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Juanma Gallego Arlo forentseko adituek aurpegiak ezagutzeko duten abilezia neurtzen saiatu dira ikerketa batean, eta adimen artifizialaren “abileziarekin” ere alderatu dute. Ondorio garbia atera dute: gizakiak eta adimen artifizialak batera emaitza hoberenak lortzen dituzte.

Gero eta zabalduago dago aurpegiak identifikatzeko teknologia, eta horren zabalpen azkarrak polemika piztu du behin baino gehiagotan. Modu automatikoan argazki digital batean nor ageri den jakiteak aukera paregabeak eskaintzen dituen arren, teknologia horretaz egin daitekeen erabilpen desegokiak ere kezka eragin du.

Facebooken inguruan dagoen polemika da ezagunena. Enpresa pribatu batek ehunka milioiren lagunen aurpegiak eta datuak batera izateak zalantzak areagotu ditu, are gehiago sare sozial horrek pribatutasunaren alorrean izan dituen segurtasun akats nabarmenen berri izan denetik. Facebookek adimen artifizialean oinarritutako aurpegi ezagutza martxan jartzeko erabilitako argudioa segurtasunean oinarritu da: modu horretan, erabiltzaileak aukera izango luke beste norbaitek haren irudiaz egin lezakeen erabilpen desegokia kontrolatzeko.

1. irudia: Esperimentuan, parte-hartzaile bakoitzari aurpegien 20 irudi pare eskaini dizkiote, eta horiek lagun berarenak ote diren asmatu behar izan dute. (Argazkia: J. Stoughton/NIST)

Sare sozial batean tamaina horretako ezarpena txertatzeko aitzakia segurtasunean oinarritzea argudio makala dirudien arren, segurtasunari dagozkion beste hainbat arlotan aspalditik ari dira frogatzen pertsonen irudiak lantzeko antzeko teknologiak. Polizia ikerketaren alorrean bereziki software bereziak darabiltzate erretratu robotak egiteko, baina irudi batean nor agertzen den ezagutzea askoz konplexuagoa da, eta pertsonak artifizialki gazteago edo zaharrago irudikatzeko Photoshop bezalako tresna orokorrak edota eskuz egindako marrazkiak egiten direla aitortu diote kazetari honi hainbat polizia adituk.

Hau hala izanda ere, gero eta zabalduago dago aurpegiak atzemateko adimen artifiziala baliatzen duen teknologia; baina orain arte zeregin horretan gizakiak duen trebezia ezin izan du gainditu teknologiak. Argi dago datu masiboekin lan egiteko orduan teknologia oso baliagarria dela, baina lagun bakar bat identifikatzeko orduan, oraindik ere gizakiaren parte-hartzea ezinbestekoa da. Baina egoera aldatzeko zorian egon daiteke.

Hau arlo forentsean bereziki garrantzitsua izan daiteke gauzak txukun egitea. Eremu horretan, aditu batek egindako aurpegi baten identifikazioaren arabera ebatzi dezake epaileak auzi batean kartzela, askatasuna edo bestelako epaia egin behar duen. Zeregin horretan aritzen diren adituek urte askotako esperientzian oinarritu ohi dute haien jarduna, eta baita finkatutako hainbat arauetan ere. Adibidez, aurpegi baten oinarririk sendoena begien eta kokotsaren artean sortzen den hirukian dagoela diote adituek. Horiek eraldatzea edo “mozorrotzea” askoz zailagoa denez gero, gune horretan jartzen dute arreta gehien. Baina teoriak dioena eta praktikan izaten diren baldintzak oso bestelakoak izaten dira. Auzietan erabili ohi diren irudien kalitatea nahiko kaskarra da normalean, eta segurtasun kamerek gehienek goiko aldetik hartzen dituzte irudiak; ondorioz, irudiaren angelua dela eta, aurpegia desitxuratu egiten da.

Eskarmentuan oinarritutako abilezia gako izanda ere, teknologiaren laguntza ezinbestekoa da, eta etorkizunean are premiazkoagoa izango dela dirudi. AEBetako NIST Estandarren eta Teknologiaren Institutu Nazionaleko eta hiru unibertsitatetako ikertzaileek berriki zabaldutako ikerketa batek hala erakusten du. Adituen trebezia neurtu dute, eta gero adimen artifizialaren laguntza eskaini diete. Aldea nabarmena izan da.

PNAS aldizkarian zehaztu dituzte 184 lagunekin egindako esperimentuaren nondik-norakoak. Hiru multzotan banandu dituzte parte-hartzaileak: aurpegiaren ezagutzan trebatutako analista forentseak (87), aurpegiak identifikatzeko berezko trebetasuna duten lagunak (13) eta hain trebatuta ez zeudenak (84). Azken hauen artean hatz-marken analisian espezializatutako profesionalak edota ikasleak egon dira.

2 irudia: Erabili dituzten irudietako batzuk. Goiko aldeko argazkiak bi neska desberdinenak dira. Beheko aldeko argazkiak, berriz, mutil berarenak dira. (Argazkia: PNAS/moldatua)

Modu honetan garatu dute esperimentua: parte-hartzaile bakoitzari aurpegien 20 irudi pare eskaini dizkiote. Aurpegia lagun berarena ote den galdetu diete, eta parte-hartzaileek batetik zazpira doan eskala baten arabera eman behar izan dute erantzuna. Esperimentua egiteko, noski, nahita argiztapen kaskarrekin ateratako argazkiak erabili dituzte, identifikazioa zaildu aldera.

2015. eta 2017. urteen artean aurpegiak ezagutzeko garatutako azken lau algoritmoak probatu dituzte esperimentuan. Diotenez, garatuen dagoen algoritmoak adituen aditurik trebeenek eskuratutako marken parekoak lortu ditu. Halere, talde bakoitzaren barruan egin diren asmatze mailetan aldakortasun dezente aurkitu dutela nabarmendu dute. Parte-hartzaile batzuek oso ondo egin duten bitartean, beste batzuek bietatik batean baino ez dute asmatu. Epaitegietan normalean peritu bakar bat erabili ohi dela kontuan hartuta, egoera kezkatzeko modukoa dela iradoki dute ikertzaileek.

NISTeko ingeniari Jonathon Phillips-en esanetan, “mundu errealean izan ohi diren baldintzetan jardunez, analista forentse profesionalek aurpegiak identifikatzeko duten trebezia neurtzeko egiten den lehenengo ikerketa da”.

Bestetik, profesionalentzat lagungarriagoak diren algoritmoak aurkitu nahi izan dutela diote, beti ere, identifikazio zehatzagoak egin ditzaten. Baina, uste daitekeenaren kontra, ez dute ondorioztatu gizakiak ala makinak hobeagoak direnik, biak batera lan egitean doitasun handiagoa lortzen dutela baizik. Adimen artifizialean erabilitako algoritmoek profesionalei zehatzago izaten laguntzen omen die. Are gehiago, haragi-hezurrezko kide bat alboan edukitzea baino, emaitzek diote hobe dutela alboan adimen artifizial bat izatea.

Beti esan ohi da ikerketa gehiago behar direla, baina kasu honetan inoiz baino beharrezkoa da hori aipatzea. Izan ere, adimen artifizialak sortzen duen abantaila zergatik gertatzen den ez dute argitu ikerketa honetan. Hots, behaketan oinarritutako ikerketa izan da, baina horren atzean dauden zergatiak argitzeke daude. Emaitzek berehalako erabilpen praktikoa izan arren (agerikoena da adimen artifizialaren sarrera erraztea auzietan adituek aurkezten dituzten txostenetan), zioetan sakontzeak emango du seguruenera etorkizunean lanabes gehiago diseinatzeko modua. Bestalde, gizakien eta adimen artifizialaren arteko elkarlanak emaitza hobeagoak izatea itxaropena pizten du ere: elkarlana tresna indartsua izango dela dirudi. Lanabes horrek izan ditzakeen ondorio negatiboak edo positiboak, noski, gizakiak egindako erabilpenaren araberakoak izango dira. Gizakiari baino ezin baitzaio leporatu tresna horren erabilpena egokia den ala ez. Momentuz.

Erreferentzia bibliografikoa:

Jonathon Phillips et al. Face recognition accuracy of forensic examiners, superrecognizers, and face recognition algorithms, PNAS (2018) May 29, 201721355. DOI: https://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1721355115

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

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Foto: Jolanda Caspers

Como vimos aquí, el consumo de oxígeno de un animal en reposo depende de su masa de acuerdo con la función potencial VO2 = a Wb. En esa ecuación el coeficiente a puede tomar valores diversos dependiendo de las condiciones ambientales y de características propias del animal (por ejemplo: si es un animal homeotermo o poiquilotermo), y el valor de b puede diferir entre especies y condiciones ambientales, pero, para el conjunto de animales, toma un valor de 0,75. Por lo tanto, el consumo de oxígeno específico de masa (M/W) puede expresarse de acuerdo con la ecuación M/W = a Wb W-1 = a Wb-1 y, por lo tanto VO2/W = a W-0.25. O sea, el consumo de oxígeno aumenta con la masa del animal, pero ese aumento va disminuyendo conforme se eleva el tamaño.

Como vimos en la anotación anterior, y de forma similar a como ocurre con el consumo de oxígeno, los procesos implicados en su captación dependen del tamaño de los animales de acuerdo con funciones potenciales en las que las potencias que afectan a la variable independiente toman diferentes valores. Un análisis similar puede hacerse en relación con las tareas de suministro del oxígeno a los tejidos a cargo del sistema cardiovascular. Indagaremos, pues, en esta anotación acerca de la dependencia existente entre las variables implicadas en el reparto a los tejidos de dicha molécula y el tamaño.

Para ello, y tal y como hicimos con la función respiratoria, debemos expresar el consumo de oxígeno en función de los parámetros circulatorios relevantes. Así, VO2 = Vb (Ca – Cv), siendo Vb el denominado gasto cardiaco, o volumen de sangre impulsado por el corazón por unidad de tiempo, y (Ca – Cv), la diferencia de concentraciones de O2 entre la sangre arterial y la sangre venosa.

La diferencia entre las concentraciones de oxígeno de la sangre arterial y la sangre venosa no depende del tamaño del animal, sino que, en lo que a ese factor se refiere, esa diferencia es una constante. Expresado matemáticamente en este contexto, (Ca – Cv) = a’ W0.

El gasto cardiaco, sin embargo, presenta una dependencia en relación con la masa del animal similar a la del metabolismo y la de la tasa ventilatoria: Vb = a’’ W0.75. Es la ecuación que cabía esperar, dado que si VO2 = a W0.75y (Ca – Cv) = a’ W0, y dado que Vb = VO2/(Ca – Cv), entonces Vb = a/a’ W0.75 – 0; o sea, Vb = a’’ W0.75. En definitiva, al aumentar el tamaño de un animal su gasto cardiaco también se eleva, pero este crece más lentamente cuanto mayor es la masa del animal o, expresado en otros términos, la diferencia entre dos animales de distinto tamaño no es de la misma magnitud relativa que la diferencia entre los tamaños, sino que el gasto cardiaco aumenta en menor medida que lo hace la masa del animal.

De modo similar a lo que ocurría con la tasa ventilatoria, también el gasto cardiaco depende de otras variables. En este caso, son el volumen de impulsión (VI), por un lado, y la frecuencia cardiaca (fc), por el otro. Como su propio nombre indica, el primero es el volumen de sangre impulsado por el corazón por cada ciclo de contracción cardiaca (por cada latido). El volumen de impulsión es proporcional al tamaño de acuerdo con una función lineal, por lo que VI = a’’’ W1. Pero la frecuencia cardiaca (o frecuencia de latido) disminuye al aumentar la masa del animal, y lo hace de acuerdo con la expresión: fc = a’’’’ W-0.25, ecuación que podía deducirse de las anteriores, puesto que Vb = a’’ W0.75 y VI = a’’’ W1, por lo que fc = a’’ W0.75/ a’’’ W1 = a’’/a’’’ W0.75-1 = a’’’’ W-0.25. En definitiva, cuanto mayor es un animal, menor es la frecuencia a la que late su corazón.

A lo anterior, cabe añadir una última consideración referida al tiempo que tarda en circular toda la sangre por el corazón (TC). Dado que el volumen de sangre (VB) de un organismo es, como el volumen de impulsión (VI), linealmente proporcional al tamaño (VB = a’’’’’ W1), el tiempo TC = VB/Vb = a’’’’’ W1/a’’ W0.75= a’’’’’ W1-0.75= a’’’’’ W0.25. Así pues, cuanto mayor es un animal, más tiempo hace falta para que pase toda la sangre por el corazón, pero ese tiempo aumenta muy lentamente al aumentar su masa.

Fuentes:

William A. Calder III (1996): Size, Function and Life History. Dover Publications Inc, Mineola, NY, EEUU.

Knut Schmidt-Nielsen (1984): Scaling: Why Animal Size is so Important. Cambridge University Press, Cambridge, RU

Geoffrey W. West (2017): Scale. Penguin Random House, NY, EEUU

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 función cardiaca depende del tamaño de los animales se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. La función respiratoria depende del tamaño de los animales
2. El tamaño relativo de los órganos animales
3. A mayor tamaño menor intensidad metabólica

Quebrada de las Conchas, Salta (Argentina). Imagen: Flickr de travelwayoflife

Los principios de la estratigrafía, el estudio de los estratos (capas de rocas sedimentarias) de la corteza terrestre, y la geocronología, nombrar y describir (aunque, paradójicamnete, no necesariamente datar) los periodos de la historia de la Tierra, se establecieron muy rápidamente entre 1810 y 1840. Durante el siglo siguiente los estratigrafistas completaron los detalles de la llamada columna estratigráfica con cada vez más precisión. El resultado de estas investigaciones fue de gran provecho para la minería, primero, y entre 1920 y 1940 especialmente, para la industria petrolera.

Aunque la estratigrafía floreció en la primera mitad del siglo XIX sus raíces están en el siglo XVII. Niels Stensen (Steno) en su De solido intra solidum naturaliter contento dissertationis prodromus (1669) estudiaba los cuerpos que componen la Tierra especialmente fósiles, cristales y estratos. Llegaba a la conclusión de que en los estratos inalterados los más antiguos se corresponden con los que están abajo y los más modernos con los que están arriba. Esta era una primera versión de lo que después sería el primero de los tres principios de la estratigrafía, el principio de superposición.

Columna estratigráfica en la tesis doctoral de Diana Pajuelo Aparicio, Instituto Geologico Minero Metalurgico del Perú, correspondiente a los depósitos volcánicos cenozoicos de la Cordillera Negra (Perú).

El segundo, el principio de regularidad litológica, esto es, que los tipos de rocas (la litología) aparecen habitualmente en una secuencia predecible, se estableció a partir del trabajo de loa mineralogistas alemanes, británicos, italianos, franceses y rusos del siglo XVIII. Independientemente unos de otros llegaron al convencimiento de que los estratos aparecen en el mismo orden en todas partes. A pequeña escala sabían que en una zona minera, por ejemplo, encontrarían las mismas rocas en la misma secuencia en pozos adyacentes. A gran escala pensaban que, en todo el planeta, las rocas podían clasificarse en tres grupos principales que representaban una secuencia temporal: las rocas primarias, duras y a menudo cristalinas; las secundarias, más blandas, en capas y a menudo con fósiles; y las terciarias, las más superficiales y blandas.

Desafortunadamente el principio de superposición fallaba cuando los estratos se habían visto alterados después de su formación, y el de regularidad litológica se venía abajo en cuanto la misma litología aparecía más de una vez en la misma secuencia.

Comenzando en la década de 1790 el trabajo de William Smith fue crucial en la determinación de la correlación entre fósiles y edad de los estratos. La ilustración pertenece a su monografía de 1815 al respecto.

En la segunda década del siglo XIX el principio de la correlación, que los fósiles pueden usarse para identificar y correlacionar estratos, había quedado establecido. Durante el siglo y medio siguiente la paleontología no fue más que una herramienta de la estratigrafía.

Armados con estos tres principios (después vendrían más) los geólogos y mineralogistas establecieron, entre 1820 y 1840, los nombres de la mayor parte de la columna estratigráfica, un logro que se ha mantenido prácticamente inalterado hasta nuestros días. Sin embargo, en la práctica, su consecución implicó una discusión tras otra (alguna muy acalorada) acerca de cada problema de la secuencia.

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

El artículo La columna estratigráfica se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. Montañeros, espeleólogos y mineros
2. Neptunistas y plutonistas
3. Diagramas de fases, migmatistas y magmatistas

Josu Lopez-Gazpio Guztiok -edo ia guztiok- ezagutu ditugu alkohol asko edatearen ajearen ondorioak. Buruko mina, deshidratazioa, nekea, goragalea, botagura eta antzeko sintomak izan ohi ditu larunbataren biharamunak, tamalez. Alabaina, jakina da alkohol kontsumoa ez dela ona eta frogatuta dago ez dagoela onuragarria edo gomendagarria den alkohol kontsumo mailarik, baina, oraingoaren ere alkoholaren ajearen zergatia kimikan dago.

1. irudia: Edari alkoholdunen gehiegizko kontsumoak ajea eragiten du biharamunean. Alkoholaren ajeak hainbat sintoma ekar ditzake, eta etanolaren metabolismoaren ondorio dira. (Argazkia: SocialButterflyMMG – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)

Kimika oinarri hartuta, era berean, Duo Xuo eta bere kolaboratzaileek ajearen ondorioak murrizteko antidotoa bilatzen ari dira. Lehen pausoak ere eman dituzte. Argitaratu berri duten ikerketa baten emaitzen arabera, organismoak berak dituen entzimak dituzten nanokapsulak erabiliz asko edatearen ondorioz agertzen diren sintomak nabarmenki murriztu daitezke. Oraingoz, saguetan bakarrik egin dira lehen saiakuntzak, baina, diotenez, etorkizun oparoa izan dezaketen emaitzak lortzen ari dira.

Zer da, baina, alkoholaren ajea?

Ikuspuntu kimiko zuzenetik, edari alkoholdunek duten alkohola etanola da -CH3CH2OH formula molekularra duena-. Edari batek duen etanol edukia kalkulatzeko, jakin behar da botilan «alc. %6 vol» jartzen badu edariaren 100 mL-tan 6 mL etanol putu daudela. Kalkuluak behar bezala eginez, edandako bolumena eta alkohol-maila ezagututa, guztira irentsi dugun etanol kantitatea kalkula dezakegu. Etanolak hainbat eragin ditu organismoan, esaterako, deshidratazioa, lo falta, sistema endokrinoaren asaldura eta sistema kardiobaskularrean aldaketak.

Etanola gibelean metabolizatzen da alkohol deshidrogenasa deritzon entzimari esker. Alkohol deshidrogenasari esker, etanoletik azetaldehidoa ekoizten da. Azetaldehidoa konposatu toxikoa da eta alkohol kontsumoaren albo ondorio gehienen erantzulea da. Era berean, aldehido deshidrogenasa -ALDH- entzimak azetaldehidoa metabolizatzen du, gorputzeko zelulak kaltetu ez daitezen. ALDHri esker, azetaldehidoa desagertu eta azetatoa agertzen da. Azken horren toxikotasuna baxuagoa da eta, hortaz, kalte gutxiago eragiten ditu.

2. irudia: Ajea ezin da guztiz desagerrarazi, baina, ajea arintzeko modu eraginkorren bila ari dira ikertzaileak. (Argazkia: Bridgesward – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)

Jakina, azetaldehidoa ez da edari alkoholdunak edatearen kausaz organismoan agertzen den molekula kaltegarri bakarra. Edariek hainbat eta hainbat konposatu dituzte, alkoholaren kideko deiturikoak. Horien kontzentrazioak eragin garrantzitsua du hurrengo eguneko ajean. Era berean, kideko horiek dira alkohol kantitate bera duten edari desberdinek aje handiagoa edo txikiagoa eragitearen erantzuleak. Garagardoak, adibidez, aje arinak eragin ohi ditu likoreekin alderatuz gero -alkohol kantitate berarentzat doituta ere-.

Ba al dago ajearentzat antidotorik?

Erantzun azkarra: ez. Ez dago modurik asko edatearen ajea guztiz desagerrarazteko. Igandean ez baduzu bezperako afari luzearen ondoriorik izan nahi, ez edan alkohola. Gorputzak eskertuko dizu. Alabaina, badira ikertzen ari diren zenbait alternatiba. Oro har, ALDH entzimaren jarduna azkartzea da ajearen ondorioak murrizteko modua. Ikusi denez, gorputzak duen berezko mekanismoa askatuz arintzen dira albo ondorioak. Esan bezala, alkohol deshidrogenasak etanola azetaldehido bihurtzen du -etanola baino toxikoagoa dena- eta, ondoren, ALDHk azetaldehidoa azetato bihurtzen du -toxikotasun baxukoa-. Prozesu horren abiadura zenbat eta azkarragoa izan, orduan eta tarte laburragoz egongo da azetaldehidoa odolean kalteak eragiten.

Duo Xu eta bere lankideek pauso garrantzitsu bat eman dute gehiegizko alkohol kontsumoaren albo ondorioak murrizteko irtenbidea bilatzeko ikerketetan. Haien helburua, jakina, ez da neurririk gabe edari alkoholdunak kontsumitzeko aukera ematea -edo hori ez da behintzat ikerketaren motibazioa-. Esaterako, baliagarria izan daiteke alkohol gaindosia jasan duten gaixoak tratatzeko. Erabili duten prozedura, oro har, erraza da azaltzen -egitea, beste kontu bat da-. Ikertzaileek organismoak berak dituen entzimak gibeleraino garraiatzeko modua aurkitu dute nanokapsulak erabiliz. Hiru entzima kapsulatu dituzte -azetaldehido deshidrogenasa, katalasa eta alkohol oxidasa- eta horien funtzioa etanol eta azetaldehido kontzentrazioa murriztea da.

Nanokapsulak saguen odolean injektatuz, lortu dute entzimak modu eraginkorrean gibelera iristea eta bertan haien lana egitea. Frogatu dutenez, odoleko alkohol maila %45 murriztu zen sagu horietan eta azetaldehido kontzentrazioa maila oso baxuan mantentzea lortu zuten. Bi konposatu toxiko horien kontzentrazioa murriztuz, etanolaren ondorioak arinagoak ziren eta saguak azkarrago esnatzen ziren mozkorraldiaren ondoren. Une honetan ikerketak aurrera jarraitzen du eta nanokapsulek gizakiongan izan ditzaketen eraginak aztertzen ari dira. Ikertzaileek espero dituzten emaitzak lortzen badira, edari alkoholdunen gehiegizko kontsumoak eragindako ajearen aurkako antidoto benetan eraginkorra izango genuke. Baita alkohol gaindosia tratatzeko modu eraginkorragoa ere. Bien bitartean, etanola neurriz hartzen jarraitu beharko da. Hobe beharrez.

Erreferentzia bibliografikoa:

D. Xu eta al., (2018). A Hepatocyte‐Mimicking Antidote for Alcohol Intoxication, Adavanced Materials, Vol. 30, No. 22, 1707443. DOI: https://doi.org/10.1002/adma.201707443

Informazio osagarria:

• A hangover pill? Test on drunk mice show promise, Y. Lu, theconversation.com, 2018.
• Why we get hangovers? G. Winter, chemistryworld.com, 2017.
• Larunbat gauetarako kimika, J. Lopez-Gazpio, Tolosaldeko Ataria, 2016.

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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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Illustration: John Holbo

Algunas diferencias en las opciones morales están, al menos en parte, ligadas a diferencias de carácter genético. Así se ha puesto de manifiesto en una investigación que ha encontrado que un polimorfismo del gen que codifica el receptor de la oxitocina está relacionado con el tipo de opción –deontológica o utilitarista- que se escoge al afrontar dilemas morales. Veamos a continuación los fundamentos de la investigación referida.

Son opciones morales deontológicas aquellas que se basan en principios y que tratan de preservar los derechos de los individuos potencialmente afectados por ellas. Las opciones utilitaristas –también llamadas consecuencialistas- son las que buscan la obtención del mayor bien de forma agregada (para la mayor cantidad de personas posible), por lo que anteponen ese mayor bien a consideraciones relativas a principios o a derechos individuales.

Por otro lado, los juicios morales son el resultado de la interacción entre varios sistemas neuronales, aunque ninguno de esos sistemas está específicamente destinado a elaborar juicios morales. Esos sistemas se caracterizan por contar con unos determinados neurotransmisores, como la dopamina, en el caso de la ruta de recompensa mesolímbica, y la oxitocina, en las rutas de las que depende la cognición social. Por ello, es previsible que los genes que codifican la producción de las proteínas receptoras de esos neurotransmisores, como DRD2 (dopamina) y OXTR (oxitocina), puedan tener efectos en las opciones morales.

Los juicios deontológicos que se oponen a dañar a una persona al objeto de ayudar a un número mucho mayor de individuos están asociados a una mayor actividad de la amígdala. Esta estructura neurológica se encuentra densamente interconectada con la corteza prefrontal ventromedial (VMPFC), área que juega un papel decisivo en la integración de los elementos afectiva en la toma de decisiones. Al parecer, la amígdala genera una respuesta negativa inicial a la posibilidad de causar daño a una persona o personas, y la VMPFC es la responsable de integrar la respuesta de la amígdala en el juicio que se forma teniendo en cuenta todos los elementos y bienes en juego. Los juicios opuestos (utilitaristas o consecuencialistas), que se basan en un análisis de coste y beneficio y que buscan favorecer al mayor número de personas posibles, se asocian con la activación de la corteza prefrontal dorsolateral (DLPFC), un área cerebral implicada en un modo de procesamiento más deliberativo (y supuestamente racional).

El vínculo entre el juicio moral deontológico, por un lado, y las respuestas afectivas que promueve la amígdala y la VMPFC, por el otro, sugieren que la oxitocina juega un papel importante en la elaboración de las respuestas automáticas negativas a las acciones que causan daño. La oxitocina es, de hecho, muy importante en la amígdala, en la que sus receptores son mayoritarios. Por otra parte, la arginina vasopresina es un neurotransmisor muy próximo estructural y funcionalmente a la oxitocina, y se halla implicado en varios comportamientos sociales importantes, como la agresión, la afiliación y la formación del vínculo de pareja.

En la investigación que nos ocupa se realizaron dos estudios, uno primero prospectivo y un segundo mediante el que se trató de replicar los resultados del primero bajo condiciones diferentes y más exigentes.

El primer estudio se realizó con 228 participantes, a los que se les examinaron un total de 49 polimorfismos de nucleótido único (SNP) en 10 genes que habían sido seleccionados por su posible influencia en los juicios morales. Además, a los participantes se les plantearon una serie de dilemas, de manera que tuvieron que responder si pensaban que unas determinadas acciones eran moralmente aceptables o no. La respuesta positiva correspondía a una opción utilitarista y la negativa a una deontológica. Conviene recordar aquí que en el estudio de los juicios morales se suele recurrir a dilemas en los que se da a elegir entre opciones como las antes descritas (deontológicas y consecuencialistas). Son dilemas que provocan una cierta competición entre las respuestas automáticas y respuestas deliberativas producidas cada tipo de ellas por diferentes sistemas cognitivos. Cada participante fue caracterizado en esta investigación mediante la proporción de respuestas utilitaristas dadas a los dilemas planteados.

Se encontró una asociación negativa significativa entre la frecuencia de respuestas utilitaristas y el número de copias del alelo menor (T) para el SNP rs237889, hallado en un intrón del gen del receptor de la oxitocina (OXTR) en el cromosoma 3. Los participantes homocigóticos para el alelo C dieron las respuestas más utilitaristas y los homocigóticos para el alelo T, las menos. También se halló una asociación negativa entre la frecuencia de respuestas utilitaristas y el polimorfismo (SNP) rs1042615 hallado en el gen del receptor de la vasopresina (AVPRIA) en el cromosoma 12. Los individuos homocigóticos para el alelo menor (T) dieron menos respuestas utilitarias, mientras los homocigóticos para el alelo C dieron más.

El segundo estudio se realizó con 322 personas y los dilemas se plantearon de forma que en vez de responder si o no, los participantes respondían valorando lo aceptables que les parecían una serie de comportamientos en una escala de 1 a 7; además, se introdujeron dilemas adicionales, de carácter médico. En este segundo se confirmaron los resultados del primer estudio relativos al polimorfismo del gen del receptor de la oxitocina (relación significativa entre el número de copias del alelo menor del rs237889 y los juicios morales) para los 17 dilemas planteados a los participantes: los individuos homocigóticos para el alelo menor T dieron menos respuestas utilitaristas que los homocigóticos para el alelo C, mientras los heterocigóticos se quedaron entre los dos extremos. Sin embargo, la asociación del polimorfismo rs1042615 del gen AVPRIA con las opciones morales no resultó significativa estadísticamente en este segundo estudio, por lo que no se confirmaron los resultados del primero en lo relativo al receptor de la arginina vasopresina.

El gen del receptor de la oxitocina había sido seleccionado como candidato en esta investigación porque se sabía de la influencia de ese neurotransmisor en los juicios morales y, en general, en la cognición social. También se conocía su papel como modulador de la activación de regiones encefálicas que juegan un papel decisivo en los juicios morales. Además, los polimorfismos del gen OXTR se han asociado con variaciones en rasgos relevantes para el comportamiento social tales como la propensión a la empatía y el temperamento prosocial.

Se desconocen los mecanismos neurológicos implicados en la asociación observada. Sin embargo, las investigaciones anteriores sugieren que la variación en el gen OXTR muy probablemente influyen en el juicio moral al modular la influencia de la oxitocina en vías nerviosas que habían sido previamente identificadas como promotoras de juicios morales deontológicos. Más específicamente, es posible que la variación en OXTR influya en los efectos de la oxitocina en la amígdala, lo que, por su parte, afecta a los juicios morales al modular la representación de los pesos de decisión en la corteza prefrontal ventromedial.

La relación observada con el gen OXTR es importante porque conecta las diferencias individuales a nivel molecular con diferencias en el comportamiento moral. Hay aspectos del comportamiento de los que sabemos que están regulados de forma similar en animales no humanos y en humanos, pero sólo los humanos pueden tomar decisiones morales contraponiendo los derechos de las personas individuales a la consecución de un bien superior. Los resultados comentados aquí indican que nuestras respuestas a estas complejas cuestiones pueden explicarse, al menos en parte, por diferencias genéticas identificables.

Referencia:

Regan M. Bernhard, Jonathan Chaponis, Richie Siburian, Patience Gallagher, Katherine Ransohoff, Daniel Wikler, Roy H. Perlis & Joshua D. Greene (2016): Variation in the oxytocin receptor gene (OXTR) is associated with differences in moral judgment. Social Cognitive and Affective Neuroscience 11 (12): 1872–1881.

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 Un polimorfismo genético que afecta a los juicios morales se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Piper minek kapsaizina dute eta zitrikoek hesperidina. Bi konposatuok onuragarri dira gantz metatzeari eta sindrome metabolikoari loturiko gaitzei aurre egiteko. Biak konbinatzean, ordea, murriztu egiten dira dituzten eragin onuragarriak.

Irudia: Piper minek eta zitrikoek obesitatearen aurka duten efektua gutxitu egiten da biak konbinatuz gero, arratoiekin egindako ikerketaren arabera.

Kapsaizina eta hesperidina berezita harturik odolaren profil lipidikoa hobetzea, lipido hepatikoak gutxiago metatzea eta esteatohepatitis ez alkoholikoa prebenitzea lortu da mendebaldeko dietaz elikaturiko arratoietan. Bi konposatuak konbinatzean, ostera, murriztu egiten dira bakarka dituzten eragin onuragarri horiek, baita desegin ere. Horixe izan da Andrea Mosqueda Solisen doktore tesiko ondorietako bat.

Bi ikuspegi landu dira ikerketan:

1. In vitro azterketak, non 15 konposatu fenoliko miatu diren, dosi desberdinetan emanda, adipogenesian (ehun adiposo edo gantzaren eraketan) izan ditzaketen eraginak aztertu eta konparatzeko.
2. In vivo aplikazioa, non hesperidinaren efektu potentzialak (konposatuak dituen efektu antiadipogenikoengatik in vitro azterketetatik hautatua) eta baita kapsaizinarenak ere (literatura zientifikoan oinarritutako bilaketa zabal baten ondoren hautatua, konposatuak dituen efektu termogenikoengatik) ebaluatu diren.

Konposatuak bereizita eta konbinaturik errepikatu dira bi faseak, dieta obesogenikoarekin elikatutako arratoietan obesitatea eta alterazio metabolikoak prebenitzeko eraginak aztertzeko.

Efektu antiadipogenikoari dagokionez, flavanonak (naringenina eta hesperidina) eta flavonol quercetina direla konposatu fenoliko indartsuenak egiaztatu zen lehen fasean eta baita efektu antiadipogenikoa eragiten duen mekanismoa ez dela zehazki berbera izaten konposatu fenoliko guztietan.

Bigarren fasean behatu zenez, mendebaldeko dieta jarraituta elikaturiko arratoiei emandako kapsaizina tratamenduak obesitatearen aurkako babes-fenotipo bat induzitzen du, gorputz gantzaren eratzea murriztu eta insulinarekiko erresistentzia prebenitzeaz gain. Hesperidinak, aldiz, efektu urriak ditu gorputz-gantza metatzearen aurka eta ez du ageriko efekturik intsulinarekiko erresistentzian.

Ikerketan ez da efektu gehigarririk behatu bi konposatu bioaktiboak konbinatzean, ezta kapsaizinaren efektuen behaketak azalerazi duen parekorik. Gantz metatzearen prebentziorako kapsaizinak duen eragina azaldu daiteke, hein batean behintzat, gantz-ehuneko lipidoen metabolismoan dituen efektuengatik, batez ere, lipogenesiaren inhibizio efektuagatik. Kapsaizina eta hesperidina konbinatzeak ez zuen kapsaizina bakarka behatutakotik bestelako efektu gehigarririk sorrarazi.

Horretaz gain, beste ondorio bat behatu da ikerketan: mendebaldeko dietarekin elikaturiko arratoiei hesperidina bakarrik emanez gero, efektu hipotensoreak nabarmendu egiten dira eta neurri apalagoan sortzen da efektu hori kapsaizina bakarrik edo hesperidina eta kapsaizina konbinatzean.

Iturria: UPV/EHU prentsa bulegoa: Piper minak eta zitrikoak konbinatuz gero, murriztu egiten dira obesitatearen aurka dituzten efektuak

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“Solo porque soy rubia no creo ser una tonta, porque esta rubia tonta no es ninguna idiota.”
Dolly Parton, cantante y actriz.

“No soy ni tonta ni rubia.”
Marta Sánchez, cantante y actriz.

“Una chica con seso debe hacer algo más que pensar con su seso.”
Anita Loos, “Los caballeros las prefieren rubias”, 1926.

Retrato oficial de sus tiempos como subdirectora general de la NASA de Dava Newman, catedrática de aeronáutica, astronáutica e ingeniería de sistemas en el MIT.

Ya ven, para empezar, una rubia “tonta” puede no ser ni rubia ni “tonta”, con lo cual la propia descripción de la, digamos, “tontera” de las rubias, está, evidentemente, equivocada. Y todo ello a pesar de que conocemos, según Jay Zagorsky, de la Universidad Estatal de Ohio, que la belleza, sobre todo si es rubia, ayuda a triunfar en política, sacar mejores notas, aumenta los ingresos de la prostitución, lleva al éxito en el golf, da ventaja para ser un gran criminal o una celebridad, y sube el sueldo de los agentes inmobiliarios. En fin, según Zagorsky, todo esto está demostrado.

Y todo ello se debe a que, a menudo, juzgamos la personalidad de una persona según su aspecto externo. Como cuenta Zagorsky, juzgamos a las rubias como incompetentes, o a las pelirrojas como con mal genio y temperamento fogoso. Estos prejuicios se refuerzan en la cultura popular con películas (no olvidar a Marilyn), libros o cómics. Zagorsky se pregunta si las rubias son realmente “tontas” y para aclararlo compara el color del pelo de las mujeres con su cociente de inteligencia (CI).

Obtienen los datos de 5827 personas, con el 51.4% de mujeres y, entre ellas, con el 20.7% de rubias. Por cierto, se declaran rubios el 17.1% de los hombres, lo que supone que, quizá, el 3.5% de las mujeres no lo son si consideramos que el porcentaje para ambos sexos debería ser parecido.

El CI medio de las rubias es de 103.2, seguido de 102.2 de las de pelo castaño, 101.2 de las pelirrojas y 100.5 de las de pelo negro. Las diferencias entre los CIs no son importantes pero, es evidente, en este grupo las rubias, podemos afirmar, que no son “las más tontas”.

Lisa Randall, catedrática de física teórica de la Universidad de Harvard

O sea, que se supone que las rubias son “tontas” y, en cambio, son listas y, quien sabe si es por ello que saben sacar algunas ventajas del color de su pelo. Así, David Johnston, de la Universidad Tecnológica de Queensland, en Australia, ha encontrado, después de estudiar los datos de 13000 mujeres, que las rubias, ocupando el mismo puesto de trabajo, cobran hasta un 7% que las mujeres con el pelo de otro colora. Esto supone que, para un salario medio de 22000 libras, las rubias ganan unas 1300 libras más al año, unos 1700 euros. Y hay más, pues Johnston descubre que los maridos de estas rubias también ganan más que otros hombres en el mismo puesto de trabajo. El autor no aclara si estos maridos también tienen que ser rubios.

Desde luego y como decía antes, todo esto tiene que ver con nuestra cultura y, en último término, con la información que llega a los ciudadanos y los forma. Por ejemplo, Melissa Rich y Thomas Cash, de la Universidad Old Dominion de Norfolk, en Estados Unidos, cuentan que en la revista Playboy han aparecido, de la década de los cincuenta a los ochenta, un 41% de rubias, cuando en Estados Unidos las rubias son el 5% de la población. Es más, el récord de portadas en el Playboy lo tiene la actriz, por supuesto rubia, Pamela Anderson, con 13 portadas.

De esta manera se fomenta la imagen y se construye el estereotipo de las rubias como bellas y algo “tontas” pues solo se preocupan de la belleza de su cuerpo y muchos acaban pensando, en realidad, que no necesitan nada más.

Referencias:

Johnston, D.W. 2010. Physical appearance and wages: Do blondes have more fun? Economics Letters 108: 10-12.

Rich, M.K. & T.F. Cash. 1993. The American images of beauty: Media representations of hair color for four decades. SexRoles 29: 113-124.

Tejedor Pardo, D. 2014. La realidad sobre las rubias. Verdades y mitos. PsicoWisdom Blog 30 marzo.

Zagorsky, J.L. 2016. Are blondes realty dumb? Economics Bulletin 36: 401-410.

Sobre el autor: Eduardo Angulo es doctor en biología, profesor de biología celular de la UPV/EHU retirado y divulgador científico. Ha publicado varios libros y es autor de La biología estupenda.

El artículo Desmitificando: Las rubias son “tontas” se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Ziortza Guezuraga Ingurumena

AMBI indizea, Euskal Herriko padurak eta kosta aztertzeko AZTIn egindako lanabesak mundu mailako onespena duela azaldu du Arantxa Iraolak Berrian. Itsas inguruneak zein egoeratan dauden neurtzeko baliabidea da AMBI indizea eta toki askotan hartu dute erreferentzia gisara: Zeelanda Berrian, Txinan, Mexikon, Kanadan, Txilen, Marokon, Indian, Europa osoan… Toki askotan darabilte. AZTI zentroko ikertzaileen lorpen garrantzitsua.

Osasuna

Ba al dago osasungarria den alkohol kontsumorik? Josu Lopez-Gazpiok argi du: Ez. Ez dago gomendagarria edo osasungarria den alkohol kontsumorik. Gehiegizko alkohol kontsumoa hainbat minbizi mota eta arazo kardiobaskularrak izateko arriskuarekin lotua dagoela gauza jakina da, baina, neurrizko alkohol kontsumoak ere hainbat gaixotasun pairatzeko probabilitatea handitzen du. Azken kalkuluen arabera, astean 6 baso ardo edanez gero, alkoholarekin lotutako gaixotasunen batez hiltzeko probabilitatea %1ekoa da.

Ingeniaritza

Eguzki zelula berriak diseinatu dituzte bai eguzkitik bai euritik energia jaso ahal izateko, Euskalnaturan azaltzen dutenez. Leku eguzkitsuetako biztanleei ez ezik, baita eremu euritsuetan bizi direnei ere energia iturri hau era jasangarrian erabili ahal izateko aukera eskaintzen die berrikuntza honek. Eguzki panel hibrido deritzen elektrizitatea eguzkitik zein euritik sortzeko ahalmena duten gailu hauek teilatuetan kokatzen dira eta egunez eguzkiaren energia xurgatzen dute. Euria egiten duenean, berriz, panelean lehertzen diren euri tanten indarra baliatuz eguzki panel hibridoek elektrizitatea sortzen jarraitzen dute.

Giza itxurako munduko robotik aurreratuena aurkeztu dute Nafarroako Unibertsitate Publikoan: Sophia. AEBetako Hanson Robotics konpainiak sortua, historian herritartasuna lortu duen lehen robota da Sophia robota, Saudi Arabiak emanda. Berrian kontatzen dute Nazio Batuen Erakundearen Garapen Egitasmoak Sophia Berrikuntzaren Gidari izendatu zuela 2016ko azaroan.

Geologia

Guatemalako Volcán de Fuego sumendia (Kachikel hizkuntzan, Chi’gag) izaten ari den erupzioan hodei piroklastikoak gertatzen ari dira eta horren ondorioz baita ere lokatza beroko jausi erraldoiak, lahar direlakoak. Sustatun argitzen digute hodei edo isuri piroklastikoa erupzio bolkaniko batzuen ondorio suntsigarria dela, non gas eta arroka isuri laster eta beroa sumenditik irteten den. 700 km/h abiadura har dezake eta 1000 °C-ko tenperatura. Hodeiak lurra jo eta maldan behera isurtzen da grabitatearen eraginez, elur-jausi baten antza du hortaz, eta abiadura isuriaren dentsitatearen eta maldaren araberakoa da.

Emakumeak zientzian

Lau emakumek eta hiru gizonek jasoko dituzte Kavli sariak, Elhuyar aldizkarian azaltzen duten moduan. Astrofisikako Kavli saria jasoko duena da bat: Ewine van Dishoeck jasoko du Astrofisikakoa, astrokimikan egindako ekarpenagatik saritu dute, bereziki, izarrarteko hodeien zikloa eta izar eta planeten sorrera argitzeko egindako lanarengatik. Neurozientzia saria, berriz, bi gizonek eta emakume batek jasoko dute: James Hudspethek, Robert Fettiplacek eta Christine Petitek, belarriko zelulek soinua nola jasotzen duten eta seinale elektriko nola bihurtzen duten azaltzeagatik. Azkenik, genoma editatzeko CRISPR-Cas 9 metodoa asmatu dutenek jasoko dute Nanozientzia saria: Emmanuelle Charpentierrek, Jennifer A. Doudnak eta Virginijus Šikšnysek.

Biologia

Sarraskia jaten du kakalardo ehorzleak: saguak edo habiatik erortzen diren txitak bezalako animalia txikien gorpuak baliatzen ditu. Maneia dezaketen tamainako gorpu bat aurkitzen dutenean, arrastaka eramaten dute komeni zaien toki batera, lurpeko ganbara batera gehienetan. Bikotea egin eta elkarrekin jarduten dute kumeak zaintzen, gordetako gorpua kumeak elikatzeko baliatzen dutela. Oso tamaina desberdinekoak izan daitezke kakalardoek aurkitzen dituzten gorpuak, hortaz, batzuek janari gehiago ematen dute besteek baino. Espezie gehienek errunaldiaren tamaina aldatzen dute janari baliabideen arabera, baina kakalardo ehorzle hauek beste era batera egiten dute: kume-hilketara jotzen dute.

Sei zentimetroko harrixka batean dagoela hamar mila espezieren jatorria kontatzen du Juanma Gallegok. Orain arte topatutako muskerrik zaharrenaren berri eman dute eta horrek narrastien zuhaitz ebolutiboaren berrantolaketa ekarri du. Hala, gekoak iguanak baino lehenago agertu ziren. Baina gekoen eta iguanen agerpenari buruzko eztabaida baino harago doa kontua: ia 75 milioi urteko hutsune bat bete da orain eta iraungipen masibo bat sartuta dago istorioan.

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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: Ziortza Guezuraga (@zguer) kazetaria da eta Euskampus Fundazioko Kultura Zientifikoko eta Berrikuntza Unitateko zabalkunde digitaleko teknikaria.

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En #Naukas17 nadie tuvo que hacer cola desde el día anterior para poder conseguir asiento. Ni nadie se quedó fuera… 2017 fue el año de la mudanza al gran Auditorium del Palacio Euskalduna, con más de 2000 plazas. Los días 15 y 16 de septiembre la gente lo llenó para un maratón de ciencia y humor.

El cacharrista mayor del reino vuelve a hacer de las suyas. Si tú supieras lo que él sabe podrías sacar mucho provecho en tu vida cotidiana.

Javier Fdez Panadero: Si tú supieras

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por eitb.eus

El artículo Naukas Bilbao 2017 – Javier Fernández Panadero: Si tú supieras se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Badirudi denetarik egin daitekeela 3D inprimatzearekin, etxeetatik hasi eta ilargi baseetara, kotxe atalak barne. Hala al da, baina? Silvia Romanek argitzen du: The 3D-printing hype: expectations vs. reality

Antioxidatzailea da hori? Zelan neurtzen duzun arabera. Estilbenoen kasua Adrián Matencioren eskutik When we forget basic science. A jar is not a jug

Goragoko ordeneko isolatzaile topologikoen, apurtuta ere elektrizitatea ertzetatik eroaten dutenen, existentzia aurreikusten dute DIPCko, Princetoneko eta Zuricheko unibertsitateetako ikertzaileekin kolaborazioan: Higher-order topological insulators.

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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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Un trabajo de investigación en el que ha participado Daniel von Schiller del Departamento de Biología Vegetal y Ecología de la UPV/EHU ha estudiado por primera vez cómo afectan los ríos intermitentes a las emisiones fluviales de CO2 a nivel global. Los resultados se han publicado en Nature Geoscience.

Cauce seco del río Guadalmedina a su paso por Málaga. Imagen: Juan Martín Martín

En los últimos años, varios estudios han demostrado que los ríos tienen una contribución importante en las emisiones de CO2. Este trabajo se ha centrado en los ríos intermitentes, ya que hasta ahora no se ha profundizado en su estudio. Tal como explica von Schiller, “aunque son mucho menos estudiados que los ríos permanentes, podrían representar la mitad de la red fluvial del mundo, y en respuesta al cambio climático y las crecientes demandas de agua, podrían llegar a dominar el paisaje en algunas regiones”.

Cuando un río deja de fluir, la hojarasca terrestre, en su mayoría hojas y madera de la zona adyacente, cae y se acumula en los lechos de los ríos secos. El tipo y cantidad de hojarasca varía dependiendo del clima, la vegetación, el ancho del cauce del río, la duración del período seco y el régimen de flujo del río. En este trabajo, “hemos analizado la hojarasca depositada a lo largo de los lechos secos de 212 ríos distribuidos por todo el mundo y hemos medido la respiración, traducida a emisiones de CO2, cuando el agua vuelve a fluir en esos ríos, y en consecuencia se rehumedece toda la hojarasca”, explica el investigador de la UPV/EHU. “Ese momento de rehumedecimiento es un momento caliente en el cual se reactivan muchos de los mecanismos biológicos que estaban latentes en el río. El agua reactiva las comunidades biológicas, sobre todo las bacterias pero también los hongos, que como llevan un tiempo en la fase latente, se reactivan de forma muy acelerada y empiezan a respirar con tasas muy elevadas. Por eso se llama un momento caliente. Es un momento de actividad desproporcionada, de gran actividad biológica”, continua.

“Hemos medido la respiración, que se puede traducir a CO2, simulando un rehumedecimiento en el laboratorio DYNAM de IRSTEA (Francia), ya que hacerlo in situ resulta muy complicado porque es difícil saber cuándo vuelve el agua a un río intermitente”, apunta Daniel von Schiller. “Las altas tasas de respiración medidas reflejan la reactivación de las comunidades microbianas, que a su vez liberan cantidades sustanciales de CO2 a la atmosfera”, afirma el investigador.

“Los resultados obtenidos indican, que las estimaciones de las emisiones diarias de CO2 podrían aumentar entre un 7 y un 152 % si se sumaran los datos de emisiones de los ríos intermitentes a los datos ya existentes de ríos permanentes”, detalla von Schiller. Y por otro lado, “hemos observado que el pulso de emisión de CO2 que se produce en un solo momento de rehumedecimiento podría contribuir hasta un 10 % de ese incremento”.

Referencia:

Datry T, Foulquier A, Corti R, von Schiller D, Tockner k et al. (2018) A global analysis of terrestrial plant litter dynamics in non-perennial waterways Nature Geoscience doi: 10.1038/s41561-018-0134-4

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

El artículo La contribución global de los ríos intermitentes al ciclo del carbono se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Viajemos mentalmente hasta el San Sebastián de 1886, “una ciudad moderna, con edificios esbeltos, elegantes, cómodos; preparados algunos con el refinamiento de lujo y confort que exigen los adelantos de la época; obras de gusto, solidez y esmero, edificios en una palabra, de gran valor, por el crecimiento adquirido por la propiedad, escasa de terrenos”, tal y como se lee en uno de los capítulos del libro ‘Tierra Euskara’ de Alfredo de Laffitte Obineta, en que se describía el San Sebastián de mediados del XIX. .

Aquel año, en enero, se añadieron a la tradicional Tamborrada los barriles, que vienen a simbolizar a los habitantes locales de la ciudad que tocaban el barril o los cubos de agua mientras esperaban en su turno en las fuentes y replicaban con esos instrumentos los tambores de los militares y en agosto, se estaba empezando a construir el tranvía de la ciudad, el primero que consiguió electrificar todas sus líneas en España.

Una España que en abril de ese año había acogido unas elecciones generales, tras la muerte de Alfonso XII en noviembre del 1885, y en las que solamente hizo uso de su derecho a voto el 4’5% de la población total, claro que las mujeres no contaban pues el sufragio femenino no se reconoció en España hasta la firma de la Constitución de 1931 de la II República.

En ese marco, Josefa Martina Otaegui, una joven soltera de San Sebastián, se aventuró a abrir su propio negocio: la chocolatería artesana Pastelería Otaegui. Tras casarse con un maestro en el oficio, se trasladó a Elizondo (Navarra) y allí fundó con su marido, sin perder su papel activo como dueña, la Pastelería Malkorra.

Hoy, ambos negocios siguen abiertos y son regentados con éxito por mujeres descendientes de Otaegui, una de las pioneras a las que la implantación de la Sociedad de Responsabilidad Limitada (S.R.L.) en España les facilitó el arduo propósito de atreverse a ser empresaria en el siglo XIX.

Es solo un ejemplo de los muchos que han usado en un estudio internacional, llevado a cabo por la Universidad de Murcia y la Universidad de Yale sobre el impacto de las S.R.L. (más conocidas como Sociedades Limitadas) en España y Europa entre los años 1886 y 1936. En concreto, el proyecto, liderado por Susana Martínez, profesora de la UMU, analiza los datos de las sociedades mercantiles creadas en España durante esos 50 años.

Entre los resultados obtenidos, destaca el hecho de que la S.R.L. catapultara a la mujer como empresaria. Han encontrado que entre el 10% y el 15% de las sociedades mercantiles que se fundan en la etapa 1886 -1936 tiene al menos una socia fundadora. Se ha comprobado que hay más mujeres a medida que nos acercamos al presente y también en provincias donde el régimen hereditario es igualitario; es decir, cuando todos los hijos tienen acceso a una parte más o menos igual de la herencia con independencia de su sexo.

Además, en España, como en otros países por la comunidad de bienes, cada uno de los esposos era dueño al 50% de todo lo adquirido durante la duración del matrimonio. Por este motivo, sumado a la mayor esperanza de vida de las mujeres, la ‘viuda de’ era una figura fundamental en los negocios. Pero también había casadas con permiso de su marido, y solteras, aunque en menor proporción.

España como modelo

Por otro lado, uno de los resultados más novedosos del estudio demuestra que los lazos familiares de los socios seguían una pauta clara: los empresarios se decantaban por la Sociedad Limitada (S.L.) cuando en la empresa participaban individuos que no estaban ligados a los demás por vínculos familiares. Un negocio con miembros de una sola familia solía adoptar la forma de Sociedad Colectiva y tenía otros rasgos característicos como que el capital estaba dividido en partes iguales. Encontrar que una sociedad está formada por algunos miembros de una misma familia y otros socios ajenos es indicativo de que habían necesitado la inversión de terceros para su constitución. Para evitar conflictos de intereses, al estar mezclados socios que eran de la familia y los que no lo eran, lo más sencillo era acudir a un tipo de sociedad donde la responsabilidad asumida estaba limitada al capital aportado.

Para determinar si en las empresas analizadas los socios eran o no familia/familiares, los investigadores se han apoyado en el Registro Mercantil Español como principal fuente. De hecho, los investigadores extranjeros alaban la enorme cantidad de datos que ofrece y su continuidad a lo largo de tantos años.

Por poner un ejemplo, en el caso de las sociedades limitadas en España, lo excepcional es que cuando aparecen, desde el primer momento en el que las autoridades permiten su funcionamiento, queda constancia de ella en el Registro Mercantil. Es posible, por tanto, mapear dónde surgen en primer lugar estas sociedades, que será en ciudades antes que en zonas rurales, en negocios medianos y con preferencia por empresas donde existe personal cualificado (agencias de viajes, negocios relacionados con el automóvil, con los profesionales liberales). Ese mapeo no es posible en otros países, solo existe en España.

Del mismo modo, para determinar si en las empresas analizadas los socios eran o no familia/familiares, los investigadores destacan la calidad de las fuentes registrales españolas. Para ellos ha sido fundamental, para investigar el parentesco entre los socios, contar con la práctica española de que los apellidos de cada individuo son dos: el del padre y el de la madre, por este orden. En otros países, donde solo se usa un apellido y es el del padre, se está eliminando mucha información sobre las familias. En España, gracias a esta práctica se puede analizar en parentesco con mucho más detalle.

Continuidad

En definitiva, la conclusión fundamental del estudio es que éste acredita el papel determinante que ha jugado la S.R.L. en la actual composición del tejido empresarial nacional y, por ende, en la creación de riqueza en España. La Sociedad de Responsabilidad Limitada se popularizó entre las empresas porque evitaba poner en riesgo el capital familiar, por lo que fue una figura clave para el desarrollo económico.

A tenor de estos hallazgos, los analistas de la Facultad de Economía y Empresa de la Universidad de Murcia, en colaboración con el equipo de Yale, en el que se encuentra Timothy Guinnane, quieren iniciar un proyecto de investigación más ambicioso con el que poder desarrollar una serie de recomendaciones útiles en cuanto a programas legislativos mercantiles en beneficio del despegue económico.

Este post ha sido realizado por Mariajo Moreno (@Mariajo_Moreno) y es una colaboración de Naukas.com con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.

El artículo Por qué España es un modelo para el estudio de la economía se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Itsas genetika itsasoan bizi diren espezien DNA ikertzen duen zientziaren arloa da. Itsas organismoen genetikaren azterketa oso garrantzitsua izaten da itsas kudeaketa jasangarria ahalbidetzeko. Izan ere, organismo bakoitzaren espezieak ezagutzeak biodibertsitatea babesten laguntzen du.

Baina, kasu batzuetan, organismoak identifikatzerakoan zailtasunak egoten dira, besteak beste, organismoak oso txikiak direnean. Egoera hauetan, eDNA metabarcoding izeneko teknika erabiltzen dute zenbait ikertzailek.

eDNA (environmental DNA), edo ingurumen DNA euskaraz, ekosistema bateko laginetatik DNA lortzeko teknika da. Metodologia honi esker, itsas genetikaren arloan ur-ekosistemetan bizi diren espezie desberdinak erraz identifikatzea posiblea da gaur egun. Gai honi buruz gehiago sakontzeko AZTI-Tecnalian itsas ekosistemen funtzionamendua, ekologia molekularra eta bioteknologiaren inguruan ikertzen duen Naiara Rodriguez-Ezpeleta biologoarekin elkartu gara.

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

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Octavio Pereira, Alvaro Martinez, Igor Ansoategui, Iker Ganzarain, Amaia Calleja Lan honetan zehar fresaketa bidezko simulazioa lantzen da tornuko ebaketa etenaren bitartez. Finkatutako helburu nagusia erremintaren jaulkitze-aurpegian lortuko diren tenperaturak ezagutzea izango da ebaketa prozesuan.

Helburu hori lortzeko, torneaketa prozesutik fresaketa prozesura estrapolazio bat egingo da, luzeran artekatutako pieza torneatzen bada posible izango dena, torneaketa fresaketa izango balitz bezala simulatuz, fresaketa ebaketa etena denez. Proba-baldintzetan temperatura neurketa horiek gauzatzeko K motako termoparea erabiliko da, zein jaulkitze aurpegiarekiko 0,5 mm-ko distantziara kokaturik egongo den. Bero-transmisiozko modelo teoriko batean oinarrituz kalkulatuko dugu kontaktuko batez besteko tenperatura. Ebaketa-baldintza ezberdinetarako proba ezberdinak garatu dira eta sakontasunez deskribatuko ditugu. Horretaz gain, ebaketa jarraituan eta etenean lortuko diren tenperatura-diferentziak aztertuko dira, alde batetik, ebaketa-denbora berbera erabiliz eta, bestetik, ebaketa eraginkorraren luzera berbera erabiliz.

Hasierako baldintzei dagokionez, aipatutako simulazioan finkatutako helburuak lortzeko proba serie batzuk egin dira, LEALDE TCN 10 ereduko torneaketa-zentroan garatu direnak. Proba horiek bi material ezberdinekin egin dira. Alde batetik, 35 Hrcko gogortasuna duen AISI 4340 (F1272, 40NiCrMo7) altzairua dugu; oso gogorra eta mekanizagarritasun zaila duena. Ondorioz, oso interesgarria izango da lortutako tenperaturak aztertzea. Bestalde, AW 2030HB108 aluminioa dugu; aurretik lortutako tenperaturekin konparazioak egiteko hautatu dugu material hau proba hauetan. Ohikoena, aluminioaren kasuan, altzairuarekin lortutako tenperaturak baino baxuagoak lortzea izango da, gogortasun baxuko materiala baita. Erabilitako probetak 60 mm diametrodun pieza zilindrikoak izan dira, 300 mm-ko luzera eta 240 mmko ebaketa erabilgarriko luzera dutenak. Makinaz, erremintaz eta piezez gain, K motako termopare bat behar izan dugu probetan tenperaturak neurtzeko, taladrina hozgarridun probetarako, datuak eskuratzeko txartel batez hornitutako ordenagailuak, aipatutako ordenagailuan voltetatik graduetara bihurtzeko programa (Labview 6.0) eta seinale-anplifikadorea (0-10 V, 0-1.200º C).

Ondorioei dagokionez, plaketaren jaulkitze-aurpegitik termoparerako 0,5 mm-ko distantzia dela eta, lortutako tenperaturak errealak ez direla frogatzen du Cook-en Legeak. Hala eta guztiz ere, horrek ez ditu aurreko ondorioak baliogabetzen.

Murgilketa konstanteko proba konparatiboetan, taladrina hozgarri onena bihurtzen da, MQLaren aurretik.

Pasada bakoitzean ebaketa-denborak gora egiten duela behatzen dugu, abiadurak behera egiten duen bitartean. Logikoa den zerbait da; izan ere, ebaketa-denbora kalkulatzeko ebaketa-luzera erabili behar dugu, eta luzera txikiagotzen doa pasaldi bakoitzean. Ebaketa-abiadurarekin gauza bera gertatuko da.

Konparaketazko proba etengarri-jarraituetan, tenperaturaren egonkortasun- denbora, mozketa-denboraren baitan dagoela ondoriozta dezakegu, eta ez moztutako materialaren kantitatearen baitan, tenperatura-gradienteen menpean egonik.

Gainera, ikus dezakegu materialaren erdia moztean egonkortasuntenperaturaren balioa ez dela bere balioaren erdiraino jaisten; baizik eta, hasierako tenperaturarekiko 1/5. Izan ere, ebaketa etenean mozten dugunean erreminta hozteko aukera dago, eta jarraituan ez, ez baitugu prozesua gelditzen.

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: Ekaia 32
• Artikuluaren izena: Ebaketa-erremintaren tenperaturak neurtzeko tornuko ebaketa eten bidezko fresaketaren simulazioa
• Laburpena: Lan honetan zehar fresaketa bidezko simulazioa lantzen da tornuko ebaketa etenaren bitartez. Finkatutako helburu nagusia erremintaren jaulkitze-aurpegian lortuko diren tenperaturak ezagutzea izango da ebaketa prozesuan. Helburu hori lortzeko, torneaketa prozesutik fresaketa prozesura estrapolazio bat egingo da, luzeran artekatutako pieza torneatzen bada posible izango dena, torneaketa fresaketa izango balitz bezala simulatuz, fresaketa ebaketa etena denez. Proba-baldintzetan tenperatura-neurketa horiek gauzatzeko K motako termoparea erabiliko da, zein jaulkitze aurpegiarekiko 0,5 mm-ko distantziara kokaturik egongo den. Bero-transmisiozko modelo teoriko batean oinarrituz kalkulatuko dugu kontaktuko batez besteko tenperatura. Ebaketa-baldintza ezberdinetarako proba ezberdinak garatu dira eta sakontasunez deskriba- tuko ditugu. Horretaz gain, ebaketa jarraituan eta etenean lortuko diren tenperatura-diferentziak aztertuko dira, alde batetik, ebaketa-denbora berbera erabiliz eta, bestetik, ebaketa eraginkorraren luzera berbera erabiliz.
• Egileak: Octavio Pereira, Alvaro Martinez, Igor Ansoategui, Iker Ganzarain eta Amaia Calleja.
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• Orrialdeak: 7-22
• DOI: 10.1387/ekaia.16354

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Egileez: Octavio Pereira, Alvaro Martinez, Igor Ansoategui, Iker Ganzarain eta Amaia Calleja UPV/EHUko Ingeniaritza Mekanikoko Sailekoak dira.

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Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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Niels Bohr y Albert Einstein invirtiendo en el desarrollo económico y tecnológico de la humanidad sin ser conscientes de ello. Foto: Paul Ehrenfest / Wikiemedia Commons

A pesar de lo que solemos leer en los medios la verdad es que la mayoría de los científicos profesionales no trabajan en ciencia para mejorar el bienestar de la Humanidad. Hay investigadores biomédicos cuya vocación es acabar con determinadas enfermedades, o ingenieros que trabajan para que tengamos mejor y más barata tecnología con la que resolver nuestros problemas, pero el móvil de la mayoría de los científicos no es mejorar la vida de la gente, sino el conocimiento; la pura y dura curiosidad. Esto, y la ignorancia de algunos, lleva a que se pueda encontrar críticas a los presupuestos dedicados a la ciencia en plan ¿por qué debe el estado subvencionar sus aficiones a los de las batas blancas en sus torres de marfil? Si el objetivo de la ciencia no es en sí mismo mejorar la vida de la gente, ¿por qué debe la gente pagar por ella?

Es cierto que la ciencia puede parecer cara, aunque sus presupuestos palidecen ante otros gastos (defensa, infraestructuras) típicos de las entidades nacionales. Y es cierto que la ciencia pura y dura no sólo parece inútil, sino enrevesada, abstrusa y a veces incluso absurda. Políticos populistas de toda laya han sacado partido a la burla de determinados estudios científicos financiados con fondos públicos convenientemente retorcidos para hacerlos parecer ridículos. Resulta complicado explicar a veces por qué se deben dedicar dineros del estado a la investigación, si a cambio no se obtiene nada de provecho.

Y sin embargo el egoísmo nacional es precisamente la razón más importante que puede justificar que un país dedique dinero público a la ciencia y la tecnología; no por amor al conocimiento o por el prestigio de sus instituciones, sino para obtener a cambio mejoras e su situación económica. La lista de los países más ricos y poderosos del mundo coincide con la lista de los países que más invierten en ciencia, no sólo en términos absolutos, sino también en relativos; y no es una coincidencia. Los países más ricos y poderosos invierten en ciencia porque esta inversión ayuda a hacerlos más ricos y más poderosos, no por la bondad de sus estatales corazones; existe una clara correlación entre inversión en ciencia básica y aplicada y bienestar económico y poderío nacional.

Tabla con los países que invierten al menos un 2,00 % de su PIB en I+D según los últimos datos disponibles. España ocuparía un lugar 31, con el 1,22 % según datos de 2014 (en la actualidad puede que sea significativamente menos). Fuente: Wikimedia Commons

Aunque pueda parecer mentira censar las garcetas de un lago, estudiar la microbiología de una playa, analizar la dispersión de rayos cósmicos o determinar los intríngulis de una reacción química acaba teniendo un impacto sobre la vida de la gente, si no directa sí indirectamente. Cuando un estado dispone de un aparato de investigación científica pura genera conocimientos nuevos que se acaban derramando sobre la industria de ese país convertidos en técnicas útiles; el disponer de gente entrenada y formada ayuda cuando es necesario resolver un problema de producción en una empresa o cuando se trata de crear nuevos productos. Y esto sin contar con las veces en las que un recóndito detalle de un remoto rincón especializado de una ciencia se transforma en la base de una industria multimillonaria completa, como ocurrió con los sistemas de defensa antivirus de las halobacterias de Santa Pola y el CRISPR/CAS.

La ciencia no se practica por el bien de la humanidad, no más que la carnicería, la construcción de edificios o la conducción de autobuses. Pero lo cierto ers que tenemos pruebas de que la práctica de la ciencia mejora la vida en las sociedades que le dedican cariño, presupuestos y atención: su economía mejora, su industria se fortalece, su lugar en el mundo crece. Es por eso que por puro y duro egoísmo cabe reclamar a políticos y administradores que le dediquen la atención que necesita al sistema de ciencia e innovación. Por egoísmo nacional, si no por cariño verdadero.

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

El artículo La ciencia y el egoísmo nacional se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. Ciencia, poder y comercio
2. Ciencia grande, ciencia pequeña
3. Héroes de la ciencia, héroes de la humanidad

Juan Ignacio Pérez eta Miren Bego Urrutia Geroari begira

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David Sloan Wilson biologo ezagunak interesgarria iruditu zaigun istorio bat azaldu du bere Evolution for Everyone (2007) arrakasta handiko liburuan. Nicrophorus generoko kakalardo bat da protagonista. Ingelesez, burying beetle esaten diote; kakalardo ehorzle izena eman diogu guk. Sarraskia jaten du, saguak edo habiatik erortzen diren txitak bezalako animalia txikien gorpuak baliatzen ditu. Kakalardo hauek bikotea egiten dute eta elkarrekin jarduten dute kumeak zaintzen.

Irudia: Nicrophorus vespillok sarraskia erabiltzen du janari gisa. (Irudia: James K. Lindsey).

Maneia dezaketen tamainako gorpu bat aurkitzen dutenean, arrastaka eramaten dute komeni zaien toki batera, lurpeko ganbara batera gehienetan. Maneiatzeko modukoa izateak ez du esan nahi txikia izan behar duenik, haiek baino askoz handiagoa izan baitaiteke. Gorpua ganbaran utzi ondoren, emeak alboan arrautzak erruten ditu eta, ondoren, gorpua prestatzen jarduten du bikoteak. Neketsua da prestatze-lana; ilerik edo lumarik edukiz gero, kendu egiten dizkiote; bueltak eta bueltak ematen dizkiote forma ahalik eta esferikoena emateko eta eurek sorturiko jariakin batez estaltzen dute. Jariakin hori mikrobioen aurkakoa da eta usteltzea saihesten du. Etengabe zaindu behar dute gorpua, bestela berehala beteko litzateke azala onddoz eta bakterioz .

Larbak arrautzetatik ateratzen direnean, gurasoek deitu egiten dituzte gorpura hurbil daitezen. Kilkerren kantuaren antzeko soinu bat erabiltzen dute horretarako. Hasiera batean, gurasoek erdi digeritua duten janaria berriz ere ahora eramanez elikatzen dituzte larba gazteak, eta geroago, euren kabuz digeritzeko gai direnean, gorpuaren hondakinak jaten dituzte, hezurrak baino gelditzen ez diren arte. Gero, lurrean zuloak egin eta zulo horietatik irteten dira kanpora animalia helduak egiteko. Une horretan, alde egiten dute gurasoek, nork bere aldetik, beste gorpu baten bila.

Wilsonek berak dioen bezala, istorio samur samarra izango litzateke hau, alde ilun bat ez balu. Oso tamaina desberdinekoak izan daitezke kakalardoek aurkitzen dituzten gorpuak; hortaz, batzuek janari gehiago ematen dute besteek baino. Horren aurrean, animalien artean oso arrunta den jokabidea erakusten dute gurasoek, kumeen kopuruarekin jokatzea, alegia. Espezie gehienek errunaldiaren tamaina aldatzen dute janari baliabideen arabera, baina kakalardo ehorzle hauek beste era batera egiten dute: kume-hilketara jotzen dute. Larba batzuk elikatzen dituzten artean beste batzuk jan egiten dituzte, larben kopurua gorpuaren tamainaren arabera egokitu arte.

Ankertzat har liteke jokaera hori kontua ikuspuntu antropozentriko batetik aztertuko balitz, baina horrela, hiltzen ez dituzten larben biziraupena bermatzen da. Bestela, larba guztien hazkundea eta garapena mugatuta geratuko lirateke eta, beraz, baita haien biziraupena bera ere. Hortaz, baliabideak urriak direnean larba batzuen garapena eta biziraupena bermatzera jotzen dute larba guztiak arriskuan jarri beharrean. Ikusi dugun jokaera hau ez da inondik ere salbuespen bat, naturan kumeak hiltzea oso arrunta baita, eta, gehienetan, ugaltze-estrategia baten osagaietako bat da.

Sarrerako atalean esan bezala, haztea eta ugaltzea dira animaliek bete beharreko “agindua”. Izan ere, hurrengo belaunaldiei helarazten dizkien geneen kopien kopurua da animalia baten arrakastaren neurria. Horixe da hemen ikusi dugun ugaltze-jokabidea ulertzeko testuingurua. Kakalardo ehorzlearen ugaltze-jokabidea gupidagabetzat har dezakegu, baina belaunaldiz belaunaldi horixe izan da kumeen arrakasta ahalbidetu duena. Horixe baita helburua; ez dezagun bistatik galdu.

Mikel Laboa zenaren azken diskoan, François Coppée poeta parnasianoaren poema bat dago. Musika Mikel Laboarena eta Iñaki Salvadorrena da, baina poema Bernardo Atxagak errezitatzen du. Honela dio:

Arratsean, suaren ondoan, askotan etorri izan zait gogora
txori baten heriotza, nonbait, basoetan.
Negu geldoaren egun goibeletako,
habia huts gaixoak, habia abandonatuak,
haizearekin kulunka burdinezko zeru grisean.
Ai! Txorien hil-beharra neguan!
Helduko da, halere, bioleten sasoia
eta ez dugu haien hexurrik aurkituko
apirileko belardietan paseoan gabiltzala.
Gorde egiten al dira txoriak hiltzeko?

Coppée-ren azken galderari erantzun diezaiokegu orain. Orain badakigu txoriak ez direla gordetzen hiltzeko; kakalardo ehorzleak edo horien antzeko zeregina betetzen duten beste animalia batzuk arduratzen dira txorien aztarnak basotik ezkutatzeaz.

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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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Ante el cambio climático, la deforestación y la pérdida de biodiversidad, crear una versión sostenible de la civilización es una de las tareas más urgentes de la humanidad. Pero cuando nos plateamos este inmenso desafío rara vez nos preguntamos la que puede ser la pregunta más apremiante de todas: ¿cómo sabemos si la sostenibilidad es posible?

Sabemos que existen infinidad de estrellas, galaxias y agujeros negros del universo. El número de planetas podría ser incluso superior a la suma de los anteriores objetos astronómicos, pero, ¿existen los planetas con civilizaciones sostenibles? ¿O todas las civilizaciones que pueden haber surgido en el universo duran solo unos pocos milenios antes de desaparecer a consecuencia del cambio climático que desencadenan?

Isla de Pascua alienígena. Imagen: University of Rochester illustration / Michael Osadciw

Un grupo de investigadores encabezado por Adam Frank,de la Universidad de Rochester (EE.UU.), ha abordado estas cuestiones desde una perspectiva “astrobiológica”, es decir, desde el punto de vista del estudio de la vida y sus posibilidades en un contexto planetario. Las suposiciones de partida son muy simples. La primera es que si no somos la primera civilización del universo eso significa que es probable que haya reglas sobre cómo evoluciona una civilización joven como la nuestra. La segunda es que, a medida que la población de una civilización crece, usa más y más de los recursos de su planeta y, al hacerlo, cambia las condiciones del planeta. Por tanto, las civilizaciones y los planetas no evolucionan por separado sino interdependientemente.

Para ilustrar cómo los sistemas civilización-planeta co-evolucionan, Frank y sus colaboradores desarrollaron un modelo matemático para mostrar las formas en las que una población tecnológicamente avanzada y su planeta podrían desarrollarse juntos. Usando su modelo matemático, los investigadores encontraron cuatro posibles escenarios que podrían ocurrir en un sistema civilización-planeta:

1. Gran mortandad: la población y el estado del planeta (indicado por algo así como su temperatura promedio) aumentan muy rápidamente. Finalmente la población alcanza un pico y luego disminuye rápidamente a medida que la temperatura planetaria en aumento hace que las condiciones hagan la supervivencia muy difícil. Se alcanza un nivel de población estable, pero es solo una fracción del pico de población (quizás un 30 % del pico). No está claro si una civilización tecnológica compleja podría sobrevivir a ese tipo de cambio.

2. Sostenibilidad: la población y la temperatura aumentan, pero finalmente ambos alcanzan valores estables sin ningún efecto catastrófico. Este situación aparece en los modelos cuando la población reconoce que está teniendo un efecto negativo en el planeta y pasa de usar recursos de alto impacto, como el petróleo, a recursos de bajo impacto, como la energía solar.

3. Colapso sin cambio en el uso de recursos: la población y la temperatura aumentan rápidamente hasta que la población alcanza un pico y cae precipitadamente. En estos modelos, la civilización colapsa, aunque no está claro si la especie misma muere completamente.

4. Colapso con cambio en el uso de recursos: la población y la temperatura aumentan, pero la población reconoce que está causando un problema y cambia de recursos de alto impacto a recursos de bajo impacto. Las cosas parecen nivelarse por un tiempo, pero la respuesta llega demasiado tarde y la población se derrumba de todos modos.

Los investigadores crearon sus modelos basados en parte en estudios de casos de civilizaciones extintas, como los habitantes de la Isla de Pascua. Los humanos comenzaron a colonizar la isla entre 400 y 700 e.c. y creció hasta alcanzar una una población máxima de 10,000 habitantes en algún momento entre 1200 y 1500 e.c.. En el siglo XVIII, sin embargo, los habitantes habían agotado sus recursos y la población se redujo drásticamente a unas 2.000 personas.

La mortandad de la población de la Isla de Pascua se relaciona con un concepto llamado capacidad de carga, el tamaño máximo de población que el ambiente puede soportar indefinidamente en un periodo determinado, teniendo en cuenta el alimento, agua, hábitat, y otros elementos necesarios disponibles en ese ambiente . Un cambio climático importante supone que la capacidad de carga para distintas especies, incluida la humana, puede disminuir, porque, por ejemplo, la agricultura a gran escala podría verse fuertemente alterada.

Los investigadores no pueden predecir con seguridad cual será el futuro de la Tierra, son demasiadas variables desconocidas en un sistema endiabladamente complejo. Pero este estudio pone de relieve la existencia de una posibilidad aterradora: si cambiamos lo suficiente el clima de la Tierra, puede que no podamos hacer nada para salvarnos. ¿Habremos llegado ya a ese punto?

Referencia:

Adam Frank et al (2018) The Anthropocene Generalized: Evolution of Exo-Civilizations and Their Planetary Feedback Astrobiology doi: 10.1089/ast.2017.1671

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

Este texto es una colaboración del Cuaderno de Cultura Científica con Next

El artículo Apocalipsis alienígena: ¿puede alguna civilización sobrevivir a un cambio climático? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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El matemático Max August Zorn (1906-1993) nació un 6 de junio.

Max Zorn en una fotografía de 1989 realizada por Paul Halmos (imagen tomada de la MAA)

Trabajó en diferentes áreas de las matemáticas; el álgebra abstracta, la teoría de grupos y el análisis numérico fueron sus principales temas de investigación. Zorn nació y se formó en Alemania; su tesis doctoral Theorie Der Alternativen Ringe –Teoría de anillos alternativos– fue dirigida por el conocido algebrista austriaco Emil Artin (1898-1962) y defendida en 1930 en la Universidad de Hamburgo. Poco después, Zorn emigró a Estados Unidos, y continuó allí con su vida y su carrera.

Cualquier persona que haya cursado una licenciatura o un grado de matemáticas –y de algunas otras carreras científicas– ha oído hablar del famosísimo lema de Zorn. De hecho no solo ha oído hablar de él, lo ha utilizado en múltiples ocasiones. ¿Y qué dice lema de Zorn? Vamos a escribir su enunciado, aunque no es nada ‘intuitivo’ al involucrar muchos conceptos sobre conjuntos ordenados. Aunque no es necesario leerlo para seguir esta anotación, puede servir de ‘repaso’ para aquellas personas que lo hayan estudiado alguna vez. Por cierto, además, es precioso, y dice así:

Si X es un conjunto parcialmente ordenado (no vacío) en el que toda cadena (subconjunto totalmente ordenado de X) posee una cota superior, entonces X contiene, al menos, un elemento maximal.

Es una herramienta muy útil en teoría de conjuntos, y es muy valioso para demostrar resultados en prácticamente todas las áreas de las matemáticas. Es un teorema de existencia, es decir, el lema de Zorn no proporciona una manera de encontrar ese ‘elemento maximal’ aludido… solo afirma que existe.

Como decíamos, se usa en casi todas las áreas de las matemáticas, como en la demostración de importantes resultados de análisis funcional (el teorema de Hahn-Banach o el teorema de Krein-Milman, por citar algunos), de topología (el teorema de Tychonoff que afirma que el producto de espacios compactos es compacto), de espacios vectoriales, de álgebra, etc.

Se puede demostrar que el lema de Zorn es equivalente al axioma de elección, que forma parte de los axiomas de Zermelo-Fraenkel, el sistema axiomático aceptado mayoritariamente para formular la teoría de conjuntos. La paradoja de Banach-Tarski –de la que hablamos en la anotación El guisante y el Sol: una extraña equivalencia–es una de las más sorprendentes consecuencias del axioma de elección. Este resultado tan contrario a la intuición –dada una bola (sólida) de dimensión 3, es posible recortarla en un número finito de trozos, y reagruparlos para obtener dos copias idénticas de la bola original– no agrada a algunos matemáticos que optan por evitar usar el axioma de elección en sus argumentaciones… aunque esa decisión les lleva a no poder demostrar muchos resultados clásicos de las matemáticas.

Como suele pasar a veces con las propiedades que llevan nombre, el lema de Zorn fue descubierto por otra persona, seguramente por varias que estaban trabajando en estos mismos temas. El matemático y lógico Kazimierz Kuratowski (1896-1980) dio una prueba de este resultado en 1922, y Zorn lo hizo, de manera independiente, en 1935. Ahora, en muchos libros y artículos se cita como lema de Kuratowski-Zorn.

Por cierto, el lema de Zorn aparece en el episodio El nuevo amigo de Bart de los Simpson (ver [3]). En este capítulo, la familia visita un parque de atracciones. En la carpa del ‘maestro hipnotizador Sven Golly’, Cleto, que está en trance, cree que es un gran matemático, y ante una pizarra afirma:

De esta manera se demuestra el lema de Zorn.

La escena aludida aparece en el minuto 2 del siguiente video:

También aparece este resultado matemático en el libro Los Simpsons y las matemáticas de Simon Singh (ver [3]). Un par de retos cómicos se plantean y responden así:

1. ¿Qué es marrón, peludo, corre hacia el mar y es equivalente al axioma de elección? (respuesta: El lemming de Zorn).

2. ¿Qué es amarillo y equivalente al axioma de elección? (respuesta: El limón de Zorn).

La película de cine experimental Zorns Lemma (1970) de Hollis Frampton también alude a este conocido resultado…

Por cierto, también llevan el apellido de Max August Zorn el teorema de Artin-Zorn y los anillos de Zorn, ambos relacionados con el tema de su tesis doctoral.

Referencias:

[1] O’Connor, John J.; Robertson, Edmund F., Max August Zorn, MacTutor History of Mathematics archive, University of St Andrews

[2] Max August Zorn, Wikipedia (consultado el 3 de junio de 2018)

[3] Simon Singh. Zorn’s Lemma. The Simpsons and their Mathematical Secrets

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 Zorn, su lema y el axioma de elección se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Juanma Gallego Orain arte topatutako muskerrik zaharrenaren berri eman dute zientzialariek, eta horrek narrastien zuhaitz ebolutiboaren berrantolaketa ekarri du.

Taberna batera sartu eta barra-barra entzuten dira eztabaidak. Politika dela, futbola dela… edota beste ezein konturi buruzkoa izan daiteke ezbaia. Arrautza ala oiloa, zein izan zen lehena. Taberna horretan paleontologo bikotea txikito baten inguruan topatuz gero, lasai asko egon daitezke ezbaian ea zein izan zen lehena, gekoa ala iguana. Seigarren txikitoa atera orduko eztabaida are sutsuagoa bihur daiteke, baina, batek daki, besarkada batean ere amaitu daiteke kontua, fakultate garaiko txangoetan abesten zen kantu eder horietako batekin lagunduta.

Biharamunean jasoko lukete albistea: haien eztabaida ebatzita dago. Gekoak iguanak baino lehenago agertu ziren. Kito. Hori adierazten du, bederen, paleontologo talde batek osatu duten zuhaitz ebolutibo berriak.

1. irudia: Pangeako paisaia irudikatua, duela 240 urtekoa, Megachirella wachtleri espezieko kide bat duena. (Irudia: Davide Bonadonna)

Errua sei zentimetro eskaseko harri koskor batena da. Ia duela bi hamarkada aurkitutakoa izan zen, baina orain eman du ezustekoa. Baina gekoen eta iguanen agerpenari buruzko eztabaida baino harago doa kontua: ia 75 milioi urteko hutsune bat bete da orain, eta iraungipen masibo bat sartuta dago istorioan. Baina, hobe, goazen atalez atal.

Duela 240 milioi urte abiatzen da istorioa, Triasiko Ertainean. Garai horretako une jakin batean ekaitz batek Pangeako kostaldea astindu zuen, eta itsasora bota zituen bidean harrapatutako hainbat bizidun. Tartean, lurreko landare batzuk eta sugandila baten antza zuen animalia txikia. 240 milioi urte geroago zaletu batek Alpe mendietan aurkitu zuen gertakari txiki horren aztarna, aspaldian harriztatutako argazki baten gisa.

Eskerrak ez zuen etxeko ganbaran gorde. Eskerrak museo batera eraman zuen. Zenbaitetan, ezagutzaren bideak motelak dira, baina, lehenago edo beranduago, gauzak bere onera datoz. Hainbat urtez ahazturik egon zen arren, fosilak ikertzaileen arreta erakarri du, eta sakonki aztertua izan da. Naturen argitaratu dute orain azterketa horren emaitza.

Ondorioztatu dute Megachirella wachtleri izeneko “sugandila” hori muskerrik zaharrena dela, eta Squamata ordenaren lehen ordezkaritzat jo dute. Ezkatadunen ordena hori talde zabalenetakoa da lurreko ornodunen artean. 10.000 bat espezie dira. Bertan muskerrak, sugeak eta Amphisbaenia azpi-ordenako animaliak biltzen dira.

2 irudia: Megachirella wachtleri espeziearen fosila. Berez sei zentimetro luze duen fosila da, baina jatorrizko animalia 25-30 zentimetroko luzera zuela kalkulatu dute. (Argazkia: MUSE – Science Museum, Trento, Italy)

Albertako (Kanada) Unibertsitateko Michael Caldwell ikertzailearen esanetan, “iragan urrunari irekita dugun ate bakarra suposatzen dute fosilek. Megachirellari esker eskuratu ahal izan dugun ulermena antzinatean dagoen puntu bat besterik ez da. Baina informazioa ematen digu, gaur egun bizi diren 10.000 musker eta suge espezieak ikertze soilarekin eskuratu ezin dugun informazioa, alegia”.

Fosil horretan buru-hezurraren zati bat, saihetsak, bizkarrezurra eta aurreko gorputz adarrak kontserbatzen dira. Txiki-txikia da aztarna; sei zentimetro inguru luzeran. Muturretik buztanera jatorrizko animaliak 25-30 zentimetro inguru izango zituela kalkulatu dute paleontologoek. Klasifikatzeko zaila zen, eta orain arte lepidosauria taldean sartuta zegoen. Azterketa sakonak erakutsi du, ordea, lehenengo “ezkataduna” izan zela.

Azterketa egiteko ordenagailu bidezko mikrotomografia erabili dute. Teknologia horrek hiru dimentsioko ikuspegia ematen du. Modu horretan, ikertzaileak gai izan dira behatzeko arrokan txertatuta dauden fosilaren hainbat zati. Adibidez, ukondoan dagoen errotula bat -ezkatadunetan baino ez omen dagoena- edota klabikulako hainbat forma berezi.

Jakina da paleontologian konparaketak egitea funtsezkoa dela, eta kasu honetan ere hala izan da. Ikertzaileek 400 egun inguru eman dituzte, munduan zehar barreiatutako bildumetan sugandila itxurako fosilak aztertzen.

Bideoa: Megachirella, musker guztien ama.

Baina genetikari ere heldu diote, eta animalia ordena horretan DNAn izaten diren mutazio tasak berriro kalkulatu dituzte, data zehatzagoak eskuratu aldera. Modu horretan jakin dute noiz bereizi ziren, zuhaitz filogenetikoan, Megachirella eta ezkatadun modernoak.

Horrela zehaztu dute fosilaren datazio berria: 240 milioi urte. Horrek ezkatadunen existentzia 75 milioi urte atzeratu du, baina beste ondorio garrantzitsua izan du. Kontuan izan behar da duela 252 milioi urte planetak inoiz jasan duen iraungipen masiborik latzena nozitu zuela. Ez dago argi sumendien jarduera, supernoba bat edo asteroide bat horren atzean egon ote zen. Arrazoia edozein izanda ere, Permiarraren eta Triasikoaren arteko mugan izan zen hondamendi horretan itsas espezie gehienak desagertu ziren, eta lur ornodunen %70ek patu berdina izan zuten.

Ezkatadunen datazio berria jakinda, gauzak aldatzen dira. Orain arte uste zen ezkatadunak iraungipenaren ostean agertu zirela, baina orain eskuratutako datuek ideia horri baztertzeko arrazoi nahikoa dagoela erakusten dute. Ikertzaileek proposatu dute agian hondamendi horrek ahalbidetu zuela, hain zuzen, narrasti-leinu ezberdinen dibertsifikazioa. Datu berrien arabera, beraz, ezkatadunak gai izan ziren hondamendia gainditzeko, eta gaur egun mundua betetzen duten 10.000 espezie dira horren isla.

Erreferentzia bibliografikoa:

Simões T. et al (2018). The origin of squamates revealed by a Middle Triassic lizard from the Italian Alps. Nature, Volume 557, pages 706–709. DOI: 10.1038/s41586-018-0093-3

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

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El metabolismo de las moléculas nitrogenadas (proteínas, principalmente, pero también ácidos nucleicos) conduce a la producción de amonio (NH4+) como producto terminal, que ha de ser expulsado al exterior por su alta toxicidad. No obstante, el amonio puede ser transformado en otra molécula –urea o ácido úrico, principalmente- para su eliminación. Aunque algunas especies lo hacen a través de la pared del cuerpo, la mayor parte de los animales eliminan los restos nitrogenados por medio de la orina, que es evacuada al exterior a través de estructuras anatómicas específicas basadas en tubos. Esa es la razón por la que se denominan genéricamente tubos excretores.

La denominación anterior hace alusión, lógicamente, a la función excretora, pero esos tubos cumplen también un papel muy importante como órganos de regulación osmótica e iónica. La razón de esa duplicidad funcional es que participan de forma intensa en procesos implicados en el mantenimiento del balance de agua y electrolitos. Como vimos en las correspondientes anotaciones, los animales que ejercen algún tipo de regulación osmótica someten a control fisiológico tanto el volumen como la concentración osmótica de la orina. Y es lógico que así sea dado que, en principio, la eliminación de los restos nitrogenados se hace en forma de solución acuosa (aunque las excretas pueden llegar a ser semisólidas en algunos grupos), con lo que ello implica a efectos del balance hídrico y salino global.

En la zona proximal del tubo (o túbulo1) excretor se genera, en primera instancia, un flujo de solución acuosa a la que llamamos orina primaria. Hay dos mecanismos de producción de esa orina. Uno es la filtración (o ultrafiltración), y el otro es la secreción de un soluto al que acompaña el movimiento de un cierto volumen de agua. Más adelante se suele modificar la composición de esa solución o su concentración osmótica mediante la reabsorción o secreción de ciertas sustancias y la reabsorción de agua en zonas posteriores, más distales, del túbulo. La concentración osmótica e iónica de la orina, así como su volumen final, depende de la magnitud relativa y sentido de la reabsorción o secreción de las sustancias citadas y también de la proporción de agua reabsorbida.

La filtración se produce entre un enclave en el que se encuentra el medio interno -ya sea medio intersticial, líquido celómico, hemolinfa o sangre- y otro donde se forma la orina primaria. El filtro consiste en un epitelio que separa ambos compartimentos y entre cuyas células existen poros de pequeño tamaño a través de los cuales pueden pasar el agua y pequeñas moléculas (como glucosa, aminoácidos, urea y ciertos polímeros de dimensiones reducidas), pero no macromoléculas o células sanguíneas. Para que se produzca la filtración, ha de haber un gradiente de presión hidrostática entre los dos compartimentos citados. Gracias a ese gradiente fluye la solución acuosa hacia la luz del tubo excretor. En ciertos animales el medio interno no está sometido a presión, por lo que para que pueda generarse el necesario gradiente ha de producirse una presión negativa en el interior del túbulo renal. En los animales cuyo medio interno o sangre sí está sometido a cierta presión eso no es necesario, pues es esa presión interna la que genera el gradiente. Cuando la orina se produce por filtración, su concentración y composición inicial reflejan fielmente las del líquido de la que procede, salvo por lo que se refiere a proteínas plasmáticas u otras moléculas grandes, así como a los corpúsculos sanguíneos.

No en todos los animales se forma la orina primaria por filtración. La secreción de cierta o ciertas sustancias es el mecanismo que da lugar a la producción de orina. Como en la filtración, también aquí hay un epitelio que separa dos compartimentos líquidos. La diferencia es que en el caso de la filtración el responsable del movimiento de líquido de uno al otro era un gradiente de presión hidrostática, mientras que en este caso el gradiente es de presión osmótica, y por otro lado, entre los dos enclaves o compartimentos hay un epitelio de transporte. El epitelio en cuestión transporta (activamente) ciertos iones (K+ principalmente). Ese movimiento se ve acompañado por un cierto flujo de agua, que pasa desprovista de las sustancias que se encuentran disueltas en el medio interno del que procede. El gradiente es, en este caso, osmótico porque el transporte del soluto (o solutos) provoca que aumente la concentración osmótica del líquido en la luz del túbulo renal y sea superior a la del medio interno. La molécula de excreción también es transportada de forma activa en este caso.

La orina primaria, una vez formada, fluye a lo largo del túbulo renal y puede ser sometida a cambios en su composición mediantes posteriores procesos de transporte activo, ya sea para reabsorber ciertas sustancias y recuperarlas así, ya para eliminar otras. Y, como se ha dicho, la orina puede sufrir cambios en su concentración osmótica, bien porque los provoquen la retirada o adición de sustancias que se acaban de citar, o bien porque se reabsorba agua del túbulo renal al medio intersticial.

Nota:

1La denominación túbulo denota, si es el caso, pequeñas dimensiones

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 Así forman la orina los animales se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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