Zientzia

Un grupo internacional liderado por la doctora Banafshe Larijani, investigadora Ikerbasque adscrita al Instituto Biofisika (UPV/EHU, CSIC), ha desarrollado un nuevo método de diagnóstico que permite pronosticar con precisión qué pacientes de cáncer responderán positivamente a la inmunoterapia. Este método permitirá a los oncólogos adecuar el tratamiento a cada paciente y evitar las terapias que no vayan a tener éxito.

La inmunoterapia es un tipo de tratamiento del cáncer que ayuda al sistema inmunológico del paciente a combatirlo y tiene un impacto profundamente positivo en los tratamientos oncológicos, si bien no funciona en todos los casos: tiene mucho éxito en algunos pacientes, mientras que en otros tiene poco o ningún efecto. Dados los riesgos inherentes a estos procedimientos, se ha establecido una necesidad creciente de definir qué pacientes tienen más probabilidades de beneficiarse, evitando la exposición innecesaria a aquellos que no lo harán.

En el grupo liderado por la doctora Larijan, quien también es directora del Centro de Innovación Terapéutica (CTI) de la Universidad de Bath (Reino Unido), han colaborado colegas de otros centros en Euskadi (Biocruces, PIE, BCAM), europeos y la empresa FASTBASE Solutions Ltd. La nueva herramienta de pronóstico ha sido desarrollada utilizando una plataforma de microscopía avanzada que identifica las interacciones de las células inmunes con las células tumorales y también informa sobre el estado de activación de los puntos de control inmunitarios que amortiguan la respuesta antitumoral.

En una persona sana, los llamados puntos de control inmunológico regulan estrechamente la respuesta inmunitaria del cuerpo, actuando como un interruptor para prevenir enfermedades autoinmunes e inflamatorias. El equipo de la doctora Larijan ha analizado un punto de control inmunológico que consta de dos proteínas: PD-1 (presente en células inmunitarias llamadas linfocitos T) y PD-L1 (presente en otros tipos de células inmunitarias y en la superficie de muchos tipos diferentes de tumores).

Por lo general, cuando el PD-1 en la superficie de los linfocitos T se acopla con el PD-L1 en la superficie de otras células inmunes, apaga eficazmente la función inmunológica de la célula T. Y eso es lo que hacen las células tumorales: al expresar PD-L1 en su superficie, activan PD-1 en el linfocito T, con lo que desactivan su función antitumoral y permiten la supervivencia y el crecimiento del tumor. Los inhibidores empleados en la inmunoterapia funcionan interrumpiendo la interacción entre el PD-L1 en el tumor y el PD-1 en la célula T, y así restablecen la actividad antitumoral del paciente. Esta nueva herramienta determina el alcance de la interacción PD-1 / PD-L1 en una biopsia del tumor, prediciendo si es probable que la terapia con inhibidores del punto de control tenga un beneficio clínico significativo.

“Actualmente, las decisiones sobre si proceder con el tratamiento con inhibidores de puntos de control se basan simplemente en si PD-1 y PD-L1 están presentes en las biopsias, más que en su estado funcional. Sin embargo, nuestro trabajo ha demostrado que es mucho más importante saber que las dos proteínas realmente interactúan y, por lo tanto, es probable que tengan un impacto funcional en la supervivencia del tumor», indica la profesora Larijani.

Referencia:

Lissete Sánchez-Magraner, James Miles, Claire L. Baker, Christopher J. Applebee, Dae-Jin Lee, Somaia Elsheikh, Shaimaa Lashin, Katriona Withers, Andrew G. Watts, Richard Parry, Christine Edmead, Jose Ignacio Lopez, Raj Mehta, Antoine Italiano, Stephen G. Ward, Peter J. Parker and Banafshé Larijani (2020) High PD-1/PD-L1 checkpoint interaction infers tumour selection and therapeutic sensitivity to anti-PD-1/PD-L1 treatment Cancer Research  doi: 10.1158/0008-5472.CAN-20-1117

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

El artículo Cómo pronosticar el éxito del tratamiento del cáncer con inmunoterapia se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Ikerketa askoren arabera, neuronen eta zenbait glia zelulen heriotzaren ondorioz sortzen diren gaixotasun neurodegeneratibo guztiek (edo gehienek behintzat) osagai komun bat dute: kaltzio-homeostasiaren, edo zelulen kaltzioaren erregulazioaren, galera. Izan ere, kaltzioak ezinbesteko funtzioa betetzen du hainbat zeluletan eta oso nabarmena da nerbio-sisteman.

Badaude fenomeno batzuk kaltzio-homeostasi hori apurtzen dutenak: gaixotasun neurodegeneratiboak. Gaixotasun mota hauek lehen mailako arazoa bihurtu dira gizartean, sekulako inpaktua dutelako eremu pertsonalean eta ekonomikoan ere.

Kaltzio-homeostasiaren eta bere haustura dakarren arazoen inguruan  gehiago jakiteko Asier Ruizekin, Achucarro Center for Neuroscience zentroko ikertzaile eta UPV/EHUko Neurozientziak saileko ikertzaile eta irakaslearekin, batu gara.

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

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Ilustración basada en una foto de Wikimedia Commons

Fue contemporáneo de Leonardo da Vinci, solo un poco mayor que Miguel Ángel y, quizás, el único creador renacentista comparable a ellos dos en cuanto a talla artística y relevancia histórica. Y, sin embargo, es probable que nunca hayas escuchado siquiera su nombre. Me refiero al compositor Josquin Desprez. Pocos músicos a lo largo de la historia han gozado de mayor prestigio entre sus contemporáneos o han ejercido una influencia más profunda y duradera sobre los que les siguieron. Desprez fue aclamado en vida como “el mejor compositores de nuestro tiempo”, el “padre de los músicos”, “el amo de todas las notas” —como se refirió a él Martín Lutero.

Josquin desarrolló su carrera en una etapa de grandes cambios musicales, que darían paso a un lenguaje musical internacional dentro de Europa. Él fue uno de los artistas que ayudó a guiar esta transición, incorporando los valores humanistas del Renacimiento en el mundo de la música. Frente a la música teórica, cerebral y erudita de la etapa anterior, sus composiciones muestran la influencia de formas populares del momento, como la frottola, un tipo de canción con una textura simple (generalmente homofónica, lo que significa que todas las voces se mueven a la vez y complementan a la principal, siguiendo el mismo ritmo), melodías fáciles de seguir, estribillos pegadizos y un texto laico generalmente alegre, desenfadado o hasta irónico. Dentro de este afán por simplificar la música y acercarla a su público, Josquin fue conocido por su don para la melodía y su capacidad de ligarla al texto para hacerlo más comprensible. Para él y otros compositores renacentistas, la música había dejado de ser una creación puramente intelectual, el resultado de complejas relaciones numéricas y mudas. La música era, ante todo, una extensión de las emociones humanas y como tal, debía imitar la entonación de los actores que con su voz eran capaces de conmover al público.

Y por qué os cuento todo esto, os preguntaréis. Pues porque tengo un problema. Tengo una canción pegadiza que me invade la cabeza cada dos por tres y que fue compuesta hace más de 500 años. La melodía es esta:

El grillo es, probablemente, la frottola más popular de Josquin Desprez. Irónica y tierna, habla de lo “buon cantore” que es el pequeño insecto y lo bien que aguanta las notas largas. Aunque también se ha especulado que Josquin podría estar refiriéndose a su amigo el cantante Carlo Grillo. Grillo formaba parte de la capilla musical del cardenal Ascanio Sforza que, al parecer, era bastante rácano a la hora de remunerar a sus músicos. Desprez podría estar al tanto de los aprietos económicos de su compañero y por ello compone esta frottola con un doble sentido, a modo de canción protesta. Léase: señor cardenal, pague usted al buen Grillo, que al contrario que muchos pájaros, él es un músico fiel y canta por amor.

El grillo è buon cantore,
Che tienne longo verso,
Dalle beve grillo canta.Ma non fa come gli altri uccelli,
Come li han cantato un poco,
Van’ de fatto in altro loco
Sempre el grillo sta pur saldo,Quando la maggior è’l caldo
Al’ hor canta sol per amore. El grillo es un buen cantante
de verso y notas largas
¡Vamos, grillo, bebe, canta!No hace como los otros pájaros.
Que cantan un poco
Y luego se van a otro sitio,
El grillo se mantiene donde está …Si el mes de mayo es cálido
él canta solo por amor.

Lo más llamativo de la canción es que la música ilustra el texto en varios momentos ¡e imita incluso el canto del simpático bicho! Nada más empezar, por ejemplo, cuando la letra que el grillo es capaz de cantar notas o versos largos (longo verso), la melodía principal se detiene obstinadamente sobre una nota exageradamente larga, mientras las voces intermedias se alternan para dibujar una especie de vaivén: el cantar rugoso del propio grillo. Más adelante, los distintos cantantes se van turnando en una textura cada vez más rápida de notas repetidas que, de nuevo, recuerda al sonido vibrante del propio grillo.

No es un ejemplo aislado, otras frottole de la época1 imitan el sonido del gato, el cisne y la grulla. Algunos se han referido a este fenómeno como música onomatopéyica o, de manera más general, figuralismo: música que “pinta” su propia letra o que imita el sonido de los eventos que habitualmente solo representa simbólicamente. Es un tipo de imitación sonora que se da también en el lenguaje. En concreto, es común que algunos nombres de animales se parezcan al sonido que hace el bicho al que representan. La propia palabra “grillo” es un buen ejemplo de ello. Grillo en castellano, cricket en inglés, kilkerra en euskera, ikhilikithi en zulu, jangkrik en indonesio, Kuriketto (クリケット) en japonés, keulikes (크리켓) en koreano, kirikiti en maorí… parece que el sonido rugoso y agudo del grillo se repite allí donde los humanos pronuncian su nombre. Y, gracias a Josquin, también allí donde lo cantan.

Nota:

1Colección impresa de frottole de Ottaviano Petrucci. El grillo figura en el tercer libro Frottole III publicado en 1505.

Sobre la autora: Almudena M. Castro es pianista, licenciada en bellas artes, graduada en física y divulgadora científica

El artículo Un genio desconocido del Renacimiento se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Juanma Gallego

Dagoeneko Europara sartu diren espezie inbaditzaileak desagerrarazteko eta etorkizunean sartu daitezkeenak uxatzeko, aditu talde batek lehentasunetan oinarritutako zerrenda bat osatu du. Espezie bakoitzaren araberako estrategia garatzea funtsezkotzat jo dute.

Espezie inbaditzaileen afera biologoen eremu hutsa gainditu eta gizartean dezente txertatu den gai horietako bat da. Gaur egun, gure artean, sakonki sartuta dago zebra-muskuilua arazo iturri delako ideia, eta berdina gertatzen da liztor asiarrarekin. Umetxoen artean ere kuriositatea eta beldurra parean eragiten dituen intsektua da, eta abuztuko arratsalde luzeetan, erredakzioetara berri askorik iristen ez diren horietan, albiste iturri izan daiteke ere, suhiltzaileek Asiatik etorritako liztorraren habi bat kentzen dutenean.

1. irudia: Oraindik asko zabalduta ez dagoen arren, Nasua nasua espezieko koatia Europara iritsi da. Maskota gisa ekarrita, ingurune naturalera sartu da. Espezie hori Europako naturaguneetatik desagerrarazi beharreko lau espezie garrantzitsuenen artean kokatu dute. (Argazkia: Dennis Jarvis / CC BY-SA 2.0 lizentziapean)

Baten batek esan lezake agian munduan hedatuen dagoen espezie inbaditzailea gizakia bera dela, eremu polar hotzenetatik basamortu beroenetara zabalduta baitago, eta munduan dagoen ia ekosistema orotan gailentzeko gai izan delako, gainerako espezie gehienen kalterako. Aparteko animalia da sapiensa, bai onerako zein txarrerako.

Baina kalekumeok ezagutzen ditugun espezieez kezkatzen hasten garenerako, biologoek eta ekologoek urteak daramatzate oraindik gehiegi zabaltzeke dauden espezieei adi. Batzuetan, horiei begirako kanpainetan ere parte hartzen dute. Hori gertatzen da, adibidez, bisoiekin. Bisoi amerikarraren (Mustela vison) erruz ur-ipurtatsak (M. lutreola) desagertzerako bidea hartu ez dezan, ahalegin izugarriak egiten ari dira. Gehienetan, adituak eta teknikariak estu eta larri ibili behar izaten dira, esku hartzeak hasten direnerako kaltea atzerapausorik gabekoa baita.

Hori gerta ez dadin, ikertzaile talde batek identifikatu ditu zeintzuk diren Europan ahalik eta lasterren arreta berezia behar duten inbaditzaileak. Horrez gain, eta arlo praktikoari begira, ranking bat osatu dute, espezie horien aurkako estrategiak ezartzerakoan lehentasunak argi izateko. Global Change Biology aldizkarian argitaratutako zientzia artikulu batean eskuragarri dago zerrenda hori, modu irekian.

Europako 34 ikertzaileren artean ebaluazioak partekatu dituzte, eta adostasuna bilatu dute zerrenda egiteko. Aurreko ikerketa batean ebaluatu zuten espezie bakoitzak Europan ezartzeko zuen arriskua, eta, horren ondorioz, egon litekeen inpaktua. Oraingo ikerketan, berriz, aukeran egon daitezkeen desagerrarazte estrategiekin alderatu dute espezieen zerrenda. Estrategia horien ebaluazioan, hainbat faktore kontuan hartu dituzte: eraginkortasuna, kostua, gizartean desagerrarazte estrategia horrekiko dagoen onarpen maila, iraupena eta, azkenik, behin akabatu ondoren populazio hori berriro agertzeko dagoen probabilitatea.

Aukeran egon daitezkeen desagerrarazte estrategien gaineko azterketa egin dute, jakin ahal izateko estrategia horiek zer inpaktu eta zer eraginkortasun izan zezaketen. Dagoeneko kontinentean dauden espeziak kontuan hartu dituzte, baina berdina egin dute iristear egon daitezkeen espezieekin. Bide hori jarraituta, gauzak are gehiago okertu baino lehen, administrazioek bederen ezin izango dute esan abisatuta ez zeudenik.

95 espezie aztertu dituzte. Horietatik, 60 oraindik Europan txertatuta ez dauden espezieak dira, eta gainerako 35 dira goraka ari direnak; azken horiek lurraldean ezarrita daude, baina, momentuz, banaketa mugatua dute. Bi talde horietatik, aukeraketa bat egin dute, eta nolabaiteko ranking bat osatu dute, ahalik eta lasterren mugatu behar diren espezieez osatutakoa. Txertatuta ez daudenetatik 17 aukeratu dituzte; dagoeneko Europan daudenei dagokienez, 14 aukeratu dituzte. Horiek dira, ikerketan parte hartu duten adituen ustetan, lehentasun gehien izan behar dituzten espezieak.

2. irudia: Arrisku potentzialen artean, lehenengo postua eman diote Faxonius rusticus karramarroari. Ipar Amerikako ekosistemetan triskantza handiak egiten ari da, eta Europara sartzea ekidin nahi dute. (Argazkia: Ashour Rehana / CC BY-NC-ND 2.0 lizentziapean)

Ezarritako espezieen zerrendaren goiko aldean daude, hurrenez hurren, Acridotheres tristis txoria, Bufo mauritanicus apoa, Nasua nasua koatia eta Pycnonotus cafer txoria. Lau horiei lehentasun altuko estatusa eman diete, eta ikertzaileen aburuz, agintariek horiek desagerrarazteari ekin beharko liekete. Oraindik ezarrita ez dauden espeziei dagokienez, gehienei lehentasun berdina eman diete, baina bati lehentasun mailarik altuena eman diote: Faxonius rusticus espezieko karramarro herdoilduari, Ameriketan ematen dioten izen arruntaren arabera. Espezie hau luze eta zabal hedatzen ari da Ipar Amerikatik, eta 2019an aurrenekoz aurkitu zuten Frantzian. Zerrenda hauek FBIk landutako Most wanted horietako bat izango balira, karramarro hori agertuko litzateke Public Enemy Number One gisa. Kontua ez da soilik jatorrizko beste espezieentzako izan dezakeen arriskua, baizik eta lehen momentuetan Europan erraz akabatzeko modukoa izango litzakeela, oraindik hedatuta ez dagoelako.

“Hoberena litzateke espezie inbaditzaile guztiak desagerraraztea, baina baliabideak, bai jendez zein diruz, urriak dira; are gehiago orain, beste lehentasun batzuk daudela”, adierazi du prentsa ohar batean Kordobako Unibertsitateko Pablo Gonzalez Moreno ikertzaileak. Gaiaren inguruan administrazioek hartu behar dituzten erabakietan ikerketa hau lagungarri izatea espero dute zientzialariek. Behar hau zientzia artikuluan bertan azpimarratu dute, kudeaketa egiteko garaian datuak eskura izatearen garrantzia nabarmenduta: “Espezie asko izanda, eta baliabideak mugatuak direnez, erabakiak hartzen dituztenek tentuz ebatzi beharko dute zein espezieren kudeaketari eman lehentasuna, eta nola”.

Ikerketak argi utzi du egoera gero eta konplexuagoa dela. Batetik, momentuz zenbait espezieri buruzko informazio nahikorik ez dagoelako. Bestetik, espezie bakoitzaren ezaugarrien arabera estrategia bat garatu behar delako. Adibidez, espezie batzuen aurrean, prebentzioa egitea oso zaila dela nabarmendu dute egileek. Plotosus lineatus arrainaren adibidea jarri dute. Itsaso Gorritik Mediterraneora igaro da espeziea, Suezko kanalen bitartez, eta bereziki Israel inguruko itsasoko ekosistemetan kalte nabarmenak eragiten ari da. Itsaso zabalean dabilen arraina izanik, ez da batere erraza izango arrainaren zabalpena mugatzea. Antzeko zerbait gertatzen da Pterois miles arrainarekin: Suezetik sartu da Mediterraneoan, eta, behin ezarrita, espeziea uxatzea oso zaila izango da.

Horretaz jakitun, zientzialariek ohartarazi dute oraindik iritsi ez diren zenbait espezierekin prebentzioa bai izan daitekeela guztiz beharrezkoa. Homarus americanus otarrainaren kasua jarri dute adibidetzat: Europan sartuko balitz, espeziea akabatzea guztiz zaila izango litzateke, eta, horregatik, prebentzioa lehenetsi beharko litzateke. Kasu honetan, eta Atlantikoaren beste aldekoa den krustazeoa izanik, ez gara hitz egiten ari kanal artifizial batetik etor daitekeen espezie bati buruz, gizakiak nahita mugiarazitako krustazeo bati buruz baizik. Hortaz, mugimendu artifizial hori ekiditea premiazkoa izan daiteke.

Aurrean aipatutako kasu horiek guztiak itsas espezieak dira, eta mota horretakoak dira, hain justu, kudeatzeko zailenak. Adituek diote itsas espezieen populazioak eskala txikietan kudeatzea erraza dela, baina, behin zabalduta daudela, arras zaila da horiek kontrolpean edukitzea. Lur espezieen kasuan, ostera, errazagoa omen da kudeaketa, lurraldean zabalduta egon arren. Horregatik nabarmendu dute espezie baten zabalpena ez dela zertan izan behar irizpide nagusia arazoa jorratzerakoan.

Erreferentzia bibliografikoa:

Booy, Olaf et al. (2020). Using structured eradication feasibility assessment to prioritize the management of new and emerging invasive alien species in Europe. Global Change Biology, 26 (11), 6235-6250. DOI: https://doi.org/10.1111/gcb.15280

Egileaz:

Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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El héroe del río es un largometraje cómico (mudo) estrenado en 1928. Está codirigido y protagonizado por Buster Keaton que hace el papel de William, el hijo de Bill Canfield. Canfield es propietario de un barco fluvial que compite con el empresario John James King por el control del transporte de mercancías en el río Mississippi. William y Kitty (la hija de King) están enamorados, provocando el enfado de los padres de ambos.

Casi al final de la película un huracán atraviesa la ciudad. William lucha contra el viento que lo arrastra sin cesar. Tras recibir un golpe en la cabeza, desorientado, permanece en pie, aturdido delante de una casa. La fachada cae sobre él, pero una ventana providencialmente abierta lo salva de morir aplastado (la escena puede verse aproximadamente en el minuto 59:00 de la película). Parece que el actor no permitía que se le doblara en las escenas peligrosas y, en esta, asumió un enorme riesgo. ¿Realizaría algún ensayo antes de filmarla? Desde luego, el protagonista permanece inmutable durante la escena…

Seis fotogramas de la escena de la caída de la fachada. Extraídas de Steamboat Bill Jr. / Wikimedia Commons.

 

Esta secuencia se ha versionado en numerosas ocasiones, desde un episodio de la serie MacGyver hasta alguna película de Jackie Chan, pasando por Deadpan (1997) del cineasta Steve McQueen, en la que él mismo reproduce la escena protagonizada por Keaton casi 70 años antes. Durante casi 20 minutos, desde diferentes ángulos, se puede ver la fachada de una casa que cae sobre McQueen que, al igual que Keaton en 1928, no muestra ninguna reacción.

Consulto cada día la magnífica página Futility Closet que comparte historias sorprendentes sobre temas diversos, entre ellos, la matemática recreativa. En una de sus entradas, Greg Ross introduce un artículo de James Metz publicado en la revista Mathematics Teacher, en el que el autor propone diferentes y sencillos cálculos basados en esta escena de El héroe del río. Es decir, realiza un estudio matemático de la escena, fijándose en algunos de sus fotogramas.

Metz comenta en su artículo que el espacio alrededor de Keaton cuando la ventana “lo atraviesa” es realmente escaso… y tiene razón. Y propone una serie de reflexiones y cálculos para entender con precisión los detalles de la escena. Debajo reproducimos algunas de sus observaciones.

Supongamos que Keaton permanece de pie en el suelo que está situado a 5 pulgadas (1 pulgada = 2,54 centímetros) por debajo de la “bisagra” de la pared que cae. Keaton mide 5 pies y 5 pulgadas (1 pie = 30,48 centímetros; es decir, Keaton mide aproximadamente 165 centímetros). Dejando un margen de 3 pulgadas (7,62 centímetros) por encima de su cabeza, la ventana de altura h debe pasar sobre él a 5,25 pies (1 pie = 12 pulgadas) por encima de la línea de la bisagra. Viendo la escena de El héroe del río, tras la caída completa de la pared, la parte posterior de sus pies está aproximadamente a 0,5 pies (15,24 centímetros) delante de la parte inferior de la ventana. Antes de la caída, la parte inferior de la ventana está a una distancia D de la bisagra de la casa (sobre ella, por supuesto). Resumimos en un diagrama lo anteriormente expuesto:

Imagen 2: Esquema de la escena basada en los anteriores datos y siguiendo el esquema incluido en el artículo de Metz.

 

¿Cuál es la relación entre h y D? Se trata de una simple relación entre la hipotenusa y los catetos de un triángulo rectángulo:

(D + h)2 = (D + 0,5)2 + 5,252.

Si la anchura de los hombros de Keaton es de 1,5 pies (unos 45,72 centímetros) y los lados de la ventana pasan a 3 pulgadas (unos 7,62 centímetros) por cada lado de Keaton, ¿cuál es el ancho de la ventana? Como 3 pulgadas son 0,25 pies, la ventana tiene una anchura de 1,5 + (2 x 0,25) = 2 pies.

Observando de nuevo la escena, supongamos que la relación entre la altura y el ancho de la ventana es de 7/11. ¿Cuál es la altura h de la ventana? Como 7/11 = 2/h, despejando, es h= 22/7, es decir, unos 3 pies (unos 91,45 centímetros).

Ahora podemos calcular D usando la relación entre h y D obtenida antes. Despejando, D = 3,76 pies (unos 114,6 centímetros).

Estos son solo unos pequeños cálculos que nos ayudan a analizar la situación. ¿Serán similares a los realizados por el equipo de Keaton antes de filmar la escena? Como indica Metz en su artículo, se puede generalizar este análisis y hacerse distintas preguntas de tipo «¿qué pasaría si…?».

Referencias:

• Clearence, Futility Closet, 28 agosto 2020
• Steamboat Bill Jr. (1928), película completa, Wikimedia Commons
• James Metz, The Right Place at the Right Time, Mathematics Teacher 112:4 (2019) 247-249

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 En el lugar correcto en el momento adecuado se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Koldo Garcia

Behiak, animalia maitagarriak izateaz gain, haragia edota esnea ekoizteko etxekotu ditugun animaliak dira. Etxekotze-prozesua aski ezaguna da Europan, behien gene-materialean nahiz gizakien gene-materialean utzi dituen aztarnengatik; eta bi espezieen arteko koeboluzioaren adibidetzat jotzen delako. Baina beste kontinente batzuetan ez da hain ezaguna behien etxekotzea. Afrikara begira jarriko gara, ikerketetan ahaztu ohi den kontinentera, alegia, eta gene-informazioaren bidez, behiak bertan nola etxekotu ziren aztertuko dugu.

Afrikan 150 behi-arrazatik gora daude eta arraza horiek askotariko ezaugarri eta moldaketak dituzte. Afrikako behi gehienak guretzat ezagunak diren behien (Bos taurus) eta asiar jatorria duten zebuen (Bos indicus) arteko gurutzaketak dira. Bi behi mota horien arteko ezberdintasuna da zebuek beren sorbaldetan konkor handi bat dutela. Konkor horretan gantzak metatzen dituzte eta zebuak klima lehor eta tenperatura altuak jasateko moldatuta daude. Bi behi mota horiek –luze eztabaidatu izan da bi espezie ezberdin ote ziren baina badirudi espezie berdineko azpitaldeak direla– desagertuta dagoen uroaren (Bos primigenius) ondorengoak dira. Baina etxekotutako behiek ez dute afrikar jatorria, ez dira bertakoak.

1. irudia: Behiak. (Argazkia: Peggy_Marco – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Afrikan behien gene-historia zein izan den eta jaso dituzten tokiko moldaketak zeintzuk izan ziren ezagutzeko, ikerketa berri batek aztertu ditu behi afrikarren 16 arraza garrantzitsuenen 172 genoma. Hori horrela egin ahal izateko, lan horretako ikertzaileek sekuentziatu zituzten Afrikako 12 behi-populaziotako 114 behiren genoma osoak eta 2 bufalo afrikarren (Syncerus caffer caffer) genomak. Bufaloen genomak erabili ziren konparaketak errazteko. Genoma horietaz gain, jada eskuragarri zeuden beste 4 arrazetako 58 genoma erabili zituzten. Aztertutako behien arraza horiek honako herrialdeetakoak ziren: Etiopia, Sudan, Kenia, Uganda, Gambia eta Nigeria. Horrela lortu zuten –gene-informazioari dagokiola– Afrikako behien ordezkaritza zabala.

Hasteko, aztertu zuten zein zen behi eta zebu arteko nahasketa afrikar behietan eta noiz gertatu zen. Bi behi-taldeen arteko nahasketa-gertaera garrantzitsu bat orain dela 750 eta 1.050 urte artean gertatu zen, orain dela 150 behi-belaunaldi inguru, hain zuzen ere. Gertaera horrek gaur egun Afrikako Adarrean bizi diren behi-arrazen genomak moldatu zituen, bertatik sartu baitziren zebuak Asiatik Afrikara. Kontuan izan behar da, aztertu ziren 16 arrazetatik, 14 Afrikako Adarrekoak direla eta, ondorioz, bertan gertatu den etxekotzea sakonago azter daitekeela.

2. irudia: Zebuak. (Argazkia: Bishnu Sarangi – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Erregistro historikoetan oinarrituta, zebua Afrikako Adarrera heldu zen aipatutako nahasketa-gertaera baino 200-300 urte lehenago, Swahili zibilizazioaren sorreraren ostean, hain zuzen ere. Hortaz, ikerketaren egileek iradokitzen dute, hasieran zebuak mugatu zirela Afrikako ekialdeko kostaldera; eta geroago behiekin nahastu zirela, giza populazioen mugimenduen eta dispertsioaren, eta klimaren gorabeheren ondorioz. Mendebaldeko Afrikan ere nahasketa-gertaerak detektatu ziren: esate baterako, orain dela 500 urte halako gertaera bat egon zen, Afrikako Ekialdetik Mendebaldera egindako mugimenduen ondorioz; edota orain dela hogei bat belaunaldi gertatutako nahasketa berriak Borgou eta N’Dama arrazetan, behi-izurriarekin lotura izan dezaketen gertaerak.

Behia nahiz zebua Afrikara sartu ziren beste leku batzuetan etxekotu ostean. Behia Ekialde Hurbilean etxekotu ostean sartu zen Afrikan; eta zebua, berriz, Indiako azpikontinentean etxekotu ostean. Hortaz, pentsa daiteke animalia horientzat erronka izan zela ingurune berrietara egokitzea. Egokitzapen horren zantzuak genoman aztertu ziren, hautespenean egon ziren gene-eskualdeak detektatzeko eta, horrela, hautatutako ezaugarriak zeintzuk izan ziren ondorioztatzeko. Hautespena izan zuten gene-aldaerak batez ere zebu jatorriko gene-sekuentzietan detektatu ziren.

3. irudia: Behi afrikarrak. (Argazkia: Clarence Alford – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Behi afrikarrek zebutik jasotako gene-aldaeren artean zeuden erantzun immunean parte hartzen duten geneak eta beroarekiko tolerantzian parte hartzen duten geneak. Erantzun immuneari dagokiola, ikertzaileek hautespena detektatu zuten kaparrekin eta kaparrek sortzen dituzten gaixotasunekin –esate baterako, Ekialdeko Kostaldeko sukarrarekin– lotura izan dezaketen geneetan; edota birusen aurkako erantzunean –esate baterako, Rift Haraneko sukarrarekiko tolerantzian– parte hartzen duten geneetan. Beroarekiko tolerantziaren kasuan, ikertzaileek hautespena detektatu zuten bai ingurune beroei erantzuteko geneetan, bai eta ura berxurgatzeko geneetan. Izan ere, zebuak ingurune beroetara moldatuta daudenez, Afrikako inguruneetara errez zuen moldatzea eta, ondorioz, Afrikako behietan gene-aztarna hori nabarmena izatea.

Behietan jatorria izan zuten gene-aldaerak, aldiz, izan ziren hanturan parte hartzen duten geneak eta tripanosomiasiarekiko –protozoo bizkarroiekiko– tolerantzian parte hartzen duten geneak. Hantura modu eraginkorrean kontrolatzeko gaitasunak infekzioen kalteak mugatzea eragin lezake, adibidez, lehenago aipatutako Ekialdeko Kostaldeko sukarraren edota Rift Haraneko sukarraren kasuetan. Tripanosomiasiak Afrikako behien produktibitatea murrizten du eta Afrikako hainbat ingurune halako parasitoez beteta daude. Hortaz, infekzio horiek kontrolatu ahal izatea –bai parasitoen kopurua, bai infekzioaren efektuak– abantaila da behientzat eta beren produktibitatea emendatzen du.

Hortaz, ondoriozta daiteke zebuak Afrikara heltzeak ahalbidetu duela Afrikan behien abeltzaintza arrakastatsua izatea. Hori dela eta, ikerketaren egileek iradokitzen dute afrikar kontinentearen elikagai-segurtasuna bermatzeko ideia ona izan daitekeela Afrikako behiekin beste lekuetako arrazak gurutzatzea.

Laburbilduz, Afrikan zebuen eta behien nahasketak gene-dibertsitatea handitu zuen eta, horren eraginez, Afrikako behiek ingurunera hobeto moldatzeko gaitasuna izan zuten. Badirudi gizakien eta behien arteko harremanak kontinente bakoitzean bere bilakaera izan duela, baina leku guztietan arrastoak utzi ditu bai abeltzaintzan, bai gene-ondarean.

Erreferentzia bibliografikoak:

Koch, L. (2020). African cattle adaptations. Nature Reviews Genetics, 21, 718–719. DOI: https://doi.org/10.1038/s41576-020-00293-w

Kim, K., Kwon, T., Dessie, T. et al. (2020). The mosaic genome of indigenous African cattle as a unique genetic resource for African pastoralism. Nature Genetics, 54, 1099-1110. DOI: https://doi.org/10.1038/s41588-020-0694-2

Egileaz:

Koldo Garcia (@koldotxu) Biodonostia OIIko ikertzailea da. Biologian lizentziatua eta genetikan doktorea da eta Edonola gunean genetika eta genomika jorratzen ditu.

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Las bombillas incandescentes nos alumbraron en el siglo XX. Sin duda, la bombilla ha sido uno de los avances más importantes de la historia y junto a ella, probablemente, nos vendrá a la mente el nombre de Thomas Edison. Sin embargo, la invención de la lámpara incandescente tiene una extensa lista de aportaciones. Los historiadores Robert Friedel y Paul Israel han llegado a contabilizar hasta 22 inventores de lámparas incandescentes. Lo que sí señalan ambos es que la versión de Edison fue capaz de superar a las demás debido a las mejoras realizadas lo que convirtieron su bombilla es más eficaz, resistente y económicamente viable.

Edison, cuyo mérito no discute nadie, fue lo que hoy  llamamos un emprendedor, lo que de toda la vida ha sido un empresario. Eso no le desmerece en absoluto, pero sí es necesario tenerlo en cuenta para entender su forma de actuar, siempre con ánimo de lucro y en términos de competencia en un mercado limitado. Edison creaba, mejoraba lo que hacían otros y sobre todo, ponía en el mercado magistralmente productos revolucionarios. Todo lo anterior es para mencionar que la primera bombilla de filamento de carbono la creó el físico, químico e inventor Joseph Swan en febrero de 1879, quien también fue el primero en suministrarlas para un uso comercial, en concreto para iluminar el Hotel Savoy de Londres en 1881.

Los vídeos de Historias de la Ciencia presentan de forma breve y amena pasajes de la nuestra historia científica y tecnológica. Los vídeos, realizados para la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU, se estrenan en el programa de ciencia Órbita Laika (@orbitalaika_tve), los lunes a las 22:00 en la 2 de RTVE.

 

El artículo Historia de la bombilla se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. La bombilla de colores (y el método científico)
2. Historia del cura rompecristales
3. Historia de Nicolas Bourbaki

Foto: Naufal Ardi Santoso / Unsplash

La serendipia que condujo a una mejor comprensión de la composición nuclear ocurrió en 1919. Ese año Rutherford se dio cuenta de que, cuando bombardeaba gas nitrógeno con partículas alfa procedentes de bismuto-214, se producían partículas rápidas que podían viajar más lejos en el gas que las propias partículas alfa. Cuando estas partículas golpeaban una pantalla de centelleo producían destellos de luz más débiles que los producidos por las partículas alfa. Unos cálculos rápidos indicaban que esa intensidad era aproximadamente la intensidad que se esperaría que produjesen los iones positivos de hidrógeno [1].

Las mediciones del efecto que un campo magnético tenía en las trayectorias de estas partículas apuntaban a que, en efecto, eran protones. Con el escepticismo que caracteriza a toda buena investigación científica, Rutherford descartó, mediante cuidadosos experimentos, la posibilidad de que los protones procedieran del hidrógeno presente como impureza en el nitrógeno.

Dado que los átomos de nitrógeno del gas eran la única fuente posible de protones, Rutherford llegó a la conclusión de que una partícula alfa, al chocar con un núcleo de nitrógeno, ocasionalmente puede expulsar una partícula más pequeña (un protón) del núcleo de nitrógeno. En otras palabras, Rutherford dedujo que una partícula puede provocar la desintegración artificial de un núcleo de nitrógeno, siendo el protón uno de los productos de esta desintegración. Pero este proceso no ocurre fácilmente. Los resultados experimentales mostraban que solo se producía un protón por aproximadamente cada millón de partículas alfa que atraviesan el gas.

Entre 1921 y 1924 Rutherford y su colega James Chadwick ampliaron el trabajo sobre el nitrógeno a otros elementos y encontraron pruebas de que era posible producir la desintegración artificial de todos los elementos ligeros, desde el boro al potasio, con la excepción del carbono y el oxígeno [2].

El siguiente paso era determinar la naturaleza del proceso nuclear que conduce a la emisión del protón. Se sugirieron dos hipótesis para este proceso:

(a) El núcleo del átomo bombardeado pierde un protón, que se “desprende” como resultado de una colisión con una partícula alfa especialmente rápida.

(b) La partícula alfa es “capturada” por el núcleo del átomo al que ha golpeado, formando un nuevo núcleo que, inmediatamente después, emite un protón.

¿Cómo distinguir experimentalmente entre ambas hipótesis? Un nuevo instrumento marcaría toda la investigación nuclear desde entonces hasta nuestros días: la cámara de niebla.

Notas:

[1] El nombre protón para el ion positivo del hidrógeno se adoptaría al año siguiente, en 1920, a sugerencia del propio Rutherford.

[2] Años más tarde y con mejor tecnología se demostró que estos elementos también se podían desintegrar artificialmente.

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

El artículo El descubrimiento de la desintegración artificial se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Las series de desintegración radiactiva
2. El problema de la estructura nuclear
3. La transformación radiactiva

Juan Ignacio Pérez Iglesias

Parisko Sorbona Unibertsitateko Frédéric Delarue zientzialaria buru duen nazioarteko talde batek adierazi duenez, zartailu baten antzeko buztana zuten eta modu aktiboan mugitzeko gai ziren mikroorganismoen aztarna fosilak aurkitu dituzte. Aztarnak duela 3.400 milioi urtekoak dira (hemendik aurrera m.a.).

Irudia: Nazioarteko ikertalde batek mugitzeko ahalmena omen zuten mikroorganismo buztandunen fosilak aurkitu dituzte. (Argazkia: Centers for Disease Control and Prevention (CDC) – Unsplash)

Orain arte zeuden lehenengo bizitza arrastoak duela 3.800 milioi urte inguruko harri batzuk ziren. Harri horietan dagoen grafitoko karbono isotopoen proportzioak nolabaiteko jarduera biologikoa islatzen du bere formazioan. Baliteke oinarrizko bizitza formak lehenago agertu izana ere, agian duela 4.000 milioi urte, planeta sortu zenetik 500 milioi urtera, oraindik asteroideek maiz kolpatzen zuten garaian. Hala ere, ezagutzen diren organismo zelulabakarren fosil zaharrenak duela 3.500 milioi urte ingurukoak dira.

Ustezko egitura eragileak dituzten mikrofosilak aurkitu dira Strelley aintziraren formazioan, Australiako mendebaldean. Hosto formako mikroorganismoetatik abiatuz osatuko ziren –30-84 µm-ko luzerakoak eta zabalera erdikoak–. Arrasto inorganiko hutsak ez zirela baieztatzeko, mikrofosiletan fosforoa eta nitrogenoa zegoela frogatu dute paleontologoek, hau da, izaki bizidunen ezaugarri diren elementuak. Aurkitutako bostehunetatik, lauk bastoi moduko bat daukate zelularen ertzetako batean, eta egitura hori jotzen dute ikertzaileek apendize eragiletzat, egitura osatugabeak direla susmatzen duten arren. Arrasto gehienetan apendizea ez egotea edo aurkitutako lauretan zatirik ez egotea formatu zirenetik igarotako denbora luzean galdu izanaren ondorioa izango litzateke. Gaur egungo mikroorganismo askok, mugitzeko, antzeko egiturak erabiltzen dituzte, adibidez, flageloak –ingurune likidoan horiek biratuz mugitzen dira– edo beste batzuk.

Ikertzaileek bioRxiv gordailuan –biozientzien arloko biltegi librea– argitaratutako dokumentu batean eman dute beren aurkikuntzaren berri eta beste aditu batzuek aztertzea falta da aldizkari batean argitaratu aurretik. Beraz, oraindik ez du txosten zientifikoek formalki egiazko ikerketa produktu gisa onartuak izateko gainditu behar duten iragazkia pasatu. Gainera, aditu batzuek aurkikuntzen interpretazioaren inguruko zalantzak adierazi dituzte, beraz, tentuz hartu behar dira.

Ikerketaren egileek bai aurkikuntza, bai interpretazioa baliozkoak direla defendatzen dute, logikoa denez. Eta behatutako egiturek funtzio motorrak eduki ahal izatea zalantzan jartzen dutenen aurrean, bizitzaren historian modu goiztiarrean agertzeko pisuzko arrazoiak daudela argudiatzen dute. Azken finean, mugitzeko ahalmenak jatekoa azkar lortzeko aukera ematen du, beraz, segur aski mugimendu-egiturak agertzeko pizgarri indartsu bat izan zuten –hautespen presioak, jargoi biologikoan–. Orain arte halakorik ez ikusteko edo oso proportzio txikian aurkitzearen arrazoia horien ahultasun handia izango litzateke.

Bizitzaren historia eta, batez ere, bere jatorriaren historia, alderdi ezezagunez beterik dago. Funtsezko mugarri batzuen froga biribilik ez daukagu. Delarueren eta haren laguntzaileen proposamenak, azkenean, komunitate zientifikoaren onarpena jasoko du edo baztertu egingo dute. Horrela funtzionatzen du zientziak, arrastoetan oinarritutako usteetatik edo nahasgarriak edo interpretatzeko zailak diren frogetatik abiatuz. Denborak, hala ere, froga gehigarriei esker, egiazkotzat jotzen dugun ezagutza finkatzen du. Gero eta gehiago, eta gero eta hobeto; baina inoiz ez erabatekoa.

Erreferentzia bibliografikoa:

Delarue, F., Bernard, S., Sugitani, F., Robert, F., Tartèse, R., Albers, S.-V., Duhamel, R., Pont, S., Derenne, S., (2020). Evidence for motility in 3.4 Gyr-old organic-walled microfossils? bioRxiv, 2020.05.19.103424. DOI: https://doi.org/10.1101/2020.05.19.103424

Egileaz:

Juan Ignacio Pérez Iglesias (@Uhandrea) UPV/EHUko Fisiologiako katedraduna da eta Kultura Zientifikoko Katedraren arduraduna.

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Josu Lopez-Gazpio

James Randi urriaren 20an zendu zen, 92 urte zituela. Urte horietako gehienak gezurtien eta hitzontzien aurka egon zen lanean eta hainbat eta hainbat iruzurgile utzi zituen agerian. Pentsamendu kritikoaren babesle sutsua eta gezurrak esaten aberastu nahi zirenen etsai beldurgarria, ekar dezagun bere bizitzaren oroigarria Zientzia Kaierara.

1. irudia:  James Randi. (Argazkia: James Randi Educational Foundation – CC BY-SA 3.0 lizentziapean. Iturria: Wikimedia Commons)

James Randi ilusionista zen, baina, zentzu onean. Ilusionismoa iruzurren aurkako tresna bihurtu zuen. Fenomeno paranormalen atzeko gezurrak azaleratzea zen, ziur aski, bere lanik gustagarriena. Bere bizitzari buruzko dokumentalaren izenburuak ondo definitzen du Randi jauna: bera gezurti zintzoa zen –An honest liar-. Randik egiarekin zuen betebeharra apurtezina zen eta aldi oro errepikatzen zituen pentsamendu kritikoaren aldeko aldarriak. Eszeptiko eredugarria zen, zalantzarik gabe. Bere ibilbidea mago gisa hasi zuen The amazing Randi izen artistikoarekin -izatez, Randall James Hamilton Zwinge da-. Lehen etapa hartan ilusionista eta eskapista lanetan aritu zen hainbat saio eta telebistako programetan. Hemen ikus dezakezue, adibidez, Niagarako ur-jauziaren gainean:

Mago lanetan aritu zen 60ko hamarkada bitarte eta hortik aurrera bere bizitzaren tarterik handienean baieztapen paranormalak, sasizientifikoak eta naturaz gaindikoak ezeztatzen egin zuen lan. Hitzontziak agerian jartzea bere espezialitatea zen eta ezagunak dira, esaterako Uri Geller ilusionistarekin izandako eztabaidak -epaitegietan amaitu zuten- edo Peter Popoff telebanjelistaren gezurrak azaleratu zituen momentua. Randi ere ilusionista zen, bai, baina bere trukoen helburua ez zen iruzur egitea, ezta iruzurrak esaten dirua lortzea. James Randi benetako magoa zen. Bideo labur honetan duzue adibide argigarri bat:

Aipatutako Uri Gellerren kasua da, ziur asko, ezagunenetakoa. Heldutasunean ondo sartuta zaudetenak gogoratuko duzue 1975eko Jose María Íñigoren TVEko Directísimo saioan Gellerrek nola okertzen zituen koilarak. Agian ez duzuena jakingo, ordea, zera da: bi urte lehenago, Johnny Carsonen programan Geller agerian gelditu zela saiakera hori bera egin nahi izan zuenean. Carsonek Randirik aholkuak eskatu zizkion Geller bere programara joan baino lehen eta Randik esan zion inondik inora ere ez uzteko Gellerri bere materialak eramaten edo koilarak saioa hasi baino lehen ukitzen. Aholku horiekin, Johnny Carsonen programan argi gelditu zen Gellerren indar paranormalak iruzurrak besterik ez zirela. Gaur egun ere oihartzuna du Randik egin zuena. James Randi hainbat telebista saiotan egon zen, bertan agertzen ziren ustezko fenomenoak azaltzen eta azaleratzen. Ez ziren gutxi izan ipurdi bistan utzi zituen iruzurgileak. Hemen duzue adibide bat:

Beste gertakari garrantzitsu bat, niretzat gozagarrienetakoa, Randik Jaques Benveniste biokimikariarekin izandako gatazka da. Benveniste homeopatia zaleek askotan aipatzen duten 1988ko Nature aldizkariko ikerketa-artikuluaren egile nagusia da. Bertan, ziotenez, uraren memoria frogatzea lortu zuten. Uraren memoria homeopatia zaleek diseinatutako argudiaketa da, diluzio homeopatikoen ustezko eraginkortasuna azaltzeko. Gaiari buruz gehiago sakontzeko Juan José Iruinekin batera Elhuyar Aldizkarian idatzi nuen artikulua irakur dezakezue.

Kontua da -eta hau, jakina, homeopatia zaleek ez dute esaten-, Benvenisteren artikuluak baldintza bat zuela: hain zuzen ere, artikuluan iradokitzen ziren gertaera harrigarrien kausaz, Randi eta bere taldeak Benvenisteren laborategira joan behar behar zuen esperimentuak errepikatzera. Randi joan zenean, Benvenisteren esperimentuak partzialki ondo errepikatu ahal izan zituzten, baina, kasu guztietan ikertzaileek bazekiten zein disoluzio ziren kontrolekoak eta zeintzuk diluzio homeopatikoan zeudenak. Alabaina, Randiren taldeak hodiak zenbakitu zituenean -Benvenisteren taldekoek hodi bakoitzean zer zegoen ez jakiteko-, argi gelditu zen esperimentuak ezin zirela modu arrakastatsuan errepikatu. Horrek azalean utzi zuen uraren memoriaren ustezko frogek ez zutela balio. Randik homeopatiaren aurka egindako lana azpimarratzekoa da. Hemen duzue ikusgai bere hitzaldi gogoangarrienetako bat:

James Randi urriaren 20an zendu zen eta horrekin batera zientzia-dibulgatzaile eta eszeptiko asko umezurtz gelditu garela. Randi egin behar den dibulgazioaren adibide bikaina da, gezurtiak agerian uzteko lan aparta egin zuen. James Randi gehiago beharko genituzke. Randi, gainera, ez zen geldi egotekoa. 1996an James Randi Hezkuntza-Fundazioa sortu zuen, Fundazioak hainbat lan egin zituen, baina, agian Milioi Dolarraren Erronka izan zen ezagunena. Erronka honetan, Randiren fundazioak milioi bat dolar eskaintzen zituen kontrolatutako behaketa baten bidez edozein fenomeno paranormal egitea lortzen zuenarentzat. Saria sortu zenetik mila eskaera bano gehiago aztertu zituzten eta, jakina, saria ez zuen inoiz inork irabazi -1996tik 2015era egon zen martxan-.

James Randi 2012an Bilbon egon zen eta hitzaldi bikaina eskaini zuen, hemen duzuena ikusgai. ARP-Sociedad para el Avance del Pensamiento Crítico elkarteak gonbidatu zuen eta hitzaldian bere ohiko umorea eta argitasuna erakutsi zuen. Randi joan zaigu, baina, zientzia-dibulgatzaile eta eszeptiko guztiak bere oinordekoak gara. Amaitzeko, bere laneko azken urteetan egindako hitzaldiarekin utziko zaituztet, bere pentsatzeko eta lan egiteko moduaren adibiderik argiena, zalantzarik gabe.

Informazio gehiago:

• De Oñate, Antonia (2020). Cuando la ilusión señala la verdad. El País, 2020ko urriaren 22a.
• Jorge, Miguel (2020). El hombre que recorrió el mundo humillando y desmontando a pseudocientíficos y fenómenos paranormales. Gizmodo, 2020ko urriaren 21a.

Egileaz:

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

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Jorge Eiras Barca y Iago Algarra Cajide

Imagen de satélite donde se observa un río atmosférico que atraviesa el Atlántico en dirección a Islandia.
Fuente: MIMIC-TPW v2

 

Si existe un campo de estudio dentro de la dinámica atmosférica cuya notoriedad haya experimentado un crecimiento exponencial en las últimas décadas es, sin duda, el de los ríos atmosféricos (AR, por sus siglas en inglés).

El motivo quizás sea que los ríos atmosféricos juegan un papel destacado en un gran número de factores del clima, como el balance radiativo (energético) del planeta o su ciclo hidrológico. O quizás sea su creciente tendencia a ser nombrado en los boletines meteorológicos cuando, en compañía de una tormenta tropical o una ciclogénesis explosiva, traen en ocasiones más de 70 l/m² de precipitación en unas pocas horas.

¿Qué son los ríos atmosféricos?

Los ríos atmosféricos son regiones de la atmósfera cuyo contenido de humedad es muy superior al de las regiones colindantes. Suelen ser regiones muy alargadas y (relativamente) estrechas –miles de km de largo frente a unos cientos de km de ancho– y acompañan normalmente a los frentes fríos tan característicos de las latitudes medias.

Su naturaleza les permite funcionar como grandes autopistas que distribuyen la humedad –y con ello, energía en forma de calor latente– desde las húmedas y cálidas regiones subtropicales y tropicales hacia el resto del planeta.

Estas formaciones son, por tanto, esenciales para el mantenimiento de la buena salud de nuestro ciclo hidrológico, y un mecanismo indispensable del balance radiativo del planeta. Su forma alargada y la enorme cantidad de agua que transportan (superior al caudal del río Mississippi) han inspirado el característico y atrayente nombre de “ríos atmosféricos”.

Su papel en las precipitaciones

Los ríos atmosféricos presentan una enorme variabiliad entre ellos. No hay dos iguales. La mayor parte son eventos de intensidad moderada, y son por tanto considerados como beneficiosos. Entre otras cosas, aportan una cantidad indispensable de humedad a la atmósfera de latitudes medias y continentales, que no podría recibirse de otra manera.

Otros ríos atmosféricos, sin embargo, son fenómenos extremos que pueden llevar asociadas precipitaciones superiores a los 100 l/m² en un solo día, teniendo un impacto económico y social negativo en las regiones que se ven afectadas por ellos.

A nivel global, se trata de fenómenos comunes. Suelen existir unos tres o cuatro simultáneamente por cada hemisferio, situados habitualmente sobre los grandes corredores oceánicos. Su temporada alta es el invierno correspondiente a cada hemisferio, cuando la atmósfera es menos húmeda, pero mucho más dinámica que la de la temporada estival.

Las costas occidentales de los grandes continentes, incluida la costa atlántica ibérica, son las regiones calientes de llegada de ríos atmosféricos. Los que llegan a España transportan un elevado porcentaje de lluvia desde el golfo de México. En invierno la península ibérica acostumbra a recibir 3 o 4 al mes.

Otra región activa del mundo hispanoparlante es la costa de Chile, donde los ríos atmosféricos del Pacífico suelen generar importantes precipitaciones en su interacción con la cordillera de los Andes.

a) Composición satelital (05 de noviembre de 2020) de agua precipitable en mm donde se observa un AR atravesando el océano Atlántico hasta llegar a las costas de Islandia. b) Vista tridimensional de un AR simulado con el modelo meteorológico WRF. c) y d) Regiones anómalas de humedad asociada a AR y su progresión creciente en el período 1979-2016.
Fuentes: CIMSS / Eiras-Barca et al. (2016) / Algarra et al., (2020)

¿Cómo serán los ríos atmosféricos del mañana?

La respuesta a la pregunta de como serán los ríos atmosféricos del mañana depende, como es lógico, de cómo sea la atmósfera en la que residan.

La mayor parte de los análisis prospectivos predicen una atmósfera más cálida, y con una dinámica diferente. En este contexto, se considera que los ríos atmosféricos irán tendiendo a ser más frecuentes, y también más intensos, aunque con grandes diferencias entre las diferentes regiones del planeta.

En un reciente estudio liderado por los profesores Luis Gimeno y Raquel Nieto de la Universidad de Vigo, y realizado en colaboración con la Universidad de Lisboa y la Universidad de Illinois, hemos analizado la variación el contenido de humedad durante las últimas décadas en las regiones estratégicas para el fenómeno. Esto nos sirve para realizar una proyección robusta y determinar como serán el día de mañana en un contexto de calentamiento global.

En el artículo, publicado en Nature Communications, se muestra que el contenido de humedad se ha incrementado –y por tanto, con mucha probabilidad, se incrementará– aproximadamente en un 7 % por cada grado centígrado de humedad que se calienta la parte inferior de la atmósfera.

Esta es una proporción bien conocida para los estudiosos de la termodinámica, pues es predicha por la ecuación de Clausius-Clapeyron, que determina la cantidad máxima de humedad que puede contener una celda de aire antes de llegar a la saturación.

Además, hemos demostrado que, de todas las regiones del planeta, la señal más clara a este respecto se observa precisamente en la región donde se origina la mayor parte de la humedad que llega a Europa en forma de ríos atmosféricos: el golfo de México.

Una atmósfera más cálida será una atmósfera más húmeda, y tenemos ahora motivos de peso para asumir que ese incremento de humedad se trasladará en una proporción similar a los ríos atmosféricos.

La cantidad de humedad que recibiremos en el futuro desde las regiones subtropicales será mayor, y también la probabilidad de precipitaciones extremas, poco convenientes para el correcto aprovechamiento del agua como recurso, y peligrosas.

El esfuerzo de la comunidad científica para procurar entender, predecir y adelantarse al clima del futuro es grande, y no sin motivo, pues del clima dependen una buena parte de los recursos que nos proporciona el planeta.

Entre ese complejo collage de fenómenos que constituirán el clima del mañana, parecen jugar un papel destacado los ríos atmosféricos a los que podemos atribuir, sin miedo a equivocarnos, una buena parte del agua que llega a nuestras casas, cultivos, embalses y ríos.

Sobre los autores:  Jorge Eiras Barca y Iago Algarra Cajide son investigadores postdoctorales en física de la atmósfera en la Universidade de Vigo

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

El artículo Ríos atmosféricos, las autopistas aéreas que regulan el clima se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Breve historia de las ciencias del clima
2. La contribución global de los ríos intermitentes al ciclo del carbono
3. Planeta océano: el corazón líquido que nos mantiene vivos

Joan den mendeko 40ko hamarkadan, zenbait material sartu ziren, hala nola rayona, poliesterra eta nylona, pneumatikoaren konposizioan. Bitxia, ezta? Pneumatikoak ez ziren izan material horiek barneratu zituzten bakarrak. Adibidez, nylona hortzetako eskuiletan, galtzerdietan, jausgailuetan, torlojuetan edo gitarra-soketan egoten da. Nylona poliamida sintetiko hutsa da eta Wallace Carothers kimikariaren taldeak garatu zuen DuPont laborategietan. Material honen aurkikuntzak iraultza komertziala ekarri zuen XX. mendearen erdialdean.

“Zientziaren historia” ataleko bideoek gure historia zientifiko eta teknologikoaren gertaerak aurkezten dizkigute labur-labur. Bideoak UPV/EHUko Kultura Zientifikoko Katedrak eginak daude eta zientzia jorratzen duen Órbita Laika (@orbitalaika_tve) telebista-programan eman dira gaztelaniaz.

 

 

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Foto: Camila Pérez / Unsplash

Está en marcha un experimento a escala planetaria. Nunca antes tantos países habían sido, a la vez, sujetos y objetos de experimentación de forma simultánea. La primera gran pandemia del siglo XXI ha obligado a adoptar una batería de medidas no farmacológicas para limitar los expansión del virus SARS-Cov2 y reducir así las hospitalizaciones y muertes debidas a la Covid-19. En el experimento cada país o cada región está aplicando un conjunto de medidas, las que considera más efectivas. Y un equipo de investigación, combinando cuatro metodologías diferentes, ha estimado el grado de efectividad de cada medida en virtud de su capacidad para reducir la multiplicación del virus.

Las que de forma más eficaz contribuyen a reducir la expansión del SARS-Cov2 son las que evitan que las personas se junten y las que limitan sus movimientos. A esos propósitos obedecen la suspensión de reuniones de no demasiada gente (menos de 50 personas) durante mucho tiempo (en tiendas, restaurantes, bares, centros de trabajo), el cierre de centros docentes (principalmente de estudiantes de entre 10 y 19 años), los toques de queda, las limitaciones a viajar entre países, los confinamientos, y la suspensión de actos multitudinarios.

Algunas de esas medidas tienen efectos muy negativos sobre la salud. El cierre de centros escolares acarrea, potencialmente, una peor alimentación, estrés y aislamiento social de los afectados. El confinamiento domiciliario provoca una mayor violencia familiar contra las mujeres y los menores de edad. Además, reduce el acceso a la atención sanitaria, lo que eleva, incluso, la mortalidad. Por si eso era poco, no está clara la efectividad real de esa medida, porque suele implantarse a la vez que se adoptan otras muy efectivas. Por esa razón, los autores de la investigación no la consideran recomendable salvo, quizás, si se implanta en fases muy tempranas de la expansión de la pandemia.

Dados los efectos adversos -también sobre los derechos y libertades- de las medidas anteriores, los gobiernos han considerado y aplicado opciones alternativas. Y resulta que, curiosamente, medidas no intrusivas han mostrado gran efectividad, mayor incluso que la de algunas restrictivas. Es el caso de la disponibilidad de mascarillas para todos; las campañas para informar a la ciudadanía, específicas de cada tipología de destinatario; o las ayudas económicas a personas con pocos recursos o en situación vulnerable para que no sufran económicamente en caso de no poder acudir al trabajo o mantener su actividad económica. También resulta sorprendente que la implantación, con carácter obligatorio, de ciertas medidas apenas resulte más efectiva que las campañas de comunicación que promueven la adopción de esas mismas medidas de forma voluntaria.

Por el contrario, actuaciones a las que se ha dado mucha importancia no cuentan con suficiente respaldo. Por ejemplo, no parece estar justificada la limpieza y desinfección sistemática de superficies; las limitaciones al transporte público, pues los vehículos no parecen ser enclaves que propicien la expansión del virus; o el cierre de parques o museos. El estudio no ha podido contrastar la efectividad de las campañas de detección de personas contagiadas, y trazado y aislamiento de sus contactos, seguramente porque la mayor parte de los datos se obtuvieron en marzo y abril, cuando la mayoría de los países experimentaron la mayor incidencia de la epidemia y carecían aún de buenos sistemas de trazado.

El experimento planetario ha puesto de manifiesto que lo que creemos saber hoy quizás no sea válido mañana, porque el conocimiento es contingente y siempre provisional. La ciencia se corrige a sí misma. Esa es la razón por la que avanzamos y tomamos cada vez mejor decisiones.

Fuente: Haug, N., Geyrhofer, L., Londei, A. et al. (2020) Ranking the effectiveness of worldwide COVID-19 government interventions. Nat Hum Behav doi: 10.1038/s41562-020-01009-0

Nota: Para quien interese, Elhuyar ha publicado una reseña de este mismo trabajo en lengua vasca.

Adenda (sobre la importancia de la ventilación de locales): Los resultados y conclusiones del estudio de Haung et al (2020) se basan, como se indica en el texto, en datos procedentes de los meses de marzo y abril. En esos meses existía el convencimiento de que las principales vías de contagio eran, por un lado, el contacto con superficies (de ahí la importancia que se daba a la limpieza de manos y a no tocarse la cara, por ejemplo); y por el otro, las gotículas que se expelen al toser o estornudar (por lo que se empezó a recomendar el mantenimiento de una distancia de 2 m entre personas y, más adelante, el uso de mascarillas e espacios cerrados o, en general, muy concurridos). Pero en aquellos meses no se recomendó la ventilación de los locales porque no había evidencias suficientes de que los aerosoles pudiesen ser una vía importante de contagio. Los primeros datos que avalaban esa posibilidad se empezaron a publicar en la prensa científica a finales de abril. A partir de mayo se empezó a recomendar la ventilación de lugares cerrados. En junio, ya había evidencias suficientes al respecto. Y a partir de julio ya eran muchos los investigadores que pensaban que el riesgo de transmisión aérea del coronavirus se estaba infravalorando. En definitiva, el trabajo reseñado aquí no considera la ventilación de los locales como una medida potencialmente eficaz por la sencilla razón de que en los meses de marzo y abril, por carecer de evidencias firmes en ese sentido, no se promovió. Durante la segunda ola, sin embargo, dadas las evidencias abrumadoras al respecto, se recomienda mantener los locales bien ventilados con carácter general.

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 Lo que funciona, y lo que no, contra la Covid-19 se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Uxue Razkin

Osasuna

COVID-19aren kontrako txertoa lortzeko prozesua lasterketa moduko bat izaten ari da. Txertoa lortu nahi duten enpresak euren txertoen eraginkortasun portzentajea aipatzen ari dira eta hori albiste bilakatzen ari gara. Baina kontu honek erantzun gutxi eta galdera asko sortu ditu. Berriako artikulu honen bitartez, zalantzak argitzen saiatu dira. Zer dakigu orain arte? Zer esan dute farmazia enpresek? Eta zer dago albiste horien atzean?

Nazioarteko ikerketa batek ebaluatu ditu SARS-CoV-2aren hedapena arintzeko 79 lurraldetan hartu diren neurri ez-farmakologiko nagusiak, Elhuyar aldizkariak azaldu digunez. Emaitzen arabera, hauek dira eraginkorrenak: bidaiak murriztea, itxialdiak eta jendea biltzen den tokiak ixtea, 50 pertsona edo gutxiagoko bilerak saihestea, etxetik lan egitea eta nerabeen hezkuntza-zentroak ixtea.

Koronabirusek duten mutatzeko ahalmenaz hitz egin digu zutabe honetan Miren Basaras mikrobiologoak. Hori argitzeko, Danimarkan jazo den bisoien auzia azaldu du tartean. Mutatzeko ahalmen horri erreparatuz, eta gripearekin alderatuz gero, hamar aldiz gutxiago aldatzen da. Baina zer gertatzen da aldaketa horiek koronabirusen S proteinan gertatzen badira? Ez galdu Basarasen azalpena Berrian.

Txertoen ikerketak mintzagai direnean ezinbestean finantzaketez ere hitz egin behar dugu. Ildo horri jarraiki, nazioarteko COVAX programako arduradunek esan dute era izango dela baliabide urriko herrialdeetara ere heltzeko. 2.000 milioi dolar bildu behar zirela esan dute, eta lortu dute kopuru hori. Informazio gehiago Berrian duzue irakurgai.

Financial Times-ek argitaratutako azken datuak ekarri dizkigu Berria egunkarira Gorka Oribe Farmaziako irakasleak gazteek pairatzen duten antsietatearen harira: Espainia lehen postuan dago biztanle gazteengan (18-34 urte) atzemandako antsietatea. Kezka nagusienak dira, besteak beste, langabeziaren egoera eta etorkizuna.

Gurutz Linazasoro neurologoari egin diote elkarrizketa Berrian, itxialdiak gugan izan duen eraginaz hitz egiteko. Zehazki, adikzioren bat dutenentzat bereziki gogorra izan dela dio. Horretaz gain, bizi dugun egoerak beste adikzio bat eragin du: teknologia berriena, esaterako. Oso interesgarria elkarrizketa.

Arkeologia

Haitzuloetako irisgarritasuna neurtzen duen sistema aurkeztu du ikertzaile talde batek Bizkaiko Atxurra haitzuloa eskaneatuz. Proiektuaren helburu nagusia da Goi Paleolito garaian haitzuloetan zeuden adierazpen sinbolikoak ikertzea eta argitzea. Kasu horretan, Atxurra leizean, labar-arte garrantzitsua dago, Madeleine aldian datatutakoa.

Paleontologia

Duela 80 urte Koskobiloko aztarnategian (Olaztin) aurkitutako fosilak berriro aztertu dituzte eta duela 220 mila urteko faunaren ebidentziak aurkitu dituzte: errinozeroak, lau hartz-espezie, orein erraldoiak eta makakoak bizi ziren mendebaldeko Pirinioetan. Elhuyar aldizkariak adierazi duenez, Nafarroako Kuaternarioko aztarnarik zaharrenak bihurtu dira.

Teknologia

Gailuez inguratuta bizi gara baina zer gertatzen da horiek apurtu edo zaharkitzen direnean? Modu egokian birziklatzeko aukera dago baina gehienetan ez dugu hori egiten. Hondakin elektronikoaren inguruko artikulua duzu hauxe (zenbat sortzen dugun eta sortutakoak zer inpaktu duen, adibidez), hausnartzeko oso aproposa. Ez galdu!

Emakumeak zientzian

Asteon, Emakumeak zientzian atalean, Elizabeth Garrett Anderson (1836-1917) medikua izan dugu protagonista. Oztopo ugari izan zituen baina azkenean lortu zuen Medikuntza gradua, lehen emakumea izan zen Erresuma Batuan hori lortzen. Horren ondotik, mediku-kontsulta bat ireki zuen, eta kontsultategi bat zuzendu zuen.

Biologia

Duela gutxi argitaratutako ikerketa batean etxeko oilarren zenbait barietateetako, lau espezie basatietako eta bost oilar gorri basatiaren bost azpiespezieetako 863 aleren genoma aztertu dute. Ikertzaileek ondorioztatu dute  gaur egungo etxeko oilarrak azken horren azpiespezie batetik datoz, Gallus gallus spadiceus izenekotik. Ezagutu ezazu oilaskoen iragan genetikoa!

Genetika

Zer dakigu orain arte COVID-19ari buruz? Koldo Garciak bere Edonola blogean errepaso bat egin du sei ideietan bildu du azalpena. Ez galdu!

Genetikaren etorkizunari begiratuko diogu asteon ere. Hain zuzen, Jin-Soo Kimen, Oinarrizko Zientziaren Institutuko Genoma-ingeniaritza Zentruko zuzendariaren hausnarketari helduko diogu: CRISPR gene-edizioa praktika klinikoan erabiltzea. Edonola blogean duzue irakurgai.

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.

Egileaz:

Uxue Razkin (@UxueRazkin) kazetaria da.

 

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Catástrofe Ultravioleta #31 SIBERIA

“Yo no debería seguir en este mundo”. Así empieza nuestra nueva aventura: al borde de la muerte.
Viajamos a Siberia para pasar frío y conocer un proyecto de etnografía que se ha desarrollado durante más de una década. Y lo hacemos de la mano del físico Miguel Ángel Julián, un enamorado de las regiones polares.

Agradecimientos: Miguel Ángel Julián y Agustín Amaro.

https://www.ivoox.com/t03e07-siberia_md_60527063_wp_1.mp3

Puedes escucharnos en:

– Podium Podcast
– iVoox
– Spotify
– Apple Podcasts

** Catástrofe Ultravioleta es un proyecto realizado por Javier Peláez (@Irreductible) y Antonio Martínez Ron (@aberron) para PODIUM PODCAST con el patrocinio parcial de la Cátedra de Cultura Científica de la Universidad del País Vasco y la Fundación Euskampus. La edición, música y ambientación obra de Javi Álvarez y han sido compuestas expresamente para cada capítulo.

El artículo Catástrofe Ultravioleta #31 SIBERIA se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Hedabideek batengan baino gehiago besteengan dutela eragina uste du jendeak, zoragarriak eta apartak garelako gu. Berri faltsuekin manipulatzeko baliatzen da hori eta benetakoak ez sinesteko. Dokumentaturik dago mekanismoa: Fake news: the third-person effect, Martha Villabona.

Lege fisikoen bateratzean itxaropen estetikoaren ernamuina baino ez da Platonen lau elementuen hurbilketa geometrikoa. Jesús Zamoraren The ‘prehistory’ of philosophy of science (5): What a beautiful world!

Magnetikoa da grafenoa. Ezta? Ia DIPCn zer esaten duten: Magnetism in graphene nanoribbons induced by a pair of boron atoms

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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Asier Gómez Olivencia, Joseba Rios-Garaizar, Mikel Arlegi

El valle de la Burunda forma parte del corredor de la Sakana, un paso natural que conecta la llanada alavesa con Pamplona/Iruña y se encuentra delimitado por el final del macizo de Aizkorri y la Sierra de Aralar al norte, y por Urbasa-Andia al sur. De hecho, por esta vía natural transcurría la calzada romana que iba desde Asturica Augusta (Astorga) a Burdigala (Burdeos) pasando por Iruña-Veleia y Pompaelo (Pamplona-Iruña) entre otras poblaciones. En este entorno, la explotación de las calizas albienses de la colina de Koskobilo (Olazti, Navarra) durante el siglo XX puso al descubierto el yacimiento cuaternario más antiguo de Navarra.

La Sakana (barranca en castellano) desde la sierra de Aralar. Foto: Theklan / Wikimedia Commons

En 1940 los trabajos de la cantera descubrieron una sima vertical en Koskobilo. Entre los sedimentos de esa sima, aparecieron diversos restos fósiles y el capataz de la cantera le hizo llegar un canino de gran tamaño a Máximo Ruiz de Gaona. Además de docente y micropaleontólogo, Máximo Ruiz de Gaona fue un naturalista polifacético, y contribuyó a los campos de la paleontología de vertebrados y de la arqueología. Este hallazgo le interesó mucho y como él mismo relata, además de recuperar fósiles de los sedimentos de dicha sima, ya casi completamente destruida, recuperó otros muchos en las dos escombreras situadas en las laderas de Koskobilo (Figura 1). Ruiz de Gaona envió estos fósiles a Federico Gómez Llueca, paleontólogo del Museo de Ciencias Naturales (Madrid) para su clasificación, proporcionando una lista de al menos 26 especies de vertebrados, entre los que se destacaban los primeros restos de castor descubiertos en la península ibérica, así como la presencia de restos de rinoceronte e hipopótamo.

Figura 1. Arriba, aspecto de la cantera de Koskobilo en 1945-46 (pseudo-ortofoto, fuente: Gobierno de Navarra). En moteado gris la extensión de la cantera, en moteado blanco la posición de las escombreras (letras “a” y “b”). Abajo, vista de la cantera, posición hipotética de la cueva de la que procedían los sedimentos con industrias líticas (línea m-n) y posición de las escombreras (letras “a” y “b”) según foto de Ruiz de Gaona (1952). Figura publicada originalmente en Arlegi et al. (2018). Licencia Creative Commons BY-NC-ND.

Diez años más tarde, en abril de 1950, con la intención de recuperar más fósiles, Ruiz de Gaona volvió a visitar las escombreras de la cantera, pero su hallazgo principal fue un importante conjunto de industria lítica en sílex de más de 5.000 piezas. Su estudio indicaba la presencia de piezas de distintos momentos del Paleolítico, entre las que destacaban las industrias del Solutrense, y además sugería que el sílex procedía de afloramientos cercanos en la Sierra de Urbasa, a unos 5 km de Koskobilo. Este hallazgo interesó al prestigioso prehistoriador J.M. de Barandiarán, que en 1955 recuperó de las escombreras un pequeño conjunto de restos paleontológicos y 1.146 restos de industria lítica (Figura 2). Estos últimos restos fueron estudiados por María Amor Beguiristáin en 1974, quien indicó el aspecto paleolítico de este conjunto con varias culturas representadas. Durante los años 70, Ruiz de Gaona publicó también material inédito de Koskobilo de su colección particular y de indudable origen paleolítico, incluyendo cinco puntas foliáceas claramente solutrenses, así como tres bifaces cuya tipología indicaría una industria anterior al Paleolítico Superior. El interés de Ruiz de Gaona por entender el origen de estas piezas líticas hace que hable con el personal de la cantera, y en base a estos testimonios, intenta “reconstruir imaginativamente” el destruido yacimiento: una caverna de unos 40 m de longitud, aproximadamente horizontal y no muy ancha. En base a la fragmentación de los huesos, Ruiz de Gaona relaciona el yacimiento del que él extrajo personalmente restos en 1940 con la caverna, donde los humanos dejaron sus restos de industria lítica, que descubriría 10 años más tarde. Los humanos usarían la caverna, fracturarían los huesos de los animales para extraer la médula y los arrojarían por la sima, que estaría situada cerca de la boca de la cueva. A pesar de cierto debate historiográfico, la visión de este “yacimiento” se queda fijada por Barandiarán y Vallespí en 1984 quienes destacan la presencia de tres culturas: Musteriense de Tradición Achelense (MTA), Perigordiense (actualmente denominado Gravetiense) y Solutrense. Posteriormente en la década de los 90 Jesús García Gazólaz atribuye una serie de cuatro bifaces de Koskobilo al final del Achelense, en lo que actualmente se considera Paleolítico Medio Antiguo y situado cronológicamente a finales del Pleistoceno Medio (300-100 mil años antes del presente).

Figura 2. Puntas recuperadas en Koskobilo por J.M. de Barandiarán en 1955. A la izquierda, preforma de pieza foliácea solutrense y a la derecha punta foliácea solutrense terminada (aunque posiblemente rota al final de la fabricación). Fotografía: Asier Gómez-Olivencia. Licencia Creative Commons 4.0.

 

Desde hace 15 años una de nuestras líneas de investigación está relacionada con el estudio de las ocupaciones humanas más antiguas de Pirineos Occidentales, así como sus condiciones paleoecológicas, excavando yacimientos como Arlanpe (Lemoa, Bizkaia) y revisando diversas colecciones paleontológicas como la de Punta Lucero (Zierbena, Bizkaia). Los estudios paleontológicos indican que los hipopótamos desaparecieron de Europa occidental después del último interglacial, hace unos 117 mil años. Por ello, la presencia de esta especie en Koskobilo resultaba especialmente interesante porque podría indicar que nos encontrábamos (al menos en parte) ante un yacimiento del Pleistoceno Medio. Por ello, con esta hipótesis de trabajo en mente, nos propusimos volver a estudiar las colecciones que se conservaban de este yacimiento, ya que éste había sido destruido por la cantera. Establecimos tres líneas de trabajo complementarias: la revisión de la colección paleontológica, la prospección del entorno del yacimiento y sus escombreras, y el estudio de la bibliografía existente hasta ese momento.

En 2016 realizamos varias prospecciones en la zona de la antigua cantera donde recuperamos nuevas evidencias de industria lítica, pero también algunos restos óseos. La revisión de las publicaciones sobre de la industria lítica y el estudio de los restos recuperados en estas últimas prospecciones indicaba que había varias cronologías representadas en la colección de Koskobilo depositada en el Museo de Navarra. Asimismo, el estudio preliminar de la colección paleontológica también indicaba la presencia de fauna del Pleistoceno Medio (la presencia de macaco y de oso tibetano, de los que hablaremos más adelante) y del Pleistoceno Superior (como el oso de las cavernas; Figura 3). Además de conocer las especies que estaban representadas por los restos fósiles, también nos interesaba el proceso por el cual esos restos se habían acumulado en los yacimientos: ¿eran tal y como propuso Ruiz de Gaona, el resultado de actividades humanas? El estudio de las superficies de los huesos indicaba que había dos grandes grupos. Por un lado, la pequeña colección paleontológica recuperada por Barandiarán en 1955 junto a los restos que habíamos recuperado nosotros en 2016 estaban formados en su mayor parte por fragmentos no identificables de diáfisis de huesos largos, y presentaban marcas de corte, y manipulación antrópica. En cambio, la colección paleontológica recuperada por Ruiz de Gaona en 1941estaba compuesta mayoritariamente por restos fósiles que se podían clasificar taxonómicamente, no presentaban (salvo una excepción) marcas de corte, y presentaban evidencias de haber sido alterados por actividad de carnívoros. Con las evidencias que disponíamos propusimos que en realidad en Koskobilo se habían recuperado restos arqueo-paleontológicos de al menos dos yacimientos distintos que podrían pertenecer (o no) al mismo sistema de galerías. Por un lado estaría la sima descubierta en 1940 de la que Ruiz de Gaona recuperó la mayor parte de la colección paleontológica, cuyos fósiles representarían distintos momentos del Pleistoceno Medio y Superior, y en cuya acumulación habían participado carnívoros. Por otro lado, la mayor parte de los restos líticos del Paleolítico Superior, que fueron arrojados a la escombrera en algún momento indeterminado entre 1940 y su descubrimiento en 1950, así como la mayor parte de los restos de fauna con marcas de corte seguramente corresponderían a un segundo yacimiento, que fue destruido completamente por los trabajos de la cantera y cuyos restos se recuperaron directamente de las escombreras.

Figura 3. Vista labial (fila superior) y vista oclusal de segundos molares superiores junto con la reconstrucción (fila inferior) de oso negro asiático (izquierda) y oso de las cavernas (derecha). Ilustración: Amaia Torres Piñeiro (@amaiatorresart)

 

Nótese que el molar de oso de las cavernas, además de presentar un mayor tamaño, en consonancia con su mayor tamaño corporal, también tiene un patrón de cúspides más complicado. Los restos de oso negro asiático han sido atribuidos al Pleistoceno Medio mientras que los restos de oso de las cavernas han sido atribuidos al Pleistoceno Superior. Dibujos realizados por Amaia Torres Piñeiro.

Figura 4. Vista oclusal del molar inferior de rinoceronte recubierto de espeleotema, datado mediante series de Uranio. Fotografía: Virginia Martínez-Pillado.

Para el trabajo en detalle de los restos de fauna contamos con un nutrido grupo de investigadores: paleontólogos de distintas especialidades, geólogos y arqueólogos, con la intención de sacar la máxima cantidad de información a la colección. Los resultados merecieron la pena. Curiosamente, los supuestos restos de hipopótamo que habían despertado inicialmente nuestro interés por el yacimiento resultaron ser restos de un canino (colmillo) de jabalí de grandes dimensiones. Por otro lado, pudimos datar un espeleotema que cubría un diente de la especie de rinoceronte Stephanorhinus hemitoechus, que proporcionó una edad mínima de 220 mil años para este diente (Figura 4) y por extensión para parte de la colección paleontológica. Esta colección estaba compuesta por 38 taxones de mamíferos, desde rinocerontes hasta murciélagos (incluyendo 4 especies de oso), 6 taxones de aves, incluyendo una especie que ya no habita la península ibérica (el gallo lira, Lyrurus tetrix), y tres vértebras de peces (Figura 5). El estudio en detalle confirmaba nuestros resultados preliminares: la existencia entre los restos recuperados en 1940 de fósiles tanto del Pleistoceno Superior como del Pleistoceno Medio, aunque en muchos casos, debido a que ciertas especies presentaban amplias cronologías no era posible adscribir estos restos a ninguno de esos periodos. Entre los restos fósiles, destacaban los restos de dos de las especies de oso: el antepasado de los osos de las cavernas (el oso de Deninger Ursus cf. deningeri) y el oso negro asiático (u oso tibetano, Ursus thibetanus; Figura 3). También cabe destacar la presencia de restos de otras especies, de cuon (Cuon cf. priscus), de macaco de Berbería (Macaca sylvanus; Figura 6) y de ciervo gigante que atribuimos al género Megaceroides. Por los datos biocronógicos de los que disponemos, estas especies podrían haber sido contemporáneas con los restos del rinoceronte datados en el Pleistoceno Medio (en el MIS 7d o antes) proporcionando datos de unas cronologías muy poco representadas en el registro fósil de los Pirineos occidentales. La importancia del estudio de estas especies para el estudio de la evolución humana es su contemporaneidad con los últimos preneandertales, lo que nos ayuda a entender mejor el ecosistema en el que habitaron y explotaron estos homininos. Estos restos fósiles probablemente se acumularon en un momento interglacial, similar al actual, en que las faunas eran muy diversas, y donde los caballos, ciervos, bisontes, ciervos gigantes y rinocerontes eran cazados por leones, leopardos, cuones, lobos y hienas. Asimismo, a las orillas del Arakil, desbordadas por las presas de los castores, bajarían dos especies de oso a beber agua, y por las laderas calizas de Koskobilo se podrían ver grupos de macacos. Los yacimientos (o niveles) de estas cronologías son muy escasos en los Pirineos occidentales, entre los que podemos citar básicamente los niveles inferiores de Arlanpe (Dima, Bizkaia), los niveles inferiores de los yacimientos Lezetxiki I y Lezetxiki II (Arrasate, Gipuzkoa), y los restos de león y oso de Deninger de Santa Isabel de Ranero (Karrantza, Bizkaia).

Figura 5. Selección de restos de fauna de Koskobilo. De izquierda a derecha y de arriba a abajo: distintas vistas de un canino de jabalí (Sus scrofa) inicialmente descrito como perteneciente a un hipopótamo de pequeño tamaño; vista oclusal de dos molares de rinoceronte de estepa (Stephanorhinus hemitoechus); distintas vistas de un tercer molar inferior de ciervo gigante atribuido al género Megaceroides; distintas vistas de un canino superior de leopardo (Panthera pardus); fragmento de muela carnicera superior de león de las cavernas (Panthera spelaea), fragmento de mandíbula de cuón (Cuon cf. alpinus europaeus); mandíbula izquierda de comadreja (Mustela nivalis).

 

Figura 6. Reconstrucción (izquierda) y dibujo en distintas vistas del fragmento de tercer molar inferior derecho de macaco de Berbería (Macaca sylvanus) de Koskobilo. Ilustración: Amaia Torres Piñeiro (@amaiatorresart).

 

Hace 80 años Ruiz de Gaona salvó de su destrucción una importante colección paleontológica de lo que fue el yacimiento cuaternario más antiguo de Navarra, Koskobilo. Actualmente la cantera que destruyó los yacimientos está abandonada, pero nuevos trabajos arqueológicos en la zona promovidos por la Sociedad de Ciencias Aranzadi y dirigidos por Daniel Ruiz González aportarán más información sobre la Prehistoria en la Burunda.

Para saber más:

Arlegi, M., Rios-Garaizar, J., Rodríguez-Hidalgo, A., López-Horgue, M.A., Gómez-Olivencia, A. 2018. Koskobilo (Olazti, Nafarroa): nuevos hallazgos y revisión de las colecciones. Munibe Antropologia-Arkeologia 69, 21-41. doi: 10.21630/maa.2018.69.07

Arlegi, M., Rios-Garaizar, J., Rodríguez-Hidalgo, A., Gómez-Olivencia, A. 2018. Nuevos datos sobre la colección arqueo-paleontológica de Koskobilo. En: Badiola, A., Gómez-Olivencia, A., Pereda Suberbiola, X. (Editores). Registro fósil de los Pirineos occidentales. Bienes de interés paleontológico y geológico. Proyección social. Vitoria-Gasteiz, Servicio Central de Publicaciones del Gobierno Vasco-Eusko Jaurlaritzaren Argitalpen Zerbitzu Nagusia, pp. 209-212. ISBN: 978-84-457-3437-7

Astibia, H., Murelaga, X., Pereda-Suberbiola, X., 1996. Máximo Ruiz de Gaona como prehistoriador y paleontólogo de vertebrados. Príncipe de Viana. Suplemento de Ciencias XVI- Núm 14/15, 65-76.

Barandiarán, I., Vallespí, E., 1984. Prehistoria de Navarra, Trabajos de Arqueología Navarra. Gobierno de Navarra, Pamplona.

Gómez-Olivencia, A., Arlegi, M., Arceredillo, D., Delson, E., Sanchis, A., Núñez-Lahuerta, C., Fernández-García, M., Villalba de Alvarado, M., Galán, J., Pablos, A., Rodríguez-Hidalgo, A., López-Horgue, M.A., Rodríguez-Almagro, M., Martínez-Pillado, V., Rios-Garaizar, J., van der Made, J. The Koskobilo (Olazti, Navarre, Northern Iberian Peninsula) paleontological collection: new insights for the Middle and Late Pleistocene in Western Pyrenees. Quaternary International. doi: 10.1016/j.quaint.2020.06.005

Ruiz de Gaona, M., 1941. Un yacimiento de mamíferos pleistocénicos en Olazagutía (Navarra). Boletín de la Real Sociedad Española de Historia Natural 39, 155-160.

Príncipe de Viana. Suplemento de Ciencias Año 1996, Número 14-15. Dedicado a: Homenaje a Máximo Ruiz de Gaona: Naturalista y Paleontólogo (1902-1971) 

Sobre los autores: Asier Gómez Olivencia (@AsierGOlivencia) es investigador Ramón y Cajal en el Departamento de Geología de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU y miembro activo del Departamento de Prehistoria de la Sociedad de Ciencias Aranzadi. Joseba Rios-Garaizar (@jorios) es investigador y gestor de colecciones líticas en el Centro Nacional de Investigación sobre Evolución Humana (CENIEH). Mikel Arlegi (@ArlegiMikel) es investigador postdoctoral de la UPV/EHU y de la Université de Bordeaux.

El artículo Koskobilo, un mundo perdido en la Burunda se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Uxue Razkin

Zeharkaezinak diruditen ateetatik igarotzeko gai zen Elizabeth Garrett Anderson. Bai, dohain berezia zuen, orotariko giltza moduko bat izango balitz bezala. Esan dezagun horiek irekitzeko ahalmena bazuela baina egiari zor, ez zuen erraz izan. Haren garaiko bidegabekeria handienetako bati aurre egin behar izan zion, alegia, unibertsitateetan ikasi nahi zuten emakumeei betoa jartzeari. Elizabethek bere azalean sufritu zuen hori: medikua izateko ikasi nahi zuen, eta asko eskatzea ez bazen, haren ikaskideen begirada harroak jasan behar izan gabe.

Zailtasunez beteriko hasiera bizi zuen –XIX. mendeko zenbat emakumek sufritu zuten patu bera?–, aukera ugari galdu zituen bidean, ate mordoa itxi zitzaizkion. Bada, oztopoak oztopo, mediku-kontsulta bat ireki zuen, eta Britania Handian mediku bihurtu zen lehen emakumea izan zen. Azkenean, bera izan zen atea zartakoz itxi zuena.

Medikuntza ikasteko bidezidorrak

Elizabeth Garrett Anderson Londresen jaio zen 1836an, familia ugari batean. Bere aita, negozioetan oso abila zenez, erraz aberastu zen. Hala, Elizabeth eta Louie alabak, 13 eta 15 urtekoak hurrenez hurren, barnetegi batera bidali zituen. Bertan, lehenak  irakurketez asko gozatu zuen, literatura eta frantsesa ikasi zuen –ondoren, tesia Sorbonan defendatzeko balioko zion hizkuntza– eta idazketa hobetu zuen. Baina horren guztiaren gainetik, medikuntza ikastea zuen amets.

1. irudia: Elizabeth Garrett Anderson medikuaren 1860. urtean, gutxi gorabehera. (Argazkia: Wikimedia Commons – CC BY 4.0 lizentziapean)

Erreferenteak izatearen garrantziaz hitz egin ohi da maiz. Kasu honetan, Garrettek bazuen bat, Elizabeth Blackwell, Ameriketako Estatu Batuetan medikuntza gradua jaso eta munduan mediku gisa jardun zuen lehen emakumea, hain zuzen. Esan beharra dago eredu izan zuela bai arlo zientifikoan, bai emakumeen eskubideen aldeko borrokan.

Ametsak egia bihurtuz, medikuntzaren aldeko apustua egingo zuela erabaki zuen. Aitak laguntza handia eman zion; ama, aldiz, ez zegoen oso pozik hautu horrekin. Zoritxarrez, iritzi hori ez zen amarena soilik, gizarte osoarena baizik. Garai hori nolakoa zen ederki asko islatzen du britaniarrak mediku batekin izandako solasaldiak. Azken honek galdetu zion, mediku izateko grinaren harira, ea zergatik ez zuen erizaina izan nahi. Eta Garrettek erantzun zion “nahiago zuela urtean mila libra irabazi, hogei libra baino”.

Alabaina, ate bat irekitzen ez denean, batzuetan leiho batetik sartzeko ahalegina egin behar. Modu horretan, erizaintza ikasketak gauzatzeko matrikulatu zen Middlesex Ospitalean, eta sei hilabetez aritu zen praktikak egiten. Horren ondotik, bertako medikuntza eskolan izena ematen saiatu zen, baina ez zuten onartu. Hala ere, latina, greziera eta farmazia klaseetara joateko baimena eman zioten baina ikasle ez ofizial gisa.

Halaber, irakasle bat kontratatu zuen anatomia eta fisiologia bere kabuz ikasteko, eta disekzio eta kimika eskoletara joaten hasi zen. Dena den, lankideek aurkeztutako kexa baten kariaz, sarrera ukatu zioten eta alde egin behar izan zuen Middlesex Ospitaletik. Hori bai, kimikako eta farmaziako ohorezko ziurtagiria erdietsiz.

Etorri ziren beste saiakera batzuk: Grosvenor Street, Westminster eta London Ospitaleko medikuntza eskoletan izena ematen saiatu zen baina ez zuten inon onartu. Denek gauza bera zioten, emakumeak ezin zirela sartu medikuntza graduan. Zorionez, Garrettek ez zuen amorerik eman eta zirrikitu bat aurkitu zuen

2. irudia: Elizabeth Garrett Anderson 1889 urtearen inguruan. (Argazkia: Wikimedia Commons – erabilera publikoko irudia)

: Botikarien Elkarteak ez zuen debekatzen emakumeak azterketetara aurkeztea. Onartu egin zuten, beraz, haren eskaera, baina, era berean, curriculuma osatzeko eskatu zioten, oraindik egiteko zituen beste irakasgai eta praktika batzuekin. Azkenean, hainbat urtez ikasi eta lan egin ondoren, 1865ean medikuntza gradua lortu zuen, eta lehen emakumea izan zen Erresuma Batuan hori lortzen.

Oztopoak amaierara arte

Gradua izateak ez zizkion gauzak erraztu: ospitale bakar batek ere ez zuen kontratatu emakumea izateagatik. Beharrezkoa zuen zerbait egitea, bazekien ez zuela laguntzarik jasoko. Hortaz, kontsulta pribatua ireki eta kontsultategi bat zuzendu zuen, St. Mary ‘s Dispensary for Women and Children izenekoa, Londresko gunerik pobreenetako batean, Marylebonen. 1866an jarri zuen abian, urte ikaragarria Londresentzat bestalde, kolera-agerraldiaren ondorioz. Pazienteak artatzeaz gain, bisitak egiten zituen gaixoen etxeetan. Azkenean, kontsultategia emakumeentzako ospitale bihurtzea erabaki zuen, non soilik emakumeek lan egingo zuten: New Hospital for Women deitu eta 1872an inauguratu zuen. Elizabeth hil zenean, bere izena jarri zioten. Egun, Londresko Unibertsitatearen zati da.

Dena dela, Garrettek zerbait sumatzen zuen faltan: doktoregoa egin nahi zuen. Hala, Sorbonako Unibertsitatean onartu eta 1870ean amaitu zituen ikasketak. Doktoregoa egin ondoren, London Hospital for Children-eko mediku ofizial bisitari gisa izendatu eta Britainiar Mediku Elkarteko kide izateko aukeratu zuten. 1874an, Londresko Emakumeentzako Medikuntza Eskola sortu zuen. Hemen, irakasle izateaz gain, dekanoa ere izan zen 1883tik 1903ra arte. Datu bitxi bat: ginekologia eskolak emateko haren erreferentea zen Blackwell kontratatu zuen; zirkulua itxiz horrela.

Egunkari eta aldizkarietako artikulu zientifiko ugariren bidez ezagutzera eman zen haren medikuntza-jarduna, baita emakumeen sufragioaren alde egindako borroka ere. Izan ere, 1889an Emakumeen Sufragiorako Elkarte Nazionalaren Batzorde Zentraleko kide izan zen. Ezin da ahanzturan gelditu Aldeburgheko alkate hautatu zutela 1908an, Britainia Handian kargu hori lortu zuen lehen emakumea izanik.

Iturriak:

• Valentina project, Elizabeth Garrett Anderson, feminist and Britain’s first female physician, 2014ko martxoaren 8a.
• Encyclopedia of World Biography, Elizabeth Garrett Anderson Biography.
• Historic Figures (BBC), Elizabeth Garrett Anderson (1836 – 1917).
• Iglesias-Aparicio, Pilar (2003). Mujer y salud: las escuelas de Medicina de mujeres de Londres y Edimburgo. Tesis doctoral.
• Johnson Lewis, Jone (2017). Elizabeth Garrett Anderson. First Woman Physician in Great Britain, ThoughtCo, 2017ko abenduaren 5a.

Egileaz:

Uxue Razkin (@UxueRazkin) kazetaria da.

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José Luis Lisani Roca e Ignacio Catalán Alemany

La inteligencia artificial permite identificar peces en imágenes de forma automática. Imagen: IMEDEA-UIB

 

Para planificar estrategias de gestión sostenible de los recursos marinos, es necesario entender su funcionamiento. En el caso de las poblaciones de peces, necesitamos saber, entre otras variables, su localización, abundancia y fluctuaciones.

En la actualidad la adquisición de datos sobre estos recursos se lleva a cabo de diferentes formas. Una de ellas es el análisis de imágenes submarinas, que suele basarse en la identificación y el conteo manual de las especies en miles de imágenes por parte de personal especializado, lo que implica la inversión de una enorme cantidad de tiempo y esfuerzo.

La automatización del proceso de recogida de datos permitiría la extracción masiva de información con un considerable ahorro de recursos humanos, permitiendo a los investigadores dedicar más tiempo al análisis de los resultados. Además, el aumento del volumen de datos disponibles propiciaría un análisis más preciso y estadísticamente relevante. Esta automatización pasa por enseñar a los ordenadores a ver los peces en las imágenes.

Inteligencia artificial para reconocer objetos

Cuentan que Marvin Minsky (MIT), uno de los padres de la inteligencia artificial, propuso en 1966 a uno de sus alumnos un proyecto de verano consistente en conectar un ordenador a una cámara y conseguir que describiera lo que veía. Ese proyecto, previsto para 3 meses, se ha alargado más de 50 años. Solo en los últimos 8 se han obtenido progresos significativos.

Hasta 2012, el hecho de que los ordenadores pudieran reconocer los objetos presentes en una escena era más ciencia ficción que una posibilidad real. Aunque se habían conseguido algunos progresos, estaban limitados a casos muy particulares (por ejemplo, el reconocimiento de caras) y para imágenes sencillas. A partir de ese año, con la aparición de técnicas de aprendizaje automático basadas en redes neuronales convolucionales profundas, la realidad superó a la ficción.

Una red neuronal artificial es un algoritmo compuesto por varias etapas interconectadas entre sí y llamadas neuronas. Este modelo de conexión se inspira en la forma en que se relacionan las neuronas del cerebro, de ahí su nombre.

Cada neurona artificial implementa una función matemática que combina una serie de operaciones sencillas (sumas y productos de los valores de entrada por unos factores o pesos asociados a la neurona) y una operación más compleja que se aplica a la señal de salida.

En una red neuronal, las neuronas se organizan formando capas, de manera que las salidas de las neuronas de una capa se utilizan como entrada de las neuronas de la capa siguiente.

La concatenación de muchas de estas capas permite crear funciones muy complejas que relacionan los valores de entrada de la red con el valor (o valores) a la salida. Mediante técnicas de optimización, los pesos de la red se pueden ajustar (el algoritmo aprende) para obtener a la salida un resultado adaptado a cada entrada.

Aunque la base teórica de las redes neuronales se estableció a mediados del siglo pasado, no fue hasta principios del presente siglo cuando la potencia de computación permitió procesar la gran cantidad de datos necesaria para la resolución de problemas complejos con este tipo de algoritmos.

Cómo se entrenan las neuronas artificiales

El modelo más habitual de red aplicado al procesamiento de imágenes recibe el nombre de red neural convolucional (o CNN, por sus siglas en inglés). En este caso, cada neurona de la primera capa de la red está conectada a un pequeño grupo de píxeles de la imagen de entrada.

Una de las primeras aplicaciones de las CNN fue la clasificación de imágenes según su contenido. Dada una imagen de entrada, la red debe decidir, por ejemplo, si se trata de la imagen de una persona, de un coche, etc. Para ajustar los pesos de la red (entrenarla) de manera que se cumpla este objetivo son necesarios los siguientes ingredientes:

• Una gran cantidad de imágenes, llamadas de entrenamiento, que contienen los objetos a reconocer y etiquetadas por un humano (imágenes de personas con la etiqueta “persona”, de coches con la etiqueta “coche”, etc.).
• Una red que toma como entrada una imagen y proporciona a la salida una etiqueta (“persona”, “coche”, etc.).
• Una función (función de coste) que compara las etiquetas proporcionadas por la red con las etiquetas asignadas por el humano y que toma un valor mínimo cuando ambas coinciden.

Los pesos de la red se van modificando en el proceso. Si el número de imágenes de entrenamiento y el número de capas de la red son suficientemente grandes, tras un número suficiente de iteraciones la red es capaz de simular la manera que tienen los humanos de etiquetar las imágenes.

En 2012, una CNN profunda (formada por una gran número de capas)
llamada AlexNet fue capaz de clasificar 1 000 objetos diferentes con un error muy inferior al de cualquier técnica anterior. Este hecho impulsó definitivamente la utilización de este tipo de algoritmos en el campo de la visión por computador. Desde 2015, las CNN son capaces de clasificar esos 1 000 objetos con un error inferior al cometido por los humanos.

Basados en los principios enunciados más arriba, redes cada vez más complejas se aplicaron desde 2012 al reconocimiento de objetos en imágenes: la red no solo debía distinguir un objeto de otro, sino también indicar en qué parte de la imagen se encontraba. El modelo de red más popular en la actualidad para la resolución de este tipo de problemas fue propuesto en 2018 y recibe el nombre de Mask R-CNN.

Inteligencia artificial para identificar peces

Mask R-CNN se ha utilizado para detectar multitud de objetos de la vida cotidiana, desde coches y personas a corbatas, sillas o cepillos de dientes. Nosotros lo empleamos en el proyecto DEEP-ECOMAR con el objetivo de reconocer diferentes especies de peces en imágenes submarinas.

Para conseguirlo, entrenaremos la red con miles de imágenes previamente etiquetadas por expertos en las que aparecen las especies de interés. Una vez
entrenada, la red será capaz de identificar estas especies de manera automática.

La inteligencia artificial puede identificar peces en las imágenes. Fuente: IMEDEA

Una parte importante del proyecto se dedicará al etiquetado manual de las imágenes, para lo que se desarrollarán herramientas de software que permitirán agilizar la tarea. Asimismo, se investigará el efecto de la aplicación de técnicas de mejora del color y el contraste de las imágenes en los resultados del aprendizaje. Finalmente, se ajustarán los parámetros de la función de coste de la red para obtener resultados óptimos y aplicables a imágenes obtenidas en entornos marinos diferentes al utilizado para el entrenamiento.

El proyecto DEEP-ECOMAR lo realizamos de manera conjunta investigadores del IMEDEA (Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados, CSIC-UIB) y de la Universitat de les Illes Balears (UIB). Utilizaremos el vídeo submarino y el banco de imágenes del observatorio submarino Sub-Eye, situado en Andratx (Mallorca).

Sobre los autores: José Luis Lisani Roca es profesor titular de universidad en el área de matemática aplicada en la Universitat de les Illes Balears e Ignacio Catalán Alemany es investigador en oceanografía pesquera en el Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA – CSIC – UIB)

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

El artículo Así enseñamos a los ordenadores a identificar especies de peces se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Juanma Gallego

Bizkaiko Atxurra haitzuloa eskaneatuz, eta 21 lagunekin egindako esperimentu baten laguntzaz, ikertzaile talde batek haitzuloetako irisgarritasuna neurtzen duen sistema aurkeztu du. Aditu bakoitzak bere irizpide propioa jarraitu beharrean, alderaketak egiteko moduko metodo objektiboa lortzea izan dute helburu.

Gizakiaren iraganaren gaineko informazioa lur azpitik ateratzearekin lotzen da normalean arkeologia, eta hala da gehienetan. Baina ez da noski, informazioa eskuratzeko bide bakarra. Gauzak nola gertatu ziren argitu ahal izateko oso lagungarria izan daiteke modu praktikoan benetan zeregin horretan jartzea. Ideia baten inguruan azterketa bibliografikoa egin daiteke, ordenagailu bidezko simulazioak, eredu estatistikoak… baina —demagun—, antzinako polinesiarren eta Hego Amerikako biztanleen arteko harremanak posible ote ziren argitzeko modurik hoberena da… horretan ahalegintzea. Kon-Tiki espedizioaren kasua da agian ospetsuena, baina badira ere arkeologia esperimentalaren alorrean hain muturrekoak ez diren saiakerak. Erromatarrek ura nola berotzen zuten argitzeko berogailua eraikitzea, Historiaurrean eskura zauden materialekin harrizko armak egin eta probatzea edota Pazko Uhartean moaiak egin, mugitu eta altxaraztea dira ahalegin horietako batzuk.

1. irudia: Historiaurretik hona hainbat aldaketa egon dira haitzuloan, eta horiek kontuan hartu dituzte ikerketan. Barrunbea eskaneatuta daukatenez, beste garai bateko geomorfologiaren arabera egokitu ahal izan dituzte ibilbideak. (Argazkia: Iñaki Intxarbe/ Before Art )

Filosofia berdina jarraituz, ikertzaile talde batek arkeologia esperimentalaren alorrean oso metodologia originala garatu du; kasu honetan leizeen irisgarritasunari lotuta. Honen guztiaren abiapuntua da Historiaurreko labar artea askotan iristeko zailak diren tokietan dagoela, eta kokapen hori kontuan hartzea arte horren interpretazioa egiteko baliagarria izan daitekeela. Arazoa da orain arte artelan horien irisgarritasuna neurtzeko modu bateraturik ez dagoela, eta zientzialari bakoitzaren irizpidearen arabera kuantifikatzen dela.

Egoera ikusita, toki sakon horietara iristeko zailtasun maila neurtzen duen metodo bat proposatu du ikertzaile talde batek Journal of Archaeological Science aldizkarian. Berriatuan (Bizkaia) kokatutako Atxurra haitzuloa hartu dute abiapuntutzat. Bertako irisgarritasuna neurtzen saiatu dira Before Art proiektuko kideak. Egitasmo horren helburu nagusia da Goi Paleolito garaian haitzuloetan zeuden adierazpen sinbolikoak ikertzea eta argitzea. Atxurraren kasuan, labar arte garrantzitsua dago bertan, Madeleine aldian datatutakoa.

Batetik, barrunbea eskaneatu dute, eta, lortutako datuekin, haitzuloaren hiru dimentsioko eredua osatu dute. “Laser eskaner bat erabiltzen dugu horretarako”, azaldu du EHUko ikertzaile Iñaki Intxaurbek. “Horrela neurtzen dugu zenbateko distantzia dagoen haitzuloaren puntu desberdinen artean: zorua, hormak, sabaia edota espeleotemak, esaterako”. Gaur egun, hori egiteko teknologiak laguntza handia ematen du. “Minutu erdian, eskanerra gai da 25 milioi puntu kokatzeko”. Datu horiekin guztiekin, haitzuloaren erreplika birtuala lortzen dute adituek, eta gero ordenagailuan zuzenean erreplika horrekin lan egiteko aukera dute. Besteak beste, haitzuloa editatzeko moduan daude, eta hau funtsezkoa da barrunbeak Historiaurrean zuen benetako itxura berreraiki ahal izateko. “Kontuan izan haitzuloak, paisaia gisa, bizirik daudela”, dio Intxaurbek. Garai urrun horietatik gaur egungo egunetara arte izan diren aldaketak ondorioztatzeko gai dira adituak; adibidez, espeleotemen tamainaren aldaketa edota pilatutako sedimentuak kontuan hartu ditzakete.

Ikerketa honen bigarren hanka arkeologia esperimentalari dagokiona da: haitzuloaren irisgarritasuna ebaluatu dute, sektore desberdinetara iristeko dagoen zailtasuna neurtuz. Horretarako, 21 lagun sartu dira haitzuloan, eta egin duten ibilbidea gertutik aztertu dute. Parte hartzaileen ezaugarriak kontuan hartu dituzte, bai altueran, zabaleran edota sexuan, Paleolito aroko populazio arrunt baten isla estatistiko egokia direla ziurtatzeko.

2. irudia: 21 lagun ibili dira Atxurran, garaiko argiztapena imitatzen duten zuzi elektrikoekin. Ibilbide horietako datuak jaso eta aztertu dituzte ikertzaileek. (Argazkia: Iñaki Intxarbe/ Before Art )

Lagun horiek oinutsik joan dira, eta, Goi Paleolitoan erabiltzen zen argiztapena imitatu nahian, argi-zuzi elektrikoak baliatu dituzte, suari darion kearekin lurrazpiko ondarea ez kaltetzeko. Leku hertsi batera edo jauzi bertikal batera iristean parte hartzaileak nola moldatzen diren aztertu dute egileek. “Leku bertikaletan ikusi dugu guztiak ez zirela gai jaisteko”, azaldu du ikertzaileak. “Batzuetan, laguntza behar izan dute, eta beste batzuetan sokak erabili behar izan dituzte”. Zentzu honetan, adituak gogorarazi du soken erabileraren berri ematen duten zenbait arrasto badirela garai horri dagokion erregistro arkeologikoan. Hortaz, ez litzateke arraroa izango Atxurrako artelanak egin zituztenek sokak erabili izana.

Batez bestean, sektore bakoitzera iristeko zenbat minutu behar izan diren jaso dute ikerketa artikuluan, eta hau martxan diren bestelako ikerketetan erabilgarria izango delako itxaropena dute. “Gure taldean dagoen Mari Angeles Medina-Alcaidek margoen azpian geratzen diren ikatz arrastoak ikertu ditu. Askotan, margoen garaikideak dira ikatz horiek”. Hortaz, pilatutako ikatz arrastoak neurtuz, gutxi gorabehera jakinda zuziek zenbat denbora irauten zuten, eta zenbat denbora behar zen leku horietara iristeko, ikertzaileek hobeto kalkulatu ahal izango dute garaiko gizakiek zenbat denbora ematen zuten artelan horiek egiten. “Horrek agian zantzuaren bat eman ahal liguke margotzeaz gain hor barruan beste motatako erritoren bat burutzen ote zuten jakiteko”.

Galderarik misteriotsuenek, halaber, erantzuteke jarraitzen dute. Zer funtzio zuten margo horiek? Zergatik daude askotan iristeko oso zailak diren tokietan? Zantzuen bila, askotan adituek gaur egungo ehiztari-bilatzaileen ohituretara jo behar dute, eta hala egin behar izan du Intxaurbek. “Askotan sinbolo berdinak agertzen dira, bai iristeko errazak diren tokietan zein zailak direnetan. Uste dugu ez zela zertan izan behar oso gauza debekatua, baina badirudi leku zail batean egoteak bermatzen zuela norbaitek ez zituela irudiak nahigabean ikusiko. Eta hau agian lotu daiteke Australiako gaur egungo aborigenen artean ikusten den ezaugarri batekin: batzuetan artelanak ikusteko errazak diren tokietan egon daitezke, baina horiei begiratzeko debeku kultural bat garatu dute aborigenek”.

Tribukoa ez den norbaitek margo horiek ikusi eta euren ehiza bereganatzea ekidin nahi ote zuten gure arbasoek? “Bai, baliteke horrelako zerbait izatea, baina, egia esanda, ez dakigu”, aitortu du adituak. Erantzuna, momentuz, haitzulo horretako iluntasunean geratuko da, baina lehen zantzuak jasotzen hasiak dira. Ibilbide luzeenak ere pauso txiki batekin hasten dira, eta horiek emanda daude dagoeneko. Eta ondo neurtuta daude, gainera.

Erreferentzia bibliografikoa:

Intxaurbe, Iñaki; Arriolabengoa, Martin; Medina-Alcaide, Mª Angeles; Rivero, Olivia; Rios-Garaizar, Joseba; Salazar, Sergio;  Libano, Iñaki eta Garate, Diego (2021). Quantifying accessibility to Palaeolithic rock art: Methodological proposal for the study of human transit in Atxurra Cave (Northern Spain). Journal of Archaeological Science, Volume 125, 105271. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jas.2020.105271.

Egileaz:

Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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