer descender al objeto hasta una altura menor, donde finalmente se desintegrará por la fricción contra la atmósfera.

Referencias

Satellite studying Earth’s diminishing ice swerves to avoid collision – Rocket Science Blog, ESA.

Kaputnik chaos could kill Hubble – Nature

The quest to conquer Earth’s space junk problem – Nature

Stand back, Aquaman: Harpoon-throwing satellite takes aim at space junk – Nature

RemoveDEBRIS – University of Surrey

Sobre la autora: Rocío Pérez Benavente (@galatea128) es periodista

El artículo Redes y arpones para cazar basura zombie en el espacio se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Cosmonautas: el espacio a escala humana.
2. Las ventajas (para ti y para los demás) de ser egoísta de vez en cuando
3. El GPS cerebral: cómo nos orientamos en el espacio

Ebakidura markak dituzten hegazti eta haragijaleen fosilak topatu dituzte Axlor aztarnategi mousteriarrean (Dima, Bizkaia), neandertalak euren inguruarekin harreman konplexua izan zuteneko ideia indartzen duena.

Irudia: Ebakidura markak dituzten fosilak topatu dituzte Axlor aztarnategian.

Tamaina ertaineko ungulatuak (ahuntzak, zaldiak, bisonteak, oreinak) ehizatuta bizi ziren neandertalak. Hala ere, landareen, ehiza xehearen, dortoken, Itsas-baliabideen (moluskoak, esaterako), hargijaleen eta hegaztien kontsumoa iradokitzen duten gero eta ebidentzia gehiago daude. Hegaztien eta haragijaleen frogak, dena den, Iberiar penintsulako zonalde mediterraniora mugatzen ziren orain arte, klima eurosiberiarreko iparralde penintsularrean ez zegoen ebidentziarik.

70.eko hamarkadan Jose Miguel de Barandiaranek Axlorren kobazuloan zuzendutako indusketetan aurkitutako animalia fosilak berraztertu dituzte eta kantauriar eremuko neandertalek haragijaleak zireneko eta hegaztiak kontsumitu zituzteneko lehen froga aurkitu. Hiru hegaztiren (bi arrano beltz eta bele bat) eta bi haragijale (otsoa, kanidoa eta katamotza, felidoa) fosiletan ebakidura markak ikusi dituzte. Arrano beltzaren eta katamotzaren kasuan, ebakidura markak haragia lortzeko egindakoak dira ziur aski eta otsoaren kasuan, haragiaren ala larrua lortzeko.

Jateko ez ezik, larrua, lanabesak eta, ebidentzia gero eta gehigo dituen apaingarriak eskuratzeko ehizatzen zuten neandertalek Europan Erdi-paleolitoan. Hegaztien ustiatzeak ikertzaileen arreta piztu du, portaera konplexuei lotuta baitago ikuspuntu bikoitzetik:

1. Dieta zabalagoari eta ungulatuak baino animalia txikiago eta azkarragoak ehizatzeko gaitasunari lotuta dagoelako hegaztien kontsumoa.
2. Portaera sinbolikoekin lotutako hegaztien ustiaketaren frogak aurkitu izan direlako.

Haragijaleen kontsumoak, bestalde, bi helburu nagusi izango lituzke: jateko haragia lortu eta larruak eskuratu. Nahiz eta arraroa izan, Europa mailako frogak aztertu dituzte ikerketan eta kontinenteko neandertal talde ezberdinen arteko ezberdintasun kulturalei lotutako kontsumo patroia egon liteke. Hegaztien kasuan, haragia lortzeko ehizatzea Iberiar penintsulan izan zen, erpeak apaingarri moduan Frantzian, Italian eta Kroazian ikusi dira; lumak apaingarri moduan zabalduago dirudi. Haragijaleei dagokionez, hartzak dira ehizatuenak Europa kontinentalean, iberiar penintsulan topatutako froga apurrak kanidoak eta felidoak direla iradokitzen dute.

Erreferentzia:

Gómez-Olivencia, Asier, et al., (2018). First data of Neandertal bird and carnivore exploitation in the Cantabrian Region (Axlor; Barandiaran excavations; Dima, Biscay, Northern Iberian Peninsula). Scientific Reports, 8, e10551. DOI: 10.1038/s41598-018-28377-y.

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La ciencia es difícil, a veces, muy difícil. Pero si te dicen que su conocimiento te puede salvar de morir por asfixia en un incendio o convertirte en la persona más habilidosa de la tierra cuando en realidad eres un patoso es posible que tu perspectiva cambie de forma sustancial.

Eso es justamente lo que se ha propuesto el físico Javier Fernández Panadero en su charla “Ha llegado el cacharrista”, desarrollada en la octava edición del evento de divulgación científica Naukas Bilbao, celebrado del 13 al 15 de septiembre en el Palacio Euskalduna de Bilbao.

Imagen: El físico Javier Fernández Panadero durante su charla en Naukas Bilbao 2018. (Fotografía: Iñigo Sierra)

La intervención de Fernández Panadero ha permitido comprobar como la combinación del conocimiento científico con la mirada de un ingeniero puede ser la solución a una situación de emergencia.

“La ciencia no me vale para nada porque yo no compro logaritmos de patatas, dicen algunos, pero en realidad la ciencia no te sirve en la vida cotidiana porque no la conoces”, ha asegurado Fernández, que ha convertido su intervención en la demostración empírica de que una persona corriente sumada a unos conocimientos científicos puede ser MacGyver.

Fernández, que es profesor de tecnología en secundaria y un apasionado de la divulgación científica, ha transformado un sujetador en una mascarilla contra humo y polvo que te puede salvar la vida si tienes la mala suerte de verte envuelto en un derrumbamiento o un incendio y ha demostrado que el papel de aluminio puede ser la solución cuando necesitas una pila grande y solo tienes baterías chiquitinas.

Estos experimentos, extraídos de su libro “Como Einstein por su casa”, tienen un mismo hilo conductor: “utilizar los experimentos no solo para ilustrar conceptos científicos, sino para encontrar soluciones a situaciones caseras”.

A través de sus exhibiciones, Fernández Panadero ha dejado claro que solo alguien que conoce bien las propiedades de la seda dental sabe que se trata de una herramienta perfecta para cortar un bizcocho con la precisión de un cirujano “y no desmenuzarlo como sucedería con un cuchillo romo”.

“A veces se confunde la ciencia básica, la que sirve para generar conocimiento, con el planteamiento de un ingeniero que busca su aplicación. Aunque uno no sea hábil si incorpora protocolos se convierte en alguien hábil”, razona.

Desde luego con “cacharrerismo” la física y la ciencia saben mucho mejor.

Sobre la autora: Marta Berard, es periodista en la agencia de comunicación GUK y colaboradora de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU

El artículo Javier Fernández Panadero: “La ciencia no te sirve en la vida cotidiana porque no la conoces” se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Naukas Bilbao 2017 – Javier Fernández Panadero: Si tú supieras
2. ¿Para qué sirve la ciencia?
3. De los secretos del Universo a la vida cotidiana: aceleradores de partículas.

Uxue Razkin

Mikrobiologia

Zalantzak sortu dira probiotikoen inguruan: badirudi agian ez direla uste zuten bezain eraginkorrak ezta onuragarriak ere. Bi esperimentu egin dituzte ondorio horretara iristeko. 15 boluntarioren mikrobiomaren laginak hartu dituzte, zuzenean hesteetatik, eta haien gorotzetako mikroorganismoekin alderatu dituzte. Ikertzaileek ohartarazi dute probiotikoak ez direla onak beti eta denentzat.

Fisika

Andre Geimek aurkitu zuen grafenoa 2004.urtean eta horregatik eman zioten Fisikako Nobel Saria. Donostian izan da asteon grafenoari buruz hizketan. Gogoratu du aurkikuntza ez dela gauetik goizera egindakoa: “Urteetan milaka pertsonak egindako urrats txikiak daude atzean. Horiei jarraituta iritsi ginen muinera. Polita izan zen”. Grafenoak duen merkatuaz ere mintzatu da. Bere ustetan, hainbat industriara ari da hedatzen: “Oro har, grafenoa babesgarri moduan hasi dira erabiltzen, edozer egiteko: itsasontziak, haize turbinak… Medikuntzan ere hasi dira aztertzen, eta teknologia berrien industrian hasieratik sartu da indar handiarekin. Aurrerapen asko aurreikusi dira, ukipenezko pantaila tolesgarriak eta, baina emaitzak poliki helduko dira”.

Astrofisika

Zeruetan agertzen den purpura koloreko marra bat auroratzat jo izan da orain arte, baina artikulu berri batean zientzialariek proposatu dute STEVE ez dela horietako fenomeno bat. Gainerako aurorak baino latitude baxuagoetan agertzen da hau, eta berezko kolore zein forma ditu. Horrez gain, aurorak baino arraroagoak dira. STEVEren izaerari dagokionez, barruan dauden partikulek 6.000 gradu zentigraduko tenperatura dutela ikusi ahal izan dute. Eta aurora bat ez bada, zer da orduan?

Biologia

Hirta uhartean bizi diren Soay ardien tamaina txikiagotzen ari da azken hogeita bost urteotan. Orain horren arrazoia topatu dute. Nola? ingurumen-baldintzei erreparatuz eta eredu matematikoak erabiliz. Dirudienez, txikiagotzeak eguraldiarekin du zerikusia. Interesgarria da afera izan ere agerian uzten du ingurumen-baldintzen eta animalien bizi-zikloen ezaugarrien arteko harremana estua dela.

Biokimika

Mitosiaren proteinen lehen atlas dinamikoa argitaratu dute. Biologia Molekularreko Europako Laborategian egin dute, eta ikertzaile guztien eskura jarri dute. Atlasari esker, zelula banatzeko prozesuan parte hartzen duten proteina guztiei jarraipena egiteko aukera izango dute ikertzaileek.

Kimika

Forma-memoria duten poliuretanoak sintetizatu dituzte ikerketa batean ehungintzarako eta oinetakoen industriarako. Helburua formaz aldatzeko eta tenperaturaren arabera egokitzeko gai diren materialak sortzea izan da. Lortu dituzten emaitzetatik ondorioztatu daiteke ikerketan sintetizatutako forma-memoria duten poliuretanoek etorkizun handiko aplikazioak dituztela ehungintzarako.

Arrautzei buruzko artikulu sortarekin jarraitu du Josu Lopez-Gazpiok asteon ere. Ez dago hain erraz eraldatzen den beste elikagairik eta horren azalpena kimikan dago. Hasieran arrautza likidoa da nagusi eta bertan proteinak daude. Proteinaren forma mantentzen duten elkarrekintzak apurtzen badira, proteinak egitura galtzen du eta desnaturalizatu egin dela esaten da. Adibidez, arrautza berotzen denean molekulak geroz eta azkarrago mugitzen hasten dira eta una jakin batean, proteinak desnaturalizatzen hasten dira. Ezagutu nahi dituzu arrautza kozinatzeko moduak?

Argia zergatik eta nola sortzen den ulertzeko lanean ari da Dimas García de Oteyza fisikaria. Max Planck Institutuan dabil ikerketak egiten, Humboldt Fundazioak eman berri dion Bessel sariari esker. Bere lanaz mintzo da baita Alemaniako ikerketa zentroei buruz ere. Horren inguruan, Alemanian askoz baliabide gehiago dituztela esan du. Donostiara itzulitakoan, material molekularren ildotik joko du, mundu horrek “aukera izugarriak” baititu.

Emakumeak zientzian

Iratxe Perezek erizaintza egin zuen UPV/EHUn eta ondoren bi master burutu zituen, Nazioarteko Kooperazioaren gaiari lotutakoa bata eta Feminismoa eta genero ikuspegiei buruzkoa bestea. 2015ean hasi zen tesiarekin eta 2019an bukatzeko asmoa du. Bertan, Osasun Politikaren aldaketak Euskal Herriko etorkinengan izan duen eragina aztertu du. Etorkinek egun Osakidetzan sartzeko dituzten oztopoak izan ditu mintzagai, besteak beste: “Baliabide urriekin datozen etorkinei buruz ari gara. Osasun zentroetako langileen eta etorkinen arteko komunikazio faltak, hizkuntzak eraginda, etorkinen sarbidea edo osasun arreta bertan behera geratzea ekarri dezake”. Egoera hobetzeko bidean, eman dira aurrerapausoak: “2012. urtetik egoera asko hobetu da”.

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Asteon zientzia begi-bistan igandeetako atala da. Astean zehar sarean zientzia euskaraz jorratu duten artikuluak biltzen ditugu. Begi-bistan duguna erreparatuz, Interneteko “zientzia” antzeman, jaso eta laburbiltzea da gure helburua.

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Egileaz: Uxue Razkin kazetaria da.

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La matemática Clara Grima explica qué son los escutoides en la primera jornada de Naukas Bilbao 2018.

Esta vez no ha sido en una bañera, como en el caso de Arquímedes, sino entre moscas de la fruta, figuras de plastilina y rebanadas de pan de molde, porque estas han sido las herramientas escogidas por la profesora de la Universidad de Sevilla Clara Grima para explicar ante una audiencia ávida de conocimiento científico qué son los escutoides y por qué su su descripción geométrica es tan relevante para la biología, la medicina y las matemáticas.

Imagen: La matemática Clara Grima durante su charla en Naukas Bilbao 2018. (Fotografía: Iñigo Sierra)

Todo ha sucedido en la primera jornada del evento de divulgación científica Naukas Bilbao, que este año ha celebrado su octava edición en el Palacio Euskalduna de Bilbao, un escenario en el que Grima ha conseguido unir en una misma charla moscas, diagramas matemáticos y biología celular.

“Hemos descrito la forma geométrica de las células epiteliales. Se creía que eran prismas que encajaban como piezas de lego, pero si eso fuera así en las superficies de forma curva saltarían”, ha asegurado Grima. Esas nuevas figuras, cuya geometría no había sido descrita hasta que el grupo de investigadores, liderados por el profesor del Departamento de Biología Celular de la Universidad de Sevilla Luisma Escudero, se puso manos a la obra, son los escutoides.

Pero para comprender su relevancia es clave definir el concepto de epitelio: se trata de un tejido grueso que recubre las superficies de los organismos vivos y que puede ser comparado a “una rebanada de pan de molde”.

Escudero, Grima y el resto del equipo, formado por biólogos, matemáticos y físicos, han conseguido describir cómo es la figura geométrica tridimensional que adoptan las células epiteliales para crear los órganos y generar vida. Y lo han hecho a través de la observación de la saliva de las moscas de la fruta y mediante el uso de una estructura matemática conocida como diagramas de Voronoi.

“La forma de las células epiteliales son los escutoides, que son como unos prismas retorcidos que se abrazan. Luisma los ha representado con la plastilina de su hija Margarita”, ha precisado Clara.

Imagen: Escutoides. (Fuente: Naukas.com)

La nueva figura descrita explica que las células de los tejidos epiteliales se puedan plegar, adoptar distintas curvaturas y crear órganos que funcionen correctamente. Este hallazgo, que ha sido publicado en la prestigiosa revista científica Nature Communications, cobra relevancia porque contribuye al desarrollo de las ciencias de la salud y puede ayudar en el diseño de tejidos biónicos mediante tecnologías digitales.

Pero además, el descubrimiento permitirá establecer el dibujo de un epitelio sano y disponer de ese modelo resultará útil para compararlo con tejidos reales y detectar anomalías en el crecimiento de las células, lo que llevaría a disponer de nuevas herramientas para el diagnóstico de enfermedades.

“La propia geometría de la naturaleza es la que te dice que las cosas no van bien”, ha añadido Grima con entusiasmo.

Y así, entre moscas, rebanadas de pan y diagramas de Voronoi es como se han descubierto los escutoides. Los responsables de la investigación atribuyen el nombre a la similitud que la nueva figura descubierta tiene con el tórax del escarabajo, denominado scudum, pero Clara ha confesado: “la verdad, verdadera es que viene de (Luisma) Escudero, porque él fue el primero en reclamar que la teoría comúnmente aceptada no encajaba”. Eso y que la plastilina era de su hija.

Sobre la autora: Marta Berard, es periodista en la agencia de comunicación GUK y colaboradora de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU

El artículo Moscas, pan de molde, plastilina y…¡Eureka! se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Imaginatu Lego pieza bat, egitura izugarri eta erabilgarriak eraikitzeko balio duena. Antzeko gauza da hau, baina molekula batetik abiatuta: Pablo Ortiz-en High-performance supramolecular polymer from a simple molecule

Mamitsuak izan ziren bizitzaren jatorri abiotikoaren inguruko lehen esperimentuak. Isabel Pérez Castrok azaltzen du Early research on the origin of life. The Miller experiment.

Ekorketazko mikroskopio elektroniko baten elektroien energia galera erabilita, plamoien eta kitzikatze molekularren arteko akoplamendua neurtzeko teknika asmatu dute DIPCkoek. Nanoteknologian aplikazioak asko dira. Surface-Enhanced Molecular Electron Energy Loss Spectroscopy

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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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Río Congo. Foto: Berto Saltori / Flickr Creative Commons

El cambio climático es ya una de las principales causas de la alteración y el deterioro de los ecosistemas y la biodiversidad. El Quinto Informe de Evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático de las Naciones Unidas afirma que los ecosistemas africanos ya están viéndose afectados de manera importante por el cambio climático y que se espera que los impactos futuros sean aún más considerables. En este contexto, resulta necesario entender cómo la gestión y mejora de los servicios ecosistémicos, entendidos como la multitud de beneficios que la naturaleza aporta a la sociedad, puede fomentar la capacidad de una sociedad para adaptarse al cambio climático.

Las investigadoras Laetitia Pettinoti del Basque Centre for Climate Change (BC3), Amaia de Ayala de la UPV/EHU y BC3 y Elena Ojea de la Universidad de Vigo han realizado un estudio sobre la importancia que tienen los beneficios de los ecosistemas acuáticos en África para la adaptación al cambio climático.

Los servicios ecosistémicos acuáticos son aquellos que provienen o dependen del agua, ya sea salada o dulce. ‘Nuestro estudio se ha centrado en los ecosistemas de cuencas hidrográficas como los humedales, bosques ribereños, manglares, llanuras de inundación y ríos. Estos ecosistemas proporcionan distintos servicios como provisión de alimento, materias primas, agua y medicamentos, mantenimiento de la calidad del suelo y hábitats, control de inundaciones y promoción del ocio y la cultura’ explica Amaia de Ayala.

África, muy vulnerable al cambio climático

El estudio se centra en África por tres razones principales: los flujos de los ríos son esenciales para proveer servicios ecosistémicos necesarios para millones de medios de vida en el continente, África presenta una alta vulnerabilidad al cambio climático lo que conlleva la necesidad de una solución política, y la investigación sobre la relación entre los servicios de los ecosistemas y el cambio climático es escasa. “De esta manera los resultados obtenidos en nuestra investigación proporcionan orientación en el diseño de políticas de adaptación al cambio climático en el continente africano” señala Amaia de Ayala.

Las investigadoras han revisado hasta 36 estudios de valoración de la últimas tres décadas llevados a cabo en África y han creado una base de datos de 178 valores monetarios de servicios ecosistémicos acuáticos. Esto les ha permitido llevar a cabo por primera vez un meta-análisis para África.

El estudio concluye que los países más vulnerables al cambio climático presentan una mayor degradación de su biodiversidad y ecosistemas. Produciéndose, además, un círculo vicioso ya que a mayor degradación de sus ecosistemas, más vulnerables son a los efectos del cambio climático. El PIB per cápita está positivamente relacionado con el valor de los servicios ecosistémicos, mientras que el porcentaje de pobreza rural tiene un efecto negativo sobre ellos.

‘Por tanto, dado que los países menos vulnerables poseen por un lado, una brecha de adaptación menor y, por otro lado, valores de servicios ecosistémicos acuáticos mayores, este estudio sugiere que la adaptación basada en ecosistemas puede ser una medida clave para la adaptación al cambio climático en África’ concluye Amaia de Ayala.

La adaptación basada en los ecosistemas engloba el uso de la biodiversidad y los beneficios de los ecosistemas como parte de una estrategia general de adaptación para ayudar a las personas a adaptarse a los impactos adversos del cambio climático. Dicho de otra forma, utiliza la “infraestructura verde” y los beneficios que aportan los ecosistemas para fomentar la resiliencia de las sociedades humanas al cambio climático. De hecho, 25 países africanos ya han incorporado en sus Programas Nacionales de Acción para la Adaptación al cambio climático la adaptación basada en ecosistemas.

Referencia:

Laetitia Pettinotti, Amaia de Ayala and Elena Ojea (2018) Benefits From Water Related Ecosystem Services in Africa and Climate Change Ecological Economics DOI: 10.1016/j.ecolecon.2018.03.021

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

El artículo Los ecosistemas acuáticos de África y el cambio climático se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Euskal Herriko Unibertsitateko Kultura Zientifikoko Katedra 2010ean sortu zen. 2011n zabaldu zuen lehenengo bloga eta harrezkero hamaika jarduera burutu ditu zientziaren ezagutza handitzeko eta kultura zientifikoa gizarteratzeko helburuarekin.

Datorren urrian 8 urte betiko ditu Katedrak. Kultura zientifikoaren garrantziaz hitz egiteko eta zientzia zabaltzeko egiten duen lana sakonago ezagutzeko UPV/EHUko Kultura Zientifikoko Katedrako zuzendaria den Juan Ignacio Pérez Iglesiasekin elkartu gara.

‘Zientzialari‘ izeneko atal honen bitartez zientziaren oinarrizko kontzeptuak azaldu nahi ditugu euskal ikertzaileen laguntzarekin.

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El conflicto bélico es uno de los múltiples ámbitos en los wue se han aplicado los conocimientos de la ciencia, desde tiempo inmemorial. Si el primer uso de la nueva tecnología de la piedra afilada fue destazar animales muertos seguro que el segundo fue abrirle la cabeza al congénere de la tribu de al lado. O viveversa. Y esto es porque, como demuestra la primatología, la guerra estaba con nosotros antes que el saber.

Nuestros parientes chimpancés son capaces de organizarse en bandos, combatir, matar e incluso de llevar adelante campañas de exterminio sin necesidad de lanzas, espadas o fusiles. Basta el fuerte sentido intragrupal y una causa, a veces no muy sólida, para iniciar el conflicto. Y nada de combates rituales o simulacros de batallas: se va a la masacre. Para lo cual no hace falta trigonometría, sino fuerza y mala leche.

No, la ciencia no provoca las guerras, aunque pueda hacerlas más ‘eficientes’ en destrucción y muerte o poner en marcha mecanismos políticos que la hagan inevitable. Quienes luchan contra el conocimiento para evitar las guerras se equivocan, porque ni siquiera la decisión de usar tecnología para matar se toda desde criterios científicos. Y existen alentadores ejemplos de técnicas concretas que se han limitado gracias a la presión de los científicos y el resto de la sociedad por los horrores que provocan. Las armas químicas o nucleares se han usado, aunque poco, por sus efectos: este es el camino.

Prohibir el desarrollo de nuevas áreas de la ciencia para evitar su uso bélico no sólo evita que aparezcan malos desarrollos, sino también buenos. Nunca hay modo de saber cuál será el destino de un nuevo conocimiento. Pero es que además es una forma de automutilación intelectual: lo que no se descubre no se conoce jamás. Es cierto que alunos rincones del universo albergan horrores, y es prudente acercarse y tratalos con precaución. Pero el sistema más seguro es ejercer la vuluntad y decidir no utilizar aquello que sea excesivo para nuestra compasión. Nunca la prohibición y la ausencia voluntaria de saber.

Sobre el autor: José Cervera (@Retiario) es periodista especializado en ciencia y tecnología y da clases de periodismo digital.

El artículo La ciencia y la guerra se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Juan Ignacio Pérez eta Miren Bego Urrutia Geroari begira

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Hirta uhartean bizi diren Soay ardien tamaina txikiagotzen ari da azken hogeita bost urteotan. Ez zekiten zergatik gertatzen ari den hori, baina orain ba omen dakite.

Irudia: Soay ardiak gero eta txikiagoak dira.

Hirta uhartea St. Kilda uhartedian dago, Eskoziako Mendebaldeko Uharteetatik 60 km-tara. Joan den mendearen hasiera arte, gizakiak bizi ziren han, uharte txiki eta pobrean, baina bizi-baldintzak hain ziren gogorrak, gizakiek handik alde egiteko erabakia hartu behar izan baitzuten. Kirmen Uribe idazle ondarrutarrak St. Kildari buruz idatzi du bere Bilbao-New York-Bilbao narrazioan. Uhartearen historia laburtu du eta hango biztanleek uhartea noiz eta zergatik abandonatu zuten azaldu du. Pasarte ederra da eta, luzea izan arren, egoki iritzi diogu pasarte horretako bi zati hona ekartzeari.

«ST KILDA irla da Rockall-etik hurbilen dagoen lur zatia 1930. urtera arte jendea bizi izan zen bertan. Orduantxe atera ziren bertatik azkeneko biztanleak, orduantxe bukatu baitzen bi mila urteko bizitza, 1930ko abuztuaren 28an hain zuzen, egun eguzkitsu batean gauzak jaso eta irla utzi zutenean, betiko. Berrogei lagun baino gutxiago ziren orduan herrian, gazteak alde eginak ziren lur berrien bila eta jende heldua baino ez zen geratzen irlan.

St Kildako aztarnak, baina, antzina-antzinakoak dira, neolito garaikoak. Bostehun urtetan zehar MacLeod familiarena izan zen irla. Urtean behin egiten zuen bidaia ugazabaren mandatariak irlara, udan. Orduan, alogera jasotzen zuen eta irlakoek behar zituzten gauzak eramaten zizkien. Bitxia da ikustea zer gauza eskatzen zituzten irlako biztanleek. Behiak eta gailuak eskatzen zituzten, baina baita arropa ere. Horietako zerrenda batean agertzen zen nola eskatu zituzten gizonentzako dozena bat boneta.

Aparteko irla hartan modarekin zuten harremana deigarria da XIX. mendearen bukaeran turista aberatsak iritsi ohi ziren bertara udan. Exotikoa zen Britainia Handiko irlarik urrunenera bidaia egitea. Behin, emakume bat harri-harri eginda geratu zen portura iritsi eta ikusi zuelako irlako emakume bat Londresko Oxford Streeten moda-modako ziren arropekin jantzita. Barkuan iritsi ziren turistak baino modernoago jantzita zihoan irlako emakume hura. Jantziok nola lortu zituen galdetu eta emakumeak erantzun omen zion pasa zen udan aldatu zizkiola barkuan etorri zen turista bati. Irlako emakumeak inor baino modernoago izan gura zuen.

Urteroko barku hori izan zen mendeetan zehar mundu zibilizatuarekin irlako biztanleek zuten lotura bakarra. Posta igortzeko oholezko barkutxo batzuk eraikitzen zituzten, olgetakoak balira bezala, jostailuak. Bertan gutuna eta peny bat sartu eta bota egiten zuten itsasora argipen batzuekin. Ontziak “Please, open” esaldia izaten zuen kanpoan idatzita.

……

Irla uzteko erabakia gaixotasun batek ekarri zuen. Gaixotasuna ez zen larria ordea. Apendizitis xume batek bultzatu zuen irlaren uztea. Mary Gillies izeneko emakume bat urdaileko minez hasi zen 1930ko urtarrilean. Zamaontzi bat zegoen orduantxe portuan eta abisu bat bidali zuten andrea gaixorik zegoela. Otsailaren 15a arte ez zuten eraman Glasgow-eko ospitalera. Hantxe hil zen emakumea.

Biztanleek oso gaizki hartu zuten Mary-ren heriotza eta irla uztea erabaki zuten, biltzarrean bilduta, ohitura zaharrei jarraituz. Ordurako, 15 gizon eta 22 emakume baino ez ziren bizi irlan. Gainontzekoek emigratzea erabaki zuten-eta, Amerikara edo Australiara.

Zaharrenek ez zuten irlatik atera nahi, bertan uzteko esaten zieten etxekoei, hantxe hil nahi zutela beren senide eta lagun hildakoen ondoan.

Diotenez, oso gaizki egokitu ziren St Kildatarrak bizimodu berrira. Ez zuten sekula ahaztu aparteko irla ekaiztsu hartan zuten bizitza.» (151-154 or.)

Gizakiak joan ondoren ardiak heldu ziren, Bute-ko markesak hara eraman zituelako, uhartedi bereko Soay uhartetik, hain zuzen ere. Hirurogeita hamar urte baino gehiago daramate han eta, beraz, erabat finkatuta daude orain. Lehen esan bezala, duela hogeita bost urte baino txikiagoak dira orain.

Itxaron zitekeenaren aurkakoa da gertaera hori, ardi handiek txikiek baino bizirik irauteko eta ugaltzeko aukera gehiago baitute. Hori da behintzat animalien eboluzioan adituak direnen iritzia. Horregatik ez zuten ulertzen zergatik txikiagotzen diren han bizi diren ardiak. Baina orain bai, ingurumen-baldintzei erreparatuz eta eredu matematikoak erabiliz aurkitu bide dute txikiagotzearen arrazoia.

Dirudienez, txikiagotzeak eguraldiarekin du zerikusia. Azken urteotan nabarmen hobetu da St. Kilda uhartediko eguraldia. Neguak lehen baino laburragoak dira orain, eta tenperaturak ez dira asko jaisten. Lehen, neguak gogorragoak zirenean, arkume handienek soilik gainditzen zuten negua. Orain, berriz, arkume txiki askok ere gainditzen dute. Horren ondorioz, ez da tamaina txikiaren aurkako hautespen naturalik gertatzen, eta horrek populazioaren banakoen txikiagotzea dakar.

Gertaera interesgarria da hau, agerian uzten baitu ingurumen-baldintzen eta animalien bizi-zikloen ezaugarrien arteko harreman estua. Bizi-zikloen ezaugarriak (bizitzaren iraupena, ugaltze-adina, ugaltze-ahalegina, hazkunde-tasa, eta abar) oso garrantzitsuak dira eboluzioaren ikuspuntutik. Izan ere, espezie baten arrakasta, askotan, ezaugarri horien menpe dago. Baldintza abiotikoekiko erresistentzia garrantzitsua da; energia-baliabideak eskuratzeko ahalmena ere, arrakastaren osagai gakoa da. Bada, bizi-zikloaren ezaugarriak ere, hautespen-presioaren pean egoten dira eta presio hori ingurumen-baldintzen araberakoa da. Horixe da adibide honetan ikusi duguna. Baldintzok gogorrak zirenean, ardien tamainak handiagoa behar zuen, txikiek ez baitzuten bizirik irauteko aukera handiegirik; baina biguntzen direnean, tamainaren garrantzia gero eta txikiagoa da. Ondorioz, gero eta txikiagoa bilakatzen da Hirtako populazioaren ardien batez besteko tamaina.

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Egileez: Juan Ignacio Pérez Iglesias (@Uhandrea) eta Miren Bego Urrutia Biologian doktoreak dira eta UPV/EHUko Animalien Fisiologiako irakasleak.

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Artikulua UPV/EHUren ZIO (Zientzia irakurle ororentzat) bildumako Animalien aferak liburutik jaso du.

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Javier Duoandikoetxea

1. A eta B zenbaki arruntak dira. 10 zenbaki daude A baino handiagoak eta B baino txikiagoak direnak. 1000 zenbaki daude A2 baino handiagoak eta B2 baino txikiagoak direnak. Zenbat da B?

Erantzun guztiak zuzenak izan dira. B=A+11 eta B2=A2+1001 behar direnez, A=40 eta B=51 lortzen dira.

2. Irudiko karratuan 1etik 25erainoko zenbakiak ipini behar dira. Zenbaki bakoitza, 1 eta 2 izan ezik, auzoko biren batura izan behar da. (Auzokoak inguruan dituen zenbakiak dira: 1ek zortzi auzoko ditu, 25ek hiru ditu.)

Julenen erantzuna zuzena da. Iñakiren erantzunean, 11 eta 18 elkarrekin trukatuta daude. Honela geratzen da taula:

3. Zenbat modutan jar daitezke 1, 2, 4, 7 eta 9 zifrak 11ren multiplo den bost zifra desberdineko zenbaki bat lortzeko?

Ekhik du arrazoia eta ez Julenek. Toki bakoitietan dauden zifren baturari toki bikoitietan dauden zifren batura kenduta, 11ren multiploa lortu behar da (ez du zertan 0 izan). Hortaz, 9, 7 eta 1 doaz leku bakoitietan (6 aukera), eta 2 eta 4 toki bikoitietan (2 aukera). Denetara, 12 dira. Ekhik zerrenda osoa eman digu, gainera.

4. Zirkulu handiaren azalera 9 cm2 Zein da zirkulu txikiarena?

Zuzen daude Luis Pedriniren eta Iñakiren erantzunak. Zirkulu txikiaren erradioa handienaren 2/3 da. Horren ondorioz, txikiaren azalera handienaren (2/3)2 da, hots, 4 cm2. Hona hemen bide bi erradioen erlazioa arrazoitzeko.

Lehen bidea:

ANM triangelua zuzena da (erradioa eta zuzen ukitzailea perpendikularrak dira). NAM angelua 30o-koa da, beraz, AM=2NM. Eta NM=MB denez, MB=AB/3.

Bigarren bidea:

ACD triangelua aldeberdina da. M triangeluaren zentroa da. Beraz, MBren luzera AB altueraren 1/3 da.

5. Klub batean hiru arlo daude: atletismoa, igeriketa eta txirrindularitza. Hileko kuota 49 eurokoa da arlo bakarra egiten duenarentzat eta 40 euro arloko bi egiten dituenarentzat. Inork ez ditu hiruak egiten. Hileko sarrerak hauek dira: 1198 euro atletismoan, 1269 euro igeriketan eta 1572 euro txirrindularitza. Klubak 78 bazkide baditu, zenbat dira arlo bakoitzekoak?

Iñakiren erantzuna zuzena da.

Izan bedi x kirol bakarra egiten dutenen kopurua. Orduan, 78-x dira kirol bi egiten dutenak. Hortaz,

49 x + 80 (78 – x) = 1198 + 1269 + 1572 = 4039.

Hortik ateratzen dugu 71 direla kirol bakarra egiten dutenak eta 7 kirol bitan ari direnak.

Orain arloka jarraitu behar dugu. Izan bitez a1 atletismoa bakarrik egiten dutenak eta a2 atletismoaz gain beste arlo batean ari direnak. Orduan,

49 a1 + 40 a2 = 1198.

Ekuazio honek soluzio osoak behar ditu. Baturaren azken zifra 8 izan dadin, a1 = 2, 12, 22… izan beharko da. Erraz ikusten da a1 = 22 eta a2 = 3 direla.

Era berean, b1 badira igeriketa bakarrik egiten dutenak eta b2 igeriketa eta beste arlo bat,

49 b1 + 40 b2 = 1269.

Orain, b1 = 1, 11, 21… Hortik, b1 = 21eta b2 = 6 lortzen dira.

Azkenik, c1 badira txirrindularitza bakarrik egiten dutenak eta b2 txirrindularitza eta beste kirol bat,

49 c1 + 40 c2 = 1572.

Orain, c1 = 8, 18, 28… eta, ondorioz, c1 = 28 eta c2 = 5 lortzen dira.

Galderaren erantzuna hau da: 25 atletismoan, 27 igeriketan eta 33 txirrindularitzan.

Oharra.- Berez, hasieran egin dugun kalkulua (zenbat ari diren kirol bakarrean eta zenbat bitan) ez da inon behar. Areago, ariketak ez balu esango 78 bazkide direla ere, lortu dugun soluzioa da posible den bakarra eta bazkide-kopurua 78 dela ondorio modura aterako genuke.

6. ABC triangeluaren azalera 12 cm2 Baldin AN=NM=MC, XB=BM eta YB=BN badira, zein da XYCA laukiaren azalera?

Iñakik lortu duen azalera zuzena da, 32 cm2, baina arrazonamendua ez da zuzena, ez baitago arrazoirik AC=AX izan dadin. Nahikoa litzateke irudia deformatzea horretaz konturatzeko.

AN=NM=MC denez, ANB, NMB eta MCB triangeluek azalera bera dute, 4 cm2. XB=BM eta YB=BN direnez, NMB eta XYB triangeluak berdinak dira eta, gainera, NM eta XY paraleloak dira. Orduan, AXYN eta XYMC paralelogramoak dira. Ondorioz, irudiko triangelu guztien azalera 4 cm2 da. Denetara, 32 cm2.

Beste modu batez arrazoituta: AXM triangeluan, XB=BM denez, XBA eta ABM triangeluek azalera bera dute, 8 cm2, beraz. Era berean, CYN triangeluari begiratuz, YBC eta NBC triangeluek ere azalera bera dutela ikusten da.

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Creo que entre los muchos mapas de los que ha hablado Raúl Ibáñez en este cuaderno, se le ha olvidado al menos uno: el mapa del discernimiento.

“Une carte du sens” –Un mapa del discernimiento– extraído de [1]. En la página 180 de [2] puede verse una versión en inglés.

Pero empecemos por el principio. Prédire n’est pas expliquer –Predecir no es explicar (Editions Eshel, 1991)– es el título de una serie de entrevistas que el matemático René Thom (1923-2002) mantuvo con Emile Noël. En este texto, Thom explicaba la génesis de su teoría de las catástrofes y exponía sus posiciones filosóficas sobre la ciencia.

En una parte de este escrito, el Medalla Fields describía una comida que compartió con el psiquiatra Jacques Lacan (1901-1981). Durante ese almuerzo, el psicoanalista invitó a Thom a hablar sobre su percepción de las matemáticas, sobre la evolución de sus ideas y sobre su relación con el concepto de matema. Al final de la comida, René Thom lanzó este pensamiento: “La verdad no está limitada por la falsedad, sino por insignificancia”.

El matemático realizó posteriormente un dibujo intentando aclarar y matizar esta afirmación, el que aparece en la imagen que inicia este escrito.

Debajo se reproduce la traducción del texto que aparece en [1] en el que René Thom explica los lugares de este especial mapa:

En la base se encuentra un océano, el Mar de la Insignificancia. En el continente, la Verdad se sitúa a un lado, la Falsedad en el otro. Están separadas por un río, el Río del Discernimiento. De hecho, lo que separa la verdad de la falsedad es la facultad de discernimiento. Es una noción que se debe a Aristóteles: la capacidad para la contradicción. Es lo que nos separa de los animales: cuando ellos reciben una información, la aceptan instantáneamente y desencadena la obediencia a este mensaje. Los seres humanos, sin embargo, tienen la capacidad de retractarse y cuestionar su veracidad.

Siguiendo la orilla de este río, que desemboca en el Mar de la Insignificancia, se viaja a lo largo de una costa que es ligeramente cóncava: en un extremo se encuentra la Ciénaga de la Ambigüedad y en el otro extremo se halla el Pantano del Perogrullo. Al frente del delta del río, se ve la Fortaleza de la Tautología: Ese es el baluarte de los lógicos. Se sube una muralla hacia un pequeño templo, una especie de Partenón: estas son las Matemáticas.

A la derecha, se encuentran las Ciencias Exactas: en las montañas que rodean la bahía se sitúa la Astronomía, con un observatorio que corona su templo; en el extremo derecho se hallan las máquinas gigantes de la Física, los anillos del acelerador en el CERN; los animales en sus jaulas señalan los laboratorios de Biología. Fuera de todo esto emerge un arroyo que se alimenta en el Torrente de la Ciencia Experimental y que desemboca en el Mar de la Insignificancia.

A la izquierda hay un camino ancho que sube hacia el noroeste, llega hasta la Ciudad de las Artes y las Ciencias Humanas. Continuando a lo largo de ella, se llega a las laderas del Mito. Hemos ingresado en el reino de la Antropología. Arriba, en la parte superior, se encuentra la Altiplano del Absurdo. La columna vertebral significa la pérdida de la capacidad de discernir contrarios, algo así como un exceso de comprensión universal que hace que la vida sea imposible.

Según comenta el propio Thom en [1], Une carte du sens –este mapa del discernimiento– imita la Carte du Tendre, el mapa de un país imaginario llamado Tendre que aparece en la novela Clélie, histoire romaine de la escritora Madeleine de Scudéry (1607-1701). Este mapa es una ‘representación topográfica y alegórica de la conducta y de la práctica amorosa’…

“Carte du Tendre” de François Chauveau. Wikimedia Commons.

Referencias

[1] The Map of Discernment, Futility Closet, 22 julio 2018

[2]Roy Lisker, René Thom. Interviews with Emile Noël, traducción de Prédire N’est Pas Expliquer, 2010

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 Un mapa del discernimiento se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Juanma Gallego Zeruetan agertzen den purpura koloreko marra bat auroratzat jo izan da orain arte, baina artikulu berri batean zientzialariek proposatu dute beste zerbait dela.

Planeta osoa eta eguzki sistemaren zati handi bat ondo kartografiatuta dagoen honetan, ezinezkoa dirudi naturan fenomeno berriak aurkitzeko aukera; eta hala da gehienetan. Puntako muturretan izan ohi dira aurkikuntzak, hala nola nanoeskalan aurkitzen diren materiaren propietate berriak edota distantzia itzeletara behatzen diren fenomeno kosmiko urrunak.

Noizean behin, baina, aurkitzeko dauden fenomeno naturalak azaltzen dira, eta horietako batzuk ahoa bete hortz uzteko modukoak dira. STEVE da horietako bat. Stephen King idazlearen eleberri baten izenburua dirudi, baina benetan zeruan marrazten den fenomeno berria da.

1. irudia: Ohiko aurorek ez bezala, STEVE fenomenoak purpura koloreko marra bat marrazten du zeruan, eta latitude baxuagoetan ikusteko aukera dago. (Argazkia: Krista Trinder/ESA)

Aurora borealak jarraitzen dituzten hainbat lagunek fenomenoa ezagutzen zuten, baina zientzialariek hori aztertzen hasi berriak dira. Hain da gertukoa, ezen gaiari buruzko lehen zientzia artikuluak aurten argitaratu baitira. Lehena martxoan plazaratu da. Science Advances aldizkarian zabaldutako ikerketa batean deskribatu dute aurrenekoz modu zientifiko batean STEVE zer den: aurora mota bitxi bat. Gainerako aurorak baino latitude baxuagoetan agertzen da hau, eta berezko kolore zein forma ditu.

Aurorek itxura obalatua izan ohi dute, eta kolore “paletari” dagokionean, bereziki berdea, urdina eta gorria dira nagusi. Jakina denez, aurorak sortzen dira eguzkitik etorritako partikula kargadunek magnetosferaren kontra jotzen dutenean. Talka egiten duten atmosferako elementu kimikoren arabera azaltzen dira kolore horiek. STEVEren kasuan, ordea, fenomenoak zeruan marraztutako marra luze baten itxura hartzen du, eta purpura kolorea hartzen du. Horrez gain, aurorak baino arraroagoak dira, gutxitan agertzen dira eta.

Lehen ikerketa horretan, fenomenoaren izaera argitzen saiatzeko ESA Europako Espazio Agentziaren Swarm satelitearen magnetometroa funtsezkoa izan da. Satelite horren bitartez, STEVEren barruan dauden partikulek 6.000 gradu zentigraduko tenperatura dutela ikusi ahal izan dute, inguruko tenperatura baino dezente handiagoa. Artikuluan proposatu dute STEVE aurora berezi bat dela, ioien mugimendua abiatzen duena.

Baina orain, Geophysical Research Letters aldizkarian aurkeztutako beste artikulu batean 2008ko martxoan erregistratutako halako fenomeno bati buruzko azterketaren berri eman dute. Ikerketaren bitartez argitu nahi izan dute ea aurorak sortzeko mekanismo berdina gertatzen den. Duela 10 urte jazotako gertaera horretan, ordea, ez dute horrelakorik sumatu. Auroren ikerketan izan ohi den bezala, all-sky motako kameren bitartez lurretik hartutako irudiak eta satelite bidezko neurketak baliatu dituzte. Kasu honetan, NOAA agentziaren POES-17 ingurumen satelitea erabili dute, fenomenoa jazotzen den bitartean gailu hori gertu zegoelako. Alabaina, satelite horrek ez zuen atzeman kargatutako partikularik atmosferan. Hortaz, bestelako jatorria behar luke, egileen arabera. Bigarren artikulu honetan beraz, fenomenoaren beste modu batean sailkatzeko beharra azpimarratu dute, aurorek eragiten duten partikulen prezipitazioa gertatu gabe abiatu baita fenomenoa.

“Gure ondoriorik nagusiena da STEVE ez dela aurora bat”, esan du ikerketa artikuluaren egile nagusi Bea Gallardo-Lacourt zientzialariak, Ameriketako Geofisika Batasunak argitaratutako ohar batean. “Une honetan, oso gutxi dakigu fenomenoari buruz. Eta hau benetan zirraragarria da, argazkilariek hamarkadetan ezagutzen zuten fenomenoa zelako, baina zientzialarientzat guztiz ezezaguna izan da orain arte”.

2. irudia: 2018ko apirilean Columbia Britainiarrean (Kanada) aurora ehiztariek hartutako STEVE baten irudia. Urruntasunean, irudiaren eskuman, berde koloreko aurora bat ikusten da.

Bada, aurora ez bada, zer da? Ez dago erantzun errazik, momentuz bederen. Argi dago harremana baduela ionosferarekin, baina atzean oraindik argitu ez den mekanismo bat dagoela uste dute zientzialariek. Artikuluan aipatu dute protoien eta energia altuko elektroien prezipitaziorik ez zela gertatu, baina bai neurtu ahal izan zuten energia baxuko elektroien gehikuntza bat. “Halere, une horretan zegoen elektroien fluxu energetikoa baxuegia zen inolako estruktura optikorik sortzeko, eta, hortaz, ez zegoen lotuta STEVErekin”, zehaztu dute zientzia artikuluaren ondorioetan. Modu berean, energia baxuko protoiekin harremanen bat egotea ezin dutela alboratu onartu dute.

Gallardo-Lacourten esanetatik igartzen den moduan, fenomenoaren aurkikuntza zientzia herritarrari ezagutu ahal izan da. Batetik, zaletuek ateratako irudietan azaldu da fenomenoa. Bestetik, NASAk eta NSF Zientziarako Fundazio Nazionalak bultzatutako Aurorasausurus egitasmoari esker jarraitu ahal izan da. Izenak berak istorio bitxia du atzean. Izan ere, zaletuek asmatu zuten izen hori jartzea, baina ondoren NASAko zientzialariek erronkari eutsi eta mundu anglosaxoian hain gustuko duten akronimoen tradizioa jarraitu zuten. Hortaz, “Steve” izena STEVE Strong Thermal Emission Velocity Enhancement bilakatu zen, hots, Igorpen Termikoaren Abiaduraren Gehikuntza Indartsua, gutxi gorabehera. Izen konplexuak erraz gogoratzeko modukoak bihurtzeko duten abilezia ezin zaie ukatu zientzialariei, baina, akronimoez harago, orain aurrean duten erronka da garrantzitsuena: STEVEren benetako izaera argitzea.

Erreferentzia bibliografikoa:

Gallardo-Lacourt, B., Liang, J., Nishimura, Y., & Donovan, E. (2018). On the origin of STEVE: Particle precipitation or ionospheric skyglow? Geophysical Research Letters, 45. DOI: https://doi.org/10.1029/2018GL078509

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Egileaz: Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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Según la mitología griega fue el mismísimo dios Dionisios el que descendió del Monte Olimpo para enseñar a los hombres a fabricar vino. Según la arqueología moderna ese descenso, de haber existido, habría tenido lugar en Asia Menor (en lo que hoy es el este de Turquía) hace unos 7.000 años. Junto con el arte del vino, Dioniso donó otro regalo que pasó mucho tiempo sin ser reconocido como tal, el tártaro, que se encuentra en el fondo de, entonces, las ánforas y, hoy, las barricas de vino.

Tanto Lucrecio como Plinio el viejo estaban familiarizados con el tártaro. Lo que hoy sabemos que es tartrato ácido de potasio (formalmente hidrógeno tartrato de potasio) era descrito como de sabor agrio y que ardía con una llama de color púrpura, además de proporcionar recetas para una docena de remedios que lo contenían.

Se estudió con más detalle en la Edad Media. El alquimista persa Abū Mūsa Ŷābir ibn Hayyan al-Āzdī (conocido en Europa como Geber) fue el primero en dejar constancia por escrito, alrededor del año 800, de que el tártaro es una sal y aisló el ácido tartárico (y otra buena cantidad de compuestos orgánicos, pero esa es otra historia) aunque no con demasiada pureza. Hubo que esperar a 1769 para obtener el ácido tartárico químicamente puro, cosa que logró Carl Wilhelm Scheele (a la par que otra buena cantidad de compuestos orgánicos). El compuesto se empleaba en la fabricación de cosméticos y remedios medicinales, como la sal de la Rochelle o el tártaro emético, por lo que muchas bodegas se convirtieron de facto en fábricas de ácido tartárico.

Alrededor de 1818, Paul Kestner, un productor de tártaro de Thann (Francia) se dio cuenta de que, además de ácido tartárico se producía en sus barriles una pequeña cantidad de cristales de lo que parecía otra sustancia. Al principio pensó que podría ser ácido oxálico; sin embargo, al poco tiempo se dio cuenta de que era algo nuevo y empezó a producirlo en cantidades mayores a base de hervir disoluciones saturadas de ácido tartárico. En 1826, convencido completamente de que era algo desconocido para la ciencia, se decidió a llevar una muestra a Gay-Lussac, quien, después de repetidos experimentos, llegó a la conclusión de que su fórmula era C4H6O6, la misma del ácido tartárico. Llamó a este nuevo compuesto ácido racémico (del latín racemus, esto es, racimo de uvas).

Las diferencias químicas entre los ácidos tartárico y racémico (y entre sus sales , tartratos y racematos) eran pequeñas, pero suficientes como para tener intrigados a los químicos. Este fue uno de los casos de isomería conocidos en la época; además muchas de las sales de los dos ácidos eran isomorfas.

Un aspecto importante en lo trascendencia que llegaron a tener estos ácidos en el desarrollo de la ciencia fue su bajo coste y la facilidad de obtención en una época, principios del XIX, en la que la industria química estaba en su infancia y los productos químicamente puros eran una rareza. Además racematos y tartratos eran muy fáciles de preparar y conseguir cristales de tamaño apreciable no era nada complicado. Por lo tanto, era el sistema perfecto en el que estudiar dos conceptos nuevos pero que no se terminaban de entender, y que había indicios de que podían estar relacionados: isomería e isomorfismo.

En los años posteriores a 1830 Biot midió la actividad óptica del ácido tartárico y sus sales (dextrógiros todos ellos); el racémico y las suyas eran ópticamente inactivas. Berzelius, empeñado en encontrar una explicación al fenómeno, instó a Mitscherlich, ya una autoridad en la química cristalina, a que estudiase la simetría de tartratos y racematos.

Mitscherlich confirmó los hallazgos de Biot, el tartárico y sus sales eran todos dextrógiros y sus cristales hemiédricos; el racémico y las suyas inactivos ópticamente y sus cristales holoédricos. Había dos sales que no cumplían estas reglas generales: el tartrato de sodio y amonio y el racemato de sodio y amonio que formaban cristales idénticos pero de actividad óptica de signo opuesto. Mitscherlich estaba tan confundido por este hecho al que no era capaz de encontrar una explicación que no publicó sus resultados en más de una década. Sólo lo haría en 1844, después de que en 1841 Frédéric Hervé de la Provostaye publicase un estudio similar.

El misterio sería resuelto en 1848 por un joven y desconocido profesor de Dijon, recién doctorado, Louis Pasteur.

Referencias generales sobre historia de la cristalografía:

[1] Wikipedia (enlazada en el texto)

[2] Cristalografía – CSIC

[3] Molčanov K. & Stilinović V. (2013). Chemical Crystallography before X-ray Diffraction., Angewandte Chemie (International ed. in English), PMID: 24065378

[4] Lalena J.N. (2006). From quartz to quasicrystals: probing nature’s geometric patterns in crystalline substances, Crystallography Reviews, 12 (2) 125-180. DOI:10.1080/08893110600838528

[5] Kubbinga H. (2012). Crystallography from Haüy to Laue: controversies on the molecular and atomistic nature of solids, Zeitschrift für Kristallographie, 227 (1) 1-26. DOI: 10.1524/zkri.2012.1459

[6] Schwarzenbach D. (2012). The success story of crystallography, Zeitschrift für Kristallographie, 227 (1) 52-62. DOI: 10.1524/zkri.2012.1453

Este texto es una revisión del publicado en Experientia docet el 30 de enero de 2014

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

El artículo Cristalografía (12): In vino veritas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Cristalografía (9): Isomería y compuestos orgánicos
2. Cristalografía (3): Goniómetros y óxidos dulces
3. Cristalografía (6): El cura rompecristales

Josu Lopez Gazpio Arrautzak elikagai ia miragarriak dira. Arrautzei buruzko artikulu-sorta honetan arrautzak nola egiten diren aztertu dugu, alegia, oiloak nola lortzen duen egitura kimiko konplexu hori sortzea txita izango den obuluari babesa eta nutrienteak emateko. Bestalde, aztertu dugu arrautzaren beraren osagaiak zeintzuk diren eta xehetasunez egin dugu arrautzaren disekzioa, oskolaren, zuringoaren eta gorringoaren konposaketa kimikoan sakonduz. Jarraian arrautza kozinatzen gertatzen diren aldaketa fisiko eta kimikoa aztertuko ditugu, ez baitira konplexutasun gutxiagokoak.

1. irudia: Arrautza gordinari beroa emanez proteinak desnaturalizatu egiten dira eta arrautza gogortu eta solidotu egiten da. (Argazkia: Alexas_Fotos – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)

Arrautzaren ezaugarri nutritibo guztiek ez lukete guretzat garrantzirik izango arrautzak kozinatzea hain erraza ez balitz. Likido irristakor eta jariakor batetik abiatu eta nahikoa da beroa ematea likido hori gogortu eta elikagai jangarri eta erakargarria lortzeko. Oso erraz transformatzen den elikagaia da –nekez aurki daiteke hain erraz eraldatzen den beste elikagairik- eta, jakina, prozesu horren azalpena kimikan dago. Arrautzaren proteinen kimikan, hain zuzen ere.

Proteinak elkartzen, arrautza gogortzen

Hasiera batean arrautza likidoa da nagusiki urez osatuta dagoelako. Bertan proteinak daude, baina, kopuruan ur molekulak baino askoz ere gutxiago dira eta horregatik da nahaste likidoa. Proteinak aminoazido kate luzeak dira, eta milaka atomoz osatuta daude. Aminoazido katea modu jakin batean tolestuta dago, proteinak forma jakin eta zehatza izan behar duelako bere funtzio biologikoa bete ahal izateko. Proteinen egitura hori hainbat lotura kimikori esker gertatzen da: hidrogeno loturak, disulfuro zubiak, eta bestelako elkarrekintzak. Hala ere, aminoazidoen arteko elkarrekintza horiek lotura kimiko ahulak dira eta, hortaz, beroaren, tenperaturaren edota azido zein baseen eraginez hautsi egin daitezke. Proteinaren forma mantentzen duten elkarrekintzak apurtzen badira, proteinak egitura galtzen du eta desnaturalizatu egin dela esaten da.

Arrautzaren kasuan, zuringoaren proteina gehienen karga negatiboa da eta hortaz, elkarrengandik aldaratu egiten dira, uretan flotatuz. Alabaina, arrautza berotzen denean molekulak geroz eta azkarrago mugitzen hasten dira eta una jakin batean, proteinak desnaturalizatzen hasten dira. Kiribilduta zeuden proteinek forma galtzen dute eta luzatu egiten dira. Luzatu ahala, haien artean elkartzen dira eta hiru dimentsiotako sarea osatzen dute. Une horretan, ur molekulak proteinen sarean harrapatuta gelditzen dira eta ezin dira hasieran bezainbeste mugitu. Orduan, arrautza gogortzen hasten da eta zuringoan dauden proteinak egitura dentsoago batean elkartu direnez -argi izpiak desbideratzeko gai dena-, zuringoa opaku bihurtzen da.

Desnaturalizazioa beste elementu batzuk erabiliz ere lor daiteke -ozpinez edo gatzez ondutako arrautzetan, esaterako-. Beroketaren kasuan ere, erabilitako tenperaturak eragin handia izango du azken emaitzan; izan ere, proteina bakoitza tenperatura desberdin batean desnaturalizatzen da. Oro har, zuringoa 63 ºC-an hasten da koagulatzen eta 65 ºC-an bihurtzen da solido samur batean. Nagusiki obotransferrina proteinari esker gertatzen da hori, hori baita lehenengo desnaturalizatzen den proteina. Arrautzaren proteinarik ugariena, oboalbumina, aldiz, 80 ºC-an desnaturalizatzen da. Gorringoaren proteinak 65 ºC-an hasten dira trinkotzen eta 70 ºC-an koagulatzen dira.

Modu honetan kozinatutakoa jangarria ez litzatekeen arren, arrautza bat kozinatu daiteke alkohol etilikoa edo azido sendoak erabiliz. Horretarako nahikoa da arrautza gordina alkoholetan kraskatzea eta ordu bete inguru itxarotea. Alkoholaren zein azidoen eraginez proteinak desnaturalizatu egiten dira eta frijitutako arrautzaren antzeko testura hartzen du -jarraian dagoen bideoan ikus daiteke prozesu hori-. Dakigunez, desnaturalizazio prozesua itzulgarria izan daiteke zenbait kasutan eta baldintza bereziak erabiliz eta, modu horretan, Kaliforniako Unibertsitateko Tom Yuan eta bere lankideek egositako arrautza baten zenbait proteina jatorrizko egiturara itzultzea lortu dute -bide horretatik, arrautzak desegostea posible izango ote da?-.

Kozinatzeko moduak

Arrautza egostea da, ziur aski arrautzak kozinatzeko modurik sinpleena, baina, baditu bere sekretuak. Uraren tenperatura eta egoste-denbora kontrolatzea gakoa da arrautzak testura bat edo zeharo desberdina den beste bat izan dezan. Kimikaren ikuspuntutik, arrautzak uraren irakite tenperaturan egostea ez da modurik egokiena. Esan bezala, arrautzaren proteinak 100 ºC azpitik koagulatzen dira eta, hortaz, tenperatura horretan egosteak proteinak azkarregi koagulatzea eragin ohi du. Horregatik, uraren tenperaturak 80-85 ºC tartean egon beharko luke, burbuilarik gabe, arrautza modu uniformean egosteko.

Egosketa denbora gehiegi luzatzen bada gorringoak kolore berdexka har dezake. Hori zuringoaren zenbait proteinetan dagoen sufreak gorringoaren burdinarekin erreakzionatzen duelako gertatzen da. Biek erreakzionatu egiten dute eta sulfuro ferrosoa, FeS, osatzen da. Arrautza zenbat eta zaharragoa izan kolore berde gehiago lortuko da, baina, honek ez du osasunarentzat arriskurik ekartzen. Oskola kentzerakoan ere arrautza freskoak eta zaharrak berezitu daitezke; izan ere, arrautza freskoen pHa baxuagoa da hiruzpalau egun dituzten arrautzenak baino -7,6 eta 9,2, hurrenez hurren- eta, horren eraginez, arrautza zaharragoen oskola zuringotik askeago geratzen da.

2. irudia: Arrautzak hainbat modutara egosi daitezke, tenperatura eta denbora kontrolatuz, testura desberdinak lortuz. (Argazkia: Charly_7777 – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)

Arrautzak oskolik gabe kozinatzeko moduak ere ugariak dira: frijituta, galdarraztatuta, arrautza nahasiak eta tortillak, besteak beste. Arrautza galdarraztatuak oskolik gabe gutxi egositako arrautza da, zuringoa gogortuta duena, baina, gorringoa ez. Berriro ere, tenperatura eta denboraren kontrola garrantzitsua da puntu egokira iristeko. Arrautza frijituak oliotan berotzen dira eta 120 ºC-ko tenperatura da egokiena zuringo eta gorringoaren koagulazioa onena izan dadin. Hala ere, aurreko kasuetan bezala, norberak bilatzen duen proteinen testura izango da beti erakargarriena, arrautzak horixe baitu: tenperatura eta denborarekin oso desberdinak diren elikagaiak presta daitezke. Arrautza nahasiek eta tortillek ere badituzte sekretuak, baina, norberaren esperimentaziorako utziko dugu hori. Adituen arabera -McGee-ren liburua benetan gomendagarria da gaien interesa duenarentzat da-, nahaskiak mantso eta su ertainean egin behar dira eta tortillak, aldiz, azkar eta su altuan.

3. irudia: Arrautza txitaren enbrioiari babesa eta elikagaiak emateko egitura konplexua da, gizakion elikagai preziatua bilakatu dena. (Argazkia: cocoparisienne – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)

Arrautzaren anatomia pausoz pauso aztertuta, ikusi dugu oiloak zer mekanismo dituen arrautzaren osagaiak egiteko. Izatez, zelula germinalari -gero enbrioi izango denari- babesa eta nutrienteak emateko egitura da, konplexutasun kimiko itzela ezkutatzen duena. Nagusiki urez osatuta dago, baina, ehunaka osagai ditu. Proteinak, lipidoak, karbohidratoak, bitaminak eta mineralak ditu eta geure dietako elikagai garrantzitsua -ia ezinbestekoa- bihurtu da. Egunero hozkailuan ikusten den produktua izanik, haren kimika ezagututa, orain beste modu batera begiratuko diogu.

Erreferentzia bibliografikoak:

Yuan, T. Z. et al., (2015). Shear‐Stress‐Mediated Refolding of Proteins from Aggregates and Inclusion Bodies. ChemBioChem, 16(3), 393-396. DOI: 10.1002/cbic.201402427

Informazio osagarria:

• La cocina y los alimentos, Harold McGee, Debate, 2017.
• The chemistry of eggs and egg shells, Compound Interest, 2016.
• How to “cook” and egg without heat – and other weird egg science (video), American Chemical Society, acs.org, 2017.

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Egileaz: Josu Lopez-Gazpio (@Josu_lg) Kimikan doktorea eta zientzia dibulgatzailea da. Tolosaldeko Atarian Zientziaren Talaia atalean idazten du eta UEUko Kimika sailburua da.
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Kimika sukaldean: arrautzak, artikulu-sorta

1. Kimika sukaldean: arrautzak (I). Nola egiten dira arrautzak?
2. Kimika sukaldean: arrautzak (II). Zer dira arrautzak?
3. Kimika sukaldean: arrautzak (eta III). Zer gertatzen zaie arrautzei?

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Al contrario que otros vertebrados, los mamíferos (salvo algunas especies, como los dromedarios) no ajustan la producción de orina modificando la tasa de filtración glomerular (GFR). De hecho mantienen esta relativamente constante y modifican la fracción de la orina primaria que es reabsorbida antes de su evacuación al exterior para regular el volumen y la concentración osmótica de los fluidos corporales.

Un porcentaje relativamente alto de la orina primaria –entre un 60% y 80% del volumen- es reabsorbido desde el túbulo contorneado proximal, para lo cual se reabsorben activamente porcentajes similares de NaCl. Además de la sal y el agua, glucosa, aminoácidos y bicarbonato son también reabsorbidos en ese segmento, estos prácticamente en su totalidad.

La reabsorción de Na+ se produce gracias a la actividad de una ATPasa de Na+-K+ de la membrana basolateral del epitelio (la que separa el líquido intersticial del interior celular). Ese transporte genera un gradiente electroquímico en la membrana apical (la que separa el interior celular de la luz del túbulo) que favorece la entrada de sodio desde el fluido tubular. La reabsorción de agua se produce a través de aquaporinas estructurales, que se hallan siempre presentes en esas células (su presencia apenas depende de factores externos).

Tras pasar por el túbulo proximal, la orina penetra en el asa de Henle. Lo hace con una concentración osmótica de unos 300 mOsm, pero tras su recorrido por ese segmento, puede alcanzar el túbulo distal con una concentración inferior a la anterior (puede llegar a ser de 100 mOsm). Como vimos, esa diferencia es debida al transporte activo de NaCl que tiene lugar en la rama ascendente, que lo retira de la orina, disminuyendo en ella su concentración, a la vez que aumenta la del líquido intersticial.

Tras el asa de Henle la orina accede al túbulo contorneado distal. El epitelio de ese segmento transporta NaCl activamente de la luz del túbulo al especio intersticial. Y aunque no es impermeable, es poco permeable al agua.

Lo que ocurre a continuación en el tubo colector depende de cuáles son las necesidades hídricas del organismo. Si necesita retener agua, el organismo se encuentra en estado de antidiuresis y el riñón producirá un volumen de orina muy limitado. Eso es consecuencia de una intensa reabsorción de agua en el tubo colector, reabsorción que se produce gracias a la presencia en la membrana apical de las células de la pared del tubo de numerosas moléculas de una forma de aquaporina (AQP-2) específica de ese epitelio. Recordemos que debido al transporte activo de NaCl que tiene lugar en la rama ascendente del asa de Henle y al equilibrio iónico y osmótico que se establece entre su rama descendente y el fluido intersticial de la médula renal, la concentración osmótica de ese fluido en el interior medular es muy alta. Por ello, la presencia de numerosos poros en las membranas apicales de las células de la pared del tubo colector permiten que el agua pase con gran facilidad de un fluido que se encuentra originariamente a una concentración osmótica muy baja (la orina que llega del túbulo distal) a otro con la concentración osmótica muy alta (el fluido intersticial medular). Y eso ocurre hasta que ambas concentraciones osmóticas se igualan, para lo que debe pasar un volumen muy importante de agua. Además, a lo largo del tubo colector se sigue reabsorbiendo activamente NaCl, lo que favorece aún más este proceso. Como consecuencia de esa reabsorción, la orina final puede llegar a representar tan solo un 1% del volumen de plasma filtrado en el glomérulo y alcanzar una concentración osmótica de 1200 mOsm, que es cuatro veces más alta que la del plasma. Pero en mamíferos con grandes restricciones hídricas esa concentración puede llegar a multiplicarse por diez o más. Producen mínimas cantidades de orina y evitan así perder agua por esa vía.

Ese estado de antidiuresis a que me he referido en el párrafo anterior es el que se produce cuando hay una alta concentración sanguínea de la hormona antidiurética (ADH), que en mamíferos es la arginina vasopresina (AVP). Es ella la responsable de la presencia en las células de la pared del ducto de numerosas unidades de aquaporinas AQP-21. Por ello, cuando las condiciones cambian y no hay necesidad de ahorrar agua o, incluso, conviene eliminarla, deja de secretarse ADH desde la neurohipófisis, baja su concentración sanguínea y, como consecuencia de ello, las aquaporinas son retiradas de la membrana apical de las células del epitelio del tubo colector. Disminuye así su permeabilidad al agua (llega a hacerse virtualmente impermeable) y deja de reabsorberse agua desde el interior del tubo hacia los espacios intersticiales. El volumen de orina es muy alto y su concentración osmótica, muy baja. De hecho, en seres humanos esa concentración puede ser tan baja como 50 mOsm, o sea, seis veces más baja que la plasmática, y el volumen de orina producido elevarse hasta representar un 15% del plasma filtrado en el glomérulo. Merece la pena reparar en el hecho de que una concentración osmótica de la orina tan baja no es solo el resultado de la supresión de la reabsorción de agua desde el tubo colector, sino que es necesario que se produzca una importante reabsorción de NaCl que no vaya acompañada de la correspondiente reabsorción de agua.

La ADH no es la única hormona implicada en la regulación de la función renal en mamíferos. La aldosterona y el péptido natriurético auricular cumplen también un importante papel. Antes de exponer brevemente en qué consiste, conviene advertir que tanto la aldosterona como, en general, las hormonas natriuréticas, o hormonas de similares naturaleza y efectos, se hallan en muchos otros grupos, además de mamíferos, pero su papel se entiende mejor en este contexto.

La aldosterona promueve la recuperación de Na+ desde la orina primaria y también la secreción de K+. Por ello, su efecto global más obvio es regular el contenido de esos iones en los fluidos corporales. Sin embargo, de forma indirecta también cumple un papel determinante en la regulación del volumen de los fluidos extracelulares, plasma sanguíneo incluido. La razón es que la concentración osmótica y de sales, como sabemos, se halla estrechamente controlada en los mamíferos y, en general, en el resto de los vertebrados. Por ello, el volumen de agua extracelular es muy dependiente de la cantidad de NaCl que hay en esos fluidos (no así en los intracelulares, cuyo catión principal es el K+), ya que Na+ y Cl– son los principales iones extracelulares. Así pues, si una hormona, como la aldosterona, promueve la reabsorción de Na+, también promueve la de Cl– y, por supuesto, la de agua. En otras palabras: cuanto más Na+ se reabsorbe en el riñón, también se reabsorbe más agua, por lo que su efecto neto es antidiurético.

La aldosterona es una hormona esteroidea, un mineralocorticoide producido por la corteza adrenal. Su secreción está controlada por otro sistema hormonal, el sistema renina-angiotensina que, a su vez, se encuentra parcialmente controlado por receptores de presión sanguínea y de volumen sanguíneo. Cuando la presión de la sangre baja y en virtud de varios mecanismos que actúan simultáneamente, las células yuxtaglomerulares (células especializadas del endotelio de la arteriola aferente) liberan renina. La acción (enzimática) de la renina sobre una molécula precursora de origen hepático (el angiotensinógeno) acaba dando lugar a que se produzca una sustancia denominada angiotensina II. Esta ejerce varios efectos: estimula la constricción (estrechamiento) de arteriolas sistémicas; promueve la sed; estimula la secreción de ADH y estimula la secreción de aldosterona. Todas las actuaciones provocadas por la angiotensina II causan la recuperación de agua y el reestablecimiento de la presión sanguínea y el volumen de líquidos extracelulares adecuados. Cuando la acción de la renina ha surtido sus efectos, ciertas sustancias paracrinas producidas por las células de la macula densa2 provocan que las células yuxtaglomerulares dejen de liberar renina.

La aldosterona actúa penetrando en sus células diana (a los efectos de lo que nos interesa aquí se trata de las células del epitelio del túbulo distal), llega al núcleo e inicia la transcripción de ADN para producir nuevas ATPasas de Na+-K+ y de canales de Na+ y de K+ para su inserción en la membrana celular. De esta forma se eleva la reabsorción tubular de Na+ y como consecuencia, la recuperación de agua y la restauración del volumen sanguíneo. Este mecanismo actúa, de hecho, en respuesta a situaciones –como las hemorragias- en las que se produce una importante pérdida de líquido sin que ello vaya asociado a una elevación de la concentración osmótica sanguínea.

Hay gran diversidad de péptidos natriuréticos en el dominio animal, y el mejor conocido es el péptido natriurético auricular (ANP, por sus siglas en inglés) de los mamíferos. El ANP se produce en determinadas zonas del encéfalo y en el corazón (de ahí su nombre “auricular”) y sus efectos son en gran parte opuestos a los de la aldosterona. Inhibe, de hecho, la liberación de aldosterona y promueve directamente la secreción de Na+, elevando la producción de orina y la concentración de Na+ en esta. La secreción de ANP es estimulada por el aumento del volumen de líquidos extracelulares, lo que es detectado a partir del estiramiento de las paredes de la aurícula en el corazón.

En definitiva, la función renal está sometida a un complejo sistema de regulación principalmente endocrino. Aquí hemos visto los tres sistemas principales, cada uno con sus especificidades. Gracias a ese sistema de efectos múltiples, los mamíferos, y demás vertebrados, son capaces de mantener estrechamente controlados tanto el volumen de los líquidos corporales, como sus concentraciones osmóticas e iónicas.

Notas:

1El mecanismo es muy similar al que vimos para la mayor parte de vertebrados, aunque en los otros grupos de vertebrados la ADH actúa en el túbulo distal y la molécula de efectos antidiuréticos en los demás vertebrados era algo diferente: arginina vasotocina (AVT).

2Grupo de células especializadas que se disponen en el punto en que el túbulo distal y la arteriola aferente se encuentran en posición adyacente.

Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea) es catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU

El artículo La regulación de la diuresis en mamíferos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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