Zientzia

Manuel Peinado Lorca y Luis Monje

Foto: Luis Monje

 

A medida que los días se vuelven más fríos y aparecen las primeras escarchas, árboles y arbustos de hoja caduca comienzan el despliegue otoñal de tonos rojos, amarillos, púrpuras y marrones que caracterizan a los bosques templados de ambos hemisferios. Para comprender el proceso de diseño del fantástico espectáculo otoñal de los caducifolios es importante entender qué son y para qué sirven los pigmentos.

La magia química y lumínica de los pigmentos

Las plantas son expertas en capturar la energía de la luz y utilizarla para crear azúcares mediante la fotosíntesis. Este proceso comienza con la absorción de luz mediante moléculas orgánicas especializadas, los pigmentos, que se encuentran en los cloroplastos y en las vacuolas celulares (Figura 1).

Figura 1. Los pigmentos, unas moléculas orgánicas especializadas, se encuentran en los cloroplastos celulares y en las vacuolas. Imagen:
Luis Monje

La luz es una forma de radiación electromagnética, un tipo de energía que viaja en ondas. En conjunto, todos los tipos de radiación conforman el espectro electromagnético, cuyas longitudes entre 400 y 700 nm constituyen la luz visible para el ojo humano (Figuras 2A y 2B). Cada partícula, llamada fotón, tiene una cantidad fija de energía que puede excitar un pigmento (Figura 2C).

Un pigmento excitado es inestable y tiene varias opciones disponibles para llegar a ser más estable. En las plantas, la energía de los fotones se usa para dividir moléculas de agua dentro de los cloroplastos. Además de oxígeno, en el proceso se liberan electrones e iones de hidrógeno. Estos electrones e iones se utilizan para generar energía en forma de adenosin trifosfato (ATP), que se usa en el ciclo de Calvin, cuyo objetivo es tomar CO₂ y utilizar la energía generada para transformar las moléculas de carbono en cadenas de moléculas orgánicas.

Figura 2. (A) La luz es una forma de radiación electromagnética, un tipo de energía que viaja en ondas. En conjunto, todos los tipos de radiación conforman el espectro electromagnético. (B) El espectro visible para el ojo humano es la radiación cuya longitud de onda está aproximadamente entre 400 y 700 nm. Se pueden ver los diferentes colores cuando la luz blanca atraviesa un prisma y la apreciamos como un arcoiris. (C) Solo un fotón con la cantidad justa de energía para subir un electrón entre orbitales puede excitar un pigmento. Imagen: Luis Monje

El color de un pigmento es el resultado de la longitud de onda reflejada. El color verde de las hojas se debe a la presencia de las clorofilas, unos pigmentos que se encuentran dentro de los cloroplastos, que absorben la mayoría de las radiaciones del espectro visible, y reflejan los verdes (Figura 3). Cuando abunda en las células, como sucede durante la temporada de crecimiento de primavera e inicios de verano, el color de la clorofila domina y enmascara los colores de cualquier otro pigmento que pudiera existir en la hoja.

La clorofila tiene una función vital: captura los rayos solares y utiliza la energía resultante en la fabricación de los alimentos de la planta: azúcares simples. Durante la temporada de crecimiento, la clorofila, que se deteriora con la exposición a la luz solar, se elabora, se degrada y se reemplaza constantemente en las hojas, fabricantes incansables de nueva clorofila durante la pujante estación de crecimiento.

El ciclo vital de los caducifolios

Como la mayoría de las plantas, los ritmos circadianos de los caducifolios son sensibles al fotoperiodo, es decir, a la duración del período diario de oscuridad. A finales del verano, los días comienzan a acortarse y las noches son más largas. Como la hora de inicio de todo el proceso depende de la duración de la noche, los colores otoñales aparecen aproximadamente a la misma hora cada año en un lugar determinado, sin que importe demasiado que las temperaturas sean más frías o más cálidas de lo normal.

Cuando las noches alcanzan un valor umbral y son lo suficientemente largas, las células que se encuentran en el punto de unión del peciolo de la hoja y el tallo que la sustenta se dividen rápidamente, pero no se expanden. Se forma así una capa de abscisión de callosa, es decir, una capa impermeable de células que poco a poco va obturando el floema y, con ello, bloqueando el transporte de savia de la hoja a la rama. También bloquea el xilema y, por tanto, el flujo de minerales desde las raíces hacia las hojas.

Figura 3. Superposición de espectros de las clorofilas a y b, el beta-caroteno y la enina, una antocianina típica. Mientras que las clorofilas y el beta caroteno absorben en las partes azul y amarillo/rojo del espectro visible, la enina absorbe principalmente en la parte verde del espectro, donde las clorofilas no absorben nada. Imagen: Luis Monje

Conforme se desarrolla esta capa, la cantidad de clorofila en la hoja comienza a disminuir. A medida que las clorofilas se degradan, se revelan los pigmentos ocultos de unos derivados oxigenados de los carotenoides, las xantofilas amarillas, y los betacarotenos naranjas (Figura 3). Estos pigmentos están presentes durante todo el año en el interior celular, pero los pigmentos rojos, las antocianinas, se sintetizan de novo una vez que se ha degradado aproximadamente la mitad de la clorofila.

Aunque existan en las hojas durante todo el año, los colores amarillo-anaranjados de los carotenoides permanecen enmascarados por la clorofila verde. A medida que se acerca el otoño y el suministro total de clorofilas va disminuyendo gradualmente, el efecto de enmascaramiento se desvanece lentamente. Cuando eso sucede, comienzan a verse las coloraciones amarillas, pardas, naranjas y muchas tonalidades intermedias que proporcionan los carotenoides.

Los carotenoides son el pigmento dominante en la coloración de aproximadamente el 15-30 % de las especies de árboles. Sus amarillos y naranjas brillantes tiñen las hojas de nogales, fresnos, arces, álamos, abedules, cerezos, plátanos de paseo y alisos, entre otros muchos.

Los rojos, los púrpuras y sus combinaciones provienen de otro grupo de pigmentos celulares, las antocianinas. Hay dos diferencias importantes entre estos pigmentos y las clorofilas y los carotenoides. La primera es que no se encuentran en los cloroplastos. Son pigmentos solubles en agua que se almacenan en las vacuolas. La segunda es que, a diferencia de los carotenoides, no existen en la hoja durante la temporada de crecimiento, sino que se producen activamente hacia el final del verano.

Otoño en el hayedo de Urbasa, Navarra. Imagen: Luis Monje

Cuando se acerca el otoño, las antocianinas se elaboran a partir de la savia acumulada en las células. Su síntesis de novo depende de la descomposición de los azúcares en presencia de luz intensa a medida que se reduce el nivel de fosfato en la hoja. Durante la temporada de crecimiento de verano, el nivel de fosfato es alto, porque juega un papel vital en la descomposición de los azúcares fabricados por la clorofila. En otoño, el fosfato, junto con otros nutrientes, se moviliza desde la hoja al tallo de la planta. Cuando eso sucede, el proceso de descomposición del azúcar cambia, lo que lleva a la producción de pigmentos de antocianina. Cuanto más brillante sea la luz durante este período, mayor será la producción de antocianinas y más luminoso será el color resultante.

En las regiones de clima templado, las antocianinas están presentes en aproximadamente una de cada diez especies de árboles aunque en algunos lugares hasta el 70 % de las especies de árboles pueden producir el pigmento. En los bosques otoñales tiñen a arces, robles, cornejos, cerezos y ciruelos. Estos mismos pigmentos a menudo se combinan con los colores de los carotenoides para crear los naranjas más intensos, los rojos vivos y los bronceados típicos de muchas especies de madera dura.

A medida que avanza el otoño, las células de la capa de abscisión se encallecen más y más. Como la clorofila, los otros pigmentos se degradan con la luz o cuando se congelan. Los únicos pigmentos que quedan son los taninos acumulados en las paredes celulares, que son marrones. Las conexiones entre las células se debilitan y las hojas acaban por caer.

Ha llegado el invierno y con él cae el maravilloso telón multicolor de la temporada otoñal que, en esencia, como toda la vida que nos rodea, está literalmente construida desde cero por la partícula que encumbró a Einstein: el fotón. Bastante increíble, ¿no está de acuerdo?

Sobre los autores: Manuel Peinado Lorca es catedrático de universidad en el departamento de ciencias de la vida e Investigador del Instituto Franklin de Estudios Norteamericanos y Luis Monje es biólogo y profesor de fotografía científica, ambos de la Universidad de Alcalá

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

El artículo Pigmentos y fotones: la ciencia detrás de los colores otoñales del bosque se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Egitura kristalinoaren aurkikuntza urrats erraldoia izan zen egitura ñimiñoen aurkikuntzan. René Just Haüy izan zen kristalografiaren gurasoetako bat eta kristalak oinarrizko egitura geometrikoetan hautsi daitezkeela antzeman zuen lehena.

Argitu behar dugu, horri buruzko iruzkinen bat jaso dugulako, mineralogistek hausteko bi modu bereizten dituztela: apurtzea eta esfoliatzea. Bideoan ez dugu bereizketa hori egiten, eta modu generikoan “hausten” dugu. Haüyk ere ez zuen mailua ganorarik gabe erabiltzen. Zergatik da hau garrantzitsua? Izan ere, adibidez, pirita kubotan esfoliatzen da (bideoan aipatzen den bezala), baina modu irregularrean apurtzen da (eta jargoi teknikoan, maskor-itxurako haustura esaten zaio).

“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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Irati Diez Virto

Los biomateriales son substancias creadas para mantenerse en contacto con tejidos o fluidos biológicos. Uno de los biomateriales más habituales y conocidos son los empastes dentales. Sin embargo, el uso de estos materiales va más allá y su campo se amplía al desarrollo de implantes que, por ejemplo, sustituyan articulaciones, reparen órganos o imiten un conjunto de propiedades físicas de órganos como el cerebro. Enfrentarse al diseño de un material sintético, que contenga las propiedades de un tejido tan complejo como el cerebral, es un gran reto. Un desafío al que se enfrentan hoy día diversos grupos de investigación.

El uso de biomateriales ha ido aumentando exponencialmente desde la creación del primer biomaterial en la década de 1920, llamado Vitallium, una aleación metálica de uso odontológico. En la actualidad, existen innumerables aplicaciones para este tipo de materiales, entre ellos alrededor de 2.700 equipos médicos y unos 39.000 preparados farmacéuticos. Aunque estos materiales hayan generado un gran impacto positivo en la sanidad mundial, aún existe la necesidad de diseñar polímeros más refinados y métodos más sofisticados para caracterizar y testar estos materiales. Este es el caso de los biomateriales que pretenden imitar el tejido cerebral.

A lo largo de los años, se han llegado a diseñar varios tipos de biomateriales con esta intención. Estos tejidos sintéticos son requeridos en diversas tecnologías emergentes, como pueden ser el desarrollo de modelos de enfermedades neurológicas, la caracterización del tejido neuronal o el diseño de organoides cerebrales (versión miniaturizada y simplificada de un órgano, creado in vitro). Además, también podrían utilizarse para aplicaciones in vivo, esto es, para realizar implantes directamente en el tejido cerebral de pacientes con patologías diversas. Se cree que la utilización de biomateriales más sofisticados minimizaría la respuesta inmune de los pacientes y el rechazo al tejido. Pero para poder aplicar estos materiales exitosamente, es de vital importancia imitar las características físicas del cerebro.

Foto: Paweł Czerwiński / Unsplash

El mayor desafío de diseñar un tejido semejante al tejido cerebral reside en una característica física del mismo, que lo hace difícil de manipular: es muy blando. Esto se debe en parte al alto grado de hidratación de este órgano. El contenido de agua del tejido cerebral oscila entre el 73 y el 85% de la masa total, gracias a su alto contenido en proteoglicanos, moléculas que atrapan agua. También presenta muy poca cantidad de fibra de colágeno, el cual se relaciona con la rigidez de distintos órganos. Por ello, cuantificar la rigidez de este órgano es una de las tareas que está abordando la investigación en este ámbito.

Esta cuantificación se realiza mediante la medición del módulo elástico, una constante elástica que determina el grado de elasticidad (o rigidez) de un material en concreto. Hasta la fecha, no se ha podido caracterizar completamente esta medida para el tejido cerebral. Además, existen diferentes métodos experimentales para la determinación del módulo elástico y estos métodos divergen sustancialmente de un laboratorio a otro, así como las condiciones en las que se lleva a cabo dicha medición. Esta gran variedad de técnicas utilizadas genera unos resultados muy dispares entre distintos grupos de investigación, lo que hace que la comparación entre ellos sea casi imposible. Por esta razón, hasta ahora no se ha conseguido sintetizar ningún material que imite las complejas propiedades de este tejido.

Aún y así, sí existen potenciales candidatos que, aunque no son lo suficientemente sofisticados, podrían brindar grandes resultados combinándolos con otros materiales. Uno de ellos son las inyecciones de hidrogel, los cuales están siendo estudiados para el tratamiento posterior a la extirpación de glioblastoma (el tumor más común de la glia). Asimismo, este material inyectable brinda la posibilidad de administrar fármacos de una manera continuada. Aunque las propiedades viscoelásticas de estas inyecciones aún no han sido comparadas directamente con aquellas del cerebro, la mera posibilidad de que puedan ser inyectadas directamente en un paciente es extremadamente prometedora. Esto posibilitaría reemplazar los materiales rígidos y duros utilizados actualmente (Gliadel, por ejemplo) para rellenar cavidades cerebrales postoperatorias.

Por todo ello, investigaciones actuales trabajan en la caracterización de la firmeza del tejido cerebral en todas las escalas, desde la morfología visible hasta la escala nanométrica (neuronas y células glia) y bajo condiciones fisiológicas. Esta caracterización, así mismo, deberá realizarse mediante métodos y protocolos estandarizados, con el objetivo de asegurar una comparación fiable entre distintos estudios.

Únicamente cuando comprendamos en profundidad las propiedades del tejido cerebral, seremos capaces de desarrollar biomateriales que se asemejen lo suficiente a la complejidad del mismo. Esta tarea conllevará un esfuerzo y supondrá un desafío para las y los investigadores, la tecnología con la que contamos actualmente ayudará a abordar la labor.

Referencias:

Axpe, E., Orive, G., Franze, K., & Appel, E. A. (2020). Towards brain-tissue-like biomaterials. Nature Communications, 11(1), 10–13. doi: 10.1038/s41467-020-17245-x

Peppas, N. A., & Langer, R. (1994). New challenges in biomaterials. Science, 263(5154), 1715–1720. doi: 10.1126/science.8134835

Biomaterials. (2017, September). Retrieved October 26, 2020, from https://www.nibib.nih.gov/science-education/science-topics/biomaterials

 

Sobre la autora: Irati Diez Virto es graduada en biología por la UPV/EHU y colaboradora en la Cátedra de Cultura Científica

El artículo En busca de biomateriales que se asemejen al tejido cerebral se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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3. Del mito al hecho: hemisferios, gimnasia cerebral y estilos de aprendizaje

Uxue Razkin

Osasuna

SARS-CoV-2aren transmisioaren inguruko Berriako artikulu honetan zenbait ikertzaile eta aditu aerosolen inguruan mintzatu dira. IDEA-CSICeko ikertzaile Xavier Querolek dio, adibidez, “ebidentzia” asko daudela eta horren inguruko eztabaida bakarra dela aerosolen bidezko transmisioaren garrantzia, hots, “zer ehuneko hartzen duten era horretan gertatutakoek”.

COVID-19 luzea fenomenoari dagokionez, inkesta baten arabera, 40 urte inguruko emakumeei eragiten die batez ere (%79 emakumezkoak dira; gizonezkoak, berriz, %21). Agertzen diren sintoma nagusiak dira: neke kronikoa, arnasa hartzeko zailtasunak, buruko eta giharretako mina eta arreta biltzeko zailtasuna. Datuak irakurgai dituzue Berrian. 

Pandemiaren ildotik, lan batean aztertu dute COVID-19aren eraginez sortutako erruduntasunak eta lotsak izandako eragina. Egileek diote emozio horiek gainditzen ez badira, kalte psikologiko larria sor dezaketela. Ana Galarragak ekarri digu azterlana Berriako testu honetara.

Biomedikuntza

Electrospinning teknika zer den ikasteko aukera paregabea eskaintzen digu Berriako artikulu honek. CIC Nanogune ikerketa zentroan erabiltzen dute elektroirutea aspaldi eta orain, Donostiako AEG Berrikuntza Profesionalen Eskolak bat eginez, elektroirutea eta hiru dimentsioko inprimatzea baliatuz, ehun berriak sortzen ari dira, material birziklatuekin eta biodegradagarriekin.

Astrofisika

Arabiar Emirerri Batuek Ilargirako lehenengo misioa abiatuko dute 2024an, Elhuyar aldizkariak jakinarazi digunez. Rashid ibilgailua bidaliko dute helburu ugarirekin: Ilargiaren azaleko ezaugarri termikoak argitzea, paisaia hobeto ulertzeko; ilargi-hautsaren partikulak zehaztasun mikroskopikoaz ikertzea; eta Ilargiaren azaleko plasma aztertzea.

Gogoratzen duzue irailean ikerketa bat argitaratu zela Artizarrean fosfanoa zegoela esanez? Horrek bizitza egon zitekeela iradoki zuen eta berri honek sekulako oihartzuna izan zuen. Duela gutxi egin ziren datuen berrazterketak eta litekeena da fosfanorik ez egotea. Josu Lopez-Gazpiok azaldu dizkigu zientziaren prozedurak. Tentuz ibili behar, zientziak baditu bere erritmoak eta.

Animaliak

Nola entzuten dute armiarmek? Ikerketa baten bidez agerian gelditu da armiarmek, belarririk ez duten arren, hanken bidez entzuten dutela, hau da, aire bitartez jasotako dardarak hautematen dituztela, errezeptore batzuei esker. Ez galdu artikulu interesgarri hau!

Biologia

Entzefaloa gertutik ikusi nahi? Artikulu honen bidez, bere ezaugarriak ezagutu ditugu. Adibidez, laurogeita hamar mila milioi neurona inguru ditu eta gizaki baten entzefaloak 1,2 eta 1,4 kg arteko masa dauka. Sistema konplexu bat gobernatzen du, eta gutxienez seiehun muskuluren jarduera koordinatzen du.

Teknologia

Litio-ioizko bateriak birziklatzeko metodo merkea eta eraginkorra garatu dute Kaliforniako Unibertsitateko ikertzaileek. Elhuyar aldizkariak azaldu digunaren arabera, bateria horiek kobaltoa edo nikela erabiltzen duten beste litio-ioizko bateriak baino merkeagoak, seguruagoak eta iraunkorragoak dira. Arazo bakarra izaten da ekonomikoki garestia dela bateria horiek birziklatzea. Baina motodo berriarekin lortu dute merketzea.

Genetika

Ikus dezagun zer dakarren Koldo Garciak asteon genetikaren etorkizunaz: Eran Segal Weizmann Institutuko konputazio-zientzien eta matematika aplikatuen saileko irakaslearen hausnarketa dugu. Haren aburuz, hurrengo urratsa genomika medikuntzan txertatzea izango da. 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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Foto: David Sanchez / Pixabay

 

Alrededor del 20 % del consumo energético mundial se dedica a la refrigeración. El impacto de este consumo sobre el cambio climático no es pequeño, además los gases que se emplean son gases de efecto invernadero, inflamables y tóxicos. El grupo de Juan Manuel Bermúdez-García, de la Universidade da Coruña, ha desarrollado una tecnología de gases a baja presión con cero emisiones. En esta sesión de Naukas Pro 2019 expone los fundamentos de su trabajo que permitiría, por ejemplo, refrigerar edificios enteros gracias a la presión que ejercen sobre el suelo sus inquilinos al caminar. Todo empieza con el mecanismo de un botijo…

Más información sobre esta tecnología en La nueva forma de enfriar que lo cambiará todo de Deborah García Bello.



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

El artículo Juan Manuel Bermúdez-García – Naukas Pro 2019: Sólidos como refrigerantes se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Juan Ignacio Cirac – P4K 2019: ¿Cómo serán los ordenadores cuánticos?
2. Alfredo García – Naukas Bilbao 2019: Derribando mitos sobre la energía nuclear
3. Ambrosio Liceaga – Naukas P4K 2019: Nunca quisimos coches voladores

Munduko unibertsitaterik onenetarikoen ekologia departamentuan egin du tesia Pablo Rodríguez Sánchezek. Ez litzateke arraroa, baina doktoregoa matematika aplikatuetan egin du. Eta hainbat kontu ikasi zituen: How can we improve the communication between mathematics and life sciences?

Gutxi gorabehera denok dakigu zer den kristala: espazioan errepikatzen den patroia, simetriak sortzen dituena. Zelan deitzen zaio denboran errepikatzen den patroiari? Instituo Carlos Iek azaltzen du: Rare events and time crystals

Erresonantzia magnetiko nuklearra erabilita enantiomeroak bereizi zitezkeela argitaratu zuenean, DIPC-k hautsak harrotu zituen pasa den urtean. Ezinezkoa dela suposatzen da. Froga gehiagorekin datoz. Remarkable enantiospecific response in Cross-Polarization Solid-State NMR experiments

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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Una investigación global del ADN de perros antiguos, dirigido por científicos del Instituto Francis Crick, Universidad de Oxford, Universidad de Viena y arqueólogos de más de 10 países, presenta evidencia de que había diferentes tipos de perros hace más de 11.000 años, en el período de la Edad del Hielo. En la investigación ha participado Aritza Villaluenga, del Departamento de Geografía, Prehistoria y Arqueología y del Grupo Consolidado de Investigación en Prehistoria de la Universidad del País Vasco.

El estudio ‘Origins and Genetic legacy of Prehistoric dogs’, publicado por la revista Science, recoge el trabajo del equipo de investigación que ha secuenciado el ADN antiguo de 27 perros, algunos de los cuales vivieron hasta hace casi 11.000 años en Europa, Oriente Próximo y Siberia. Según los datos recogidos, en ese punto en la historia, justo después de la Edad del Hielo y antes de que cualquier otro animal fuera domesticado, ya existían al menos cinco tipos diferentes de perros con distintas ascendencias genéticas.

Ese hallazgo revela que la diversidad observada hoy entre perros en diferentes partes del mundo se originó cuando todos los humanos aún eran cazadores y recolectores. Según Pontus Skoglund, líder de grupo del laboratorio de Crick’s Ancient Genomics, “algunas de las variaciones que se ven entre los perros que caminan por la calle hoy en día se originaron en la Edad del Hielo. Al final de ese período, los perros ya estaban muy extendidos por todo el hemisferio norte».

El estudio de la genómica antigua implica extraer y analizar ADN del material esquelético. Proporciona una ventana al pasado, lo que permite a los investigadores descubrir cambios evolutivos que ocurrieron hace muchos miles de años.

El equipo investigador ha demostrado que, durante los últimos 10 000 años, esos primeros linajes de perros se mezclaron y se movieron para dar lugar a los perros que conocemos hoy. Por ejemplo, los primeros perros europeos eran inicialmente diversos y parecían provenir de dos poblaciones muy distintas, una relacionada con los perros de Oriente Próximo y otra con los perros siberianos. Sin embargo, en algún momento esa diversidad se perdió, ya que hoy no está presente en los perros europeos.

Como comenta Anders Bergström, investigador postdoctoral en el laboratorio de Genómica Antigua en Crick, “si miramos hacia atrás hace más de cuatro o cinco mil años, podemos ver que Europa era un lugar muy diverso en lo que respecta a los perros. Aunque los perros europeos que vemos hoy tienen una variedad extraordinaria de formas, genéticamente se derivan de un subconjunto muy estrecho de la diversidad que solía existir».

Evolución paralela

Los investigadores también compararon la evolución en la historia del perro con los cambios en la evolución humana, los estilos de vida y las migraciones. En muchos casos, se produjeron cambios comparables, ya que los humanos llevarían a sus perros con ellos mientras migraban por todo el mundo.

Pero también hay casos en los que las historias de humanos y perros no se relacionan entre sí. Por ejemplo, la pérdida de diversidad que existía en los perros en la Europa temprana fue causada por la propagación de un solo ancestro de perro que reemplazó a otras poblaciones. Ese dramático evento no se refleja en las poblaciones humanas, y queda por determinar qué causó ese cambio en la ascendencia de los perros europeos.

Para Greger Larson, director de la Red de Investigación en Paleogenómica y Bioarqueología de la Universidad de Oxford, “el perro es nuestro compañero animal más antiguo y cercano. El uso de ADN de perros antiguos nos muestra cuán atrás se remonta nuestra historia compartida y, en última instancia, nos ayudará a comprender cuándo y dónde comenzó esa relación profunda».

Por su parte, Ron Pinhasi, líder del grupo en la Universidad de Viena, afirma que “así como el ADN antiguo ha revolucionado el estudio de nuestros propios antepasados, ahora está comenzando a hacer lo mismo con los perros y otros animales domésticos. El estudio de nuestros compañeros animales agrega otra capa a nuestra comprensión de la historia humana».

Si bien este estudio proporciona nuevos conocimientos importantes sobre la historia temprana de las poblaciones de perros y sus relaciones con los humanos y entre sí, aún quedan muchas preguntas. En particular, los equipos de investigación todavía están tratando de descubrir dónde y en qué contexto cultural humano los perros fueron domesticados por primera vez.

Referencia:

Anders Bergström, Laurent Frantz, Ryan Schmidt, Erik Ersmark, Ophelie Lebrasseur, Linus Girdland-Flink, Audrey T. Lin, Jan Storå, Karl-Göran Sjögren, David Anthony, Ekaterina Antipina, Sarieh Amiri, Guy Bar-Oz, Vladimir I. Bazaliiskii, Jelena Bulatovic´, Dorcas Brown, Alberto Carmagnini, Tom Davy, Sergey Fedorov, Ivana Fiore, Deidre Fulton, Mietje Germonpré, James Haile, Evan K. Irving-Pease, Alexandra Jamieson, Luc Janssens, Irina Kirillova, Liora Kolska Horwitz, Julka Kuzmanovic-Cvetkovic, Yaroslav Kuzmin, Robert J. Losey, Daria Ložnjak Dizdar, Marjan Mashkour, Mario Novak, Vedat Onar, David Orton, Maja Pasaric´, Miljana Radivojevic´, Dragana Rajkovic´, Benjamin Roberts, Hannah Ryan, Mikhail Sablin, Fedor Shidlovskiy, Ivana Stojanovic´, Antonio Tagliacozzo, Katerina Trantalidou, Inga Ullén, Aritza Villaluenga, Paula Wapnish, Keith Dobney, Anders Götherström, Anna Linderholm, Love Dalén6, Ron Pinhasi, Greger Larson, Pontus Skoglund (2020) Origins and Genetic Legacy of Prehistoric Dogs. Science doi: 10.1126/science.aba9572

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

El artículo Origen y legado genético de los perros prehistóricos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. La evolución de los perros
2. Zurdos prehistóricos
3. Los perros de trineo más antiguos

Garuneko endokannabinoide sistema hainbat funtzio doitzen dituen sistema neuromodelatzailea da. Funtzio hauen artean, oroimena, mugimendua, mina eta jangura aurkitu ahal ditugu. Sistema honen aktibazioak hainbat onura dakartza gaixotasun ezberdinetan eratzen dituen kannabinoide hartzaileei esker.

Esaterako, CB1 kannabinoide hartzaileak neuronak babesten ditu haien endekapena edo heriotza saihestuz eta, CB2 kannabinoide hartzaileak gure immunitate-sisteman adierazi egiten da, hanturazko edo inflamazio erreakzioa murriztuz. Esklerosi anizkoitzaren kasuan, nerbio sistema zentraleko hanturazko gaixotasun kronikoa denez, endokannabinoide sistemaren aktibazioak aurreko bi eragin positiboak edukiko lituzke.

Sistemaren inguruan gehiago jakiteko eta gaixotasunetan izan dezakeen aplikazioei buruz sakontzeko Ana Bernalekin, 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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Foto:  Geran de Klerk / Unsplash

Parece el comienzo de un chiste. Pero no. Es la premisa de un artículo sobre la acústica de los instrumentos de viento metal publicado Joël Gilbert y Jean-Pierre Dalmont1. ¿En qué se parecen un trombón y un elefante? En su sonido, evidentemente. Y no por casualidad: la trompa del elefante se comporta, en muchos sentidos, como el tubo de uno de estos instrumentos de viento.

Una preciosa viñeta de Laerte Coutinho

Tanto los elefantes africanos como los asiáticos viven en grupos sociales donde la comunicación vocal tiene una gran importancia. Ambas especies producen una amplia gama de señales, desde llamadas de muy baja frecuencia hasta su característico barritar, en un rango de frecuencias más agudo. Los barritos del elefante se producen por una expulsión abrupta de aire a través de su trompa. El animal hace vibrar sus cuerdas vocales de manera similar a como lo hacemos los humanos al hablar o cantar, mediante un flujo de aire procedente de los pulmones.

En otro sentido, sin embargo, el sonido de los elefantes es mucho más similar al que produce un trombón y otros instrumentos de viento metal, especialmente en su rango dinámico más forte. La cavidad interna de su sistema vocal, desde las cuerdas vocales hasta el extremo de la trompa que irradia el sonido, mide varios metros de largo (75 cm de tracto vocal más 2,5 m de tracto nasal, de acuerdo con Christian T. Herbst2), parecido al tubo del trombón, en concreto, que extendido mide alrededor de 3 m. Esto permite que se produzcan efectos no lineales en la propagación del sonido dentro de la trompa del animal (¡pequeñas ondas de choque!) el mismo fenómeno que caracteriza el timbre más brassy o metálico del trombón y que lo convierte en un excelente instrumento de larga distancia.

Hasta hace algunas décadas, se pensaba que los elefantes solo se comunicaban mediante estos barritos dentro de un entorno amplio pero relativamente limitado (estos sonidos se disipan en poco más de 1 km). Sin embargo, en los años 90, Caitlin O’Connell-Rodwell, bióloga de la Universidad de Stanford en Palo Alto, California, descubrió que estos paquidermos utilizan también infrasonidos, indetectables por el oído humano, para alcanzar distancias mucho mayores. Hoy sabemos que, gracias a sus enormes cuerdas vocales, los elefantes pueden producir vocalizaciones de muy baja frecuencia a amplitudes tan altas que hacen vibrar el suelo y viajan por su superficie a gran velocidad3, recorriendo así distancias de hasta 10 kilómetros.

Resulta aún más sorprendente el hecho de que los elefantes perciben estas señales ¡a través de sus patas! Para comprobarlo los investigadores utilizaron distintos tipos de grabaciones4: “una mezcla de llamadas de elefante, tonos sintéticos de baja frecuencia, música rock y silencio para comparar”. Las reprodujeron contra el suelo, mediante un transmisor sísmico, intentando evitar que se transmitieran también por el aire. Los elefantes reaccionaron vivamente a estas señales, especialmente a las llamadas de alerta. Como explica O’Connell-Rodwell: «las ondas sísmicas podrían viajar desde las uñas de sus pies hasta el oído a través de la conducción ósea, o a través de receptores somatosensoriales situados en el pie similares a los que se encuentran en la trompa. Creemos que puede tratarse de una combinación de ambos mecanismos».

Gracias a sus sensibles pies, los elefantes pueden enviar y recibir señales de socorro o alerta a través de distancias inconcebibles para nosotros. Y no únicamente mediante vocalizaciones. Cuando un elefante está nervioso y salta, o pisa la tierra dejando caer todo el peso de sus varias toneladas, envía información al resto de sus compañeros. Según Michael Garstang, meteorólogo de la Universidad de Virginia en Charlottesville, este curioso superpoder les serviría incluso para predecir las inclemencias del tiempo. Según un estudio publicado en el año 2014, los elefantes serían capaces de oír tormentas desde una distancia de más de 100 kilómetros5.

De manera más general, este sistema de comunicación a larga distancia les permite localizar a otros miembros de su especie, reforzar el vínculo entre grupos y mantener a los miembros de la familia en contacto, incluso si se encuentran dispersos a grandes distancias para encontrar comida y agua en tiempos de escasez. Nada mal, para un trombón con patas.

Referencias:

1Gilbert, Joël, and Jean-Pierre Dalmont. “Brassy sounds, from trombone to elephant.” Proceedings of the International Symposium on Music Acoustics, 2010.

2Herbst, Christian T., et al. “How Low Can You Go? Physical Production Mechanism of Elephant Infrasonic Vocalizations.” Science, vol. 337, 2012, pp. 595-599. doi: 10.1126/science.1219712.

3O’Connell-Rodwell, Caitlin E. “Keeping an “Ear” to the Ground: Seismic Communication in Elephants.” PHYSIOLOGY, vol. 22, 2007, pp. 287–294, doi: 10.1152/physiol.00008.2007.

4O’Connell-Rodwell, Caitlin E., et al. “Seismic properties of Asian elephant (Elephas maximus) vocalizations and locomotion.” The Journal of the Acoustical Society of America, vol. 108, no. 3066, 2000. doi:10.1121/1.1323460.

5Garstang, Michael & Davis, Robert & Leggett, Keith & Frauenfeld, Oliver & Greco, Steven & Zipser, Edward & Peterson, Michael. (2014). Response of African Elephants (Loxodonta africana) to Seasonal Changes in Rainfall. PloS one. 9. e108736. doi: 10.1371/journal.pone.0108736.

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

El artículo ¿En qué se parecen un trombón y un elefante? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Josu Lopez-Gazpio

Irailean Nature Astronomy aldizkarian ikerketa bat argitaratu zen Artizarrean fosfanoa dagoela adieraziz. Berriak oihartzun handia sortu zuen, fosfanoa biomarkatzailea izanik, Artizarrean bizitza egon zitekeela ere iradokiz. Ikerketa horrek, ordea, zenbait zalantza ere piztu zituen eta datuen berrazterketak erakutsi duenez, litekeena da Artizarrean fosfanorik ere ez egotea. Eztabaida horrek aukera paregabea ematen du zientziaren prozeduretan sakontzeko eta zientziaren behin-behinekotasuna gogorarazteko.

Irudia: Artizarrean bizitzarik ez dagoela nahiko argi zegoen, baina, fosfanoaren presentzia ere zalantzan jarri dute orain. (Argazkia: WikiImages – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)

Irailaren erdialdean oihartzun handia izan zuen hedabideetan Artizarraren atmosferan fosfanoa aurkitu izanak. Greaves eta bere lankideek Nature Astronomy aldizkarian argitaratu zuten jatorrizko lana eta, ziotenez, Artizarraren atmosferako lainoetan, gainazaletik 50-60 km-ra fosfanoa zegoen. Fosfanoa biomarkatzailetzat har daiteke, alegia, bizitzaren presentziaren zantzu gisa. Lurrean materia organikoa degradatzen duten mikroorganismoek ekoizten dute eta Greaves eta bere lankideek aipatzen zuten moduan, Artizarrean fosfanoa egotea ezin da azaldu orain arte ezagutzen diren prozesu abiotikoen bitartez -alegia, bizidunen parte-hartzerik gabe-. Hainbat hedabidetan horrek zuzenean adierazten zuen Artizarrean bizitza egon zitekeela eta izenburu potoloak zituzten albisteak argitaratu ziren. Greaves eta bere lankideek argi uzten zituzten haien ikerketaren mugak eta hipotesi probableenen ostean azaltzen zuten soilik bizitzaren hipotesia. Oso goiz zen, zalantzarik gabe, Artizarrean bizitza dagoela edo bizitzaren zantzuak topatu dituztela esateko. Beste hainbat aukeren artean bat zen bizitza, baina, ez zen bakarra ezta probableena ere. Horrelakoak jasota, hedabide honetan bertan Artizarrean, fosfanoa ala bizitza? artikulua argitaratu nuen eztabaida horren berri emanez. Artizarreko baldintza gogorretan oraindik ezagutzen ez den prozesu fotokimikoa edo geokimikoa egotea zen probableena, ziur asko, baina, nik aipatu ez nuen beste aukera bat ere bazegoen: datuak gaizki egotea edo datuen interpretazio desegokia egitea.

Bada, urriaren amaieran iritsi zen albistea. Egia da hasieratik zalantzak egon zirela Greaves eta bere lankideen ikerketan zenbait zalantza; izan ere, potentzia handieneko teleskopioen gaitasunaren mugan egin ziren behaketak. Artizarraren atmosferan fosfanoa dagoela ziurtatzea aurrerapauso handia da eta, ezinbestez, aurrerapauso handiek froga eta baieztapen ugariak behar dituzte. Bada, orain, aurrez argitaratutako lan hori zalantzan jartzen duen ikerketa argitaratuko du Nature Astronomy aldizkariak berak. Momentu honetan Geronimo Villanueva eta bere lankideen ekarpena preprint gisa argitaratu da eta horrek ere kontuz jokatzea eskatzen digu.

Ikerketa-artikulu bat argitaratzeko bidea luzea izaten da eta lana bidaltzen denetik aldizkarian argitaratzen den arten hainbat pauso eman behar dira. Garrantzitsuena, adituen ebaluazioa da –peer review– delakoa. Bada, Villanuevaren ikerketak oraindik ez ditu pauso guzti horiek eman eta horregatik esaten da preprint fasean dagoela. Artikulua irakurgai dago arXiv.org biltegian, baina, oraindik ez ditu betetzen ikerketa-artikulu batek bete behar dituen estandar guztiak.

Hori argituta, Villanuevaren taldeak Greavesen taldearen datuak berraztertu ditu eta horrek erakutsi du ALMA eta JCMT teleskopioen datuek ez dutela fosfanoaren presentzia baieztatzen. Bigarren lanaren emaitzak ondo azaltzen ditu Francisco R. Villatoro adituak bere blogean: JCMTko datuak pareidoliaren ondorioak izan daitezke eta ALMA teleskopioaren datuak baieztapen isuriaren ondorio. Nolabait, zerbait baieztatzeko beharrak zalantzazkoak diren datu batzuetan ez dagoena ikustera eraman gaitzake. Dirudienez, berrazterketak erakutsi du fosfanoa, egotekotan, kontzentrazio askoz ere txikiagoan dagoela eta, hortaz, ALMA eta JCMT teleskopioekin ezingo litzatekeela behaketa hori egin. Momentuz, bada, ezin da baieztatu Artizarraren atmosferan fosfanoa dagoenik. Orain ikusi behar dena da Greaves eta bere taldeak Nature Astronomy aldizkariko lana kentzea eskatzen duten ala ez. Akatsaren jatorria kalibraketa desegoki batean egon daiteke eta ALMA teleskopioko ikertzaileak ere datuak berraztertzen ari dira.

Edozein kasutan, bi lan hauek zientziaren prozedurak aztertzeko aukera paregabea eskaintzen dute. Lehenengoaren kasuan, ikerketaren emaitzak tentuz hartzearen garrantzia erakutsi zuten. Fosfanoa egonda ere, ezin zitekeen baieztatu bizitza egongo zenik inondik inora ere. Orain, lehen lan hori gezurtatzen duen lanak erakutsi digu zientzia behin-behinekoa dela, Kasu honetan lehen ikerketak oihartzun handia izan zuen eta, ziur asko, horregatik izan du orain bigarrenak ere oihartzun handia. Hala ere, normala da zientzian horrelakoak gertatzea eta etengabe berraztertzen dira aurrez argitaratutako lanak. Zenbait kasutan emaitzak baieztatzeko -kasu horretan ikerketa-lerroa sendotuz- eta beste zenbait kasutan emaitzak ezeztatzeko. Bigarrengoaren kasuak, ikerketa-lerroa baztertzea ekarri dezake edo ikerketa gehiagoren beharra egon daiteke. Horixe da zientziaren lan egiteko modua eta hori da bide zuzena. Greavesen taldeari kritika egitea ere ez da bidezkoa, neurri batean behintzat, beraiek eskuragarri zituzten datuekin eman zituztelako emaitzak. Orain, gainera, ez dugu berdin jokatu behar Villanuevaren lanarekin: agian, bigarren lanak ere akatsak izan ditzake. Ez dezagun akats bera bi aldiz egin. Momentuz esan daitekeen bakarra hauxe da: ez dakigu Artizarraren atmosferan fosfanoa dagoen ala ez.

Informazio gehiago:

• Villatoro, Francisco R. (2020). Adiós definitivo al fosfano en Venus. La ciencia de la mula Francis bloga. (2020-10-28an argitaratua)
• Agirre, Aitziber (2020). Fosfanorik ez Artizarraren atmosferan. Elhuyar aldizkaria. (2020-10-29n argitaratua)
• Domínguez, Nuño (2020). La vida en Venus se tambalea. El País. (2020-10-30ean argitaratua)

Erreferentzia bibliografikoa:

Greaves, J.S., Richards, A.M.S., Bains, W. et al. (2020). Phosphine gas in the cloud decks of Venus. Nature Astronomy, DOI: 10.1038/s41550-020-1174-4

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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¿Cuál es la diferencia entre el número dos y la rutina?

Con esta frase comienza “Esperando al hijo”, uno de los cuentos contenidos en “La vida anticipada”, el nuevo libro de relatos del escritor Francisco Javier Guerreroi. Gracias a este cuento he (re)descubierto al matemático y criptógrafo de origen polaco Marian Rejewski quien, en 1932, «rompió» la máquina Enigma, el principal dispositivo cifrado empleado por Alemania durante la Segunda Guerra Mundial.

Marian Rejewski. Fuente: Wikimedia Commons.

 

Marian Rejewski (1905-1980) nació en Bydgoszcz (conocida también como Bromberg en alemán), ciudad situada en la partición prusiana de Polonia. En 1923, tras terminar su Gymnasium (en alemán) en Bydgoszcz, entró en la Universidad Adam Mickiewicz de Poznań para estudiar matemáticas. En 1929 obtuvo su Máster en matemáticas con una tesis sobre funciones periódicas. En esa época asistió también a un curso de criptología organizado por el Biuro Szyfrów (Oficina de Cifrado) destinado a los mejores estudiantes de matemáticas de habla alemana.

En el verano de 1930 le ofrecieron un puesto de ayudante de matemáticas en la Universidad de Poznań. Compaginaba su trabajo de profesor con un empleo a tiempo parcial para la sucursal en Poznań del Biuro Szyfrów. En aquella oficina estaban interesados en decodificar mensajes alemanes (interceptados) enviados por radio con un nuevo sistema de cifrado. Estaban codificados por una máquina Enigma, detalle que en aquellos momentos desconocían en Polonia. La sucursal de Poznań del Biuro Szyfrów cerró en el verano de 1932 y Rejewski comenzó a trabajar a tiempo completo en su sede en Varsovia. Allí se le unieron otros dos jóvenes matemáticos polacos, Jerzy Rozycki (1909-1942) y Henryk Zygalski (1908-1978). El equipo disponía de una máquina Enigma comercial que Rejewski pudo estudiar, aunque los mensajes interceptados estaban siendo enviados por máquinas Enigma militares, versiones modificadas de las primeras.

Marian Rejewski, Henryk Zygalski y Jerzy Rozycki. Fuente: Wikimedia Commons.

 

Usando el abundante material criptográfico interceptado por los servicios de escucha del ejército polaco y sus conocimientos matemáticos, Rejewski consiguió reconstruir el cableado interno de esta máquina, el responsable de generar esas permutaciones que servían para cifrar mensajes.

Los alemanes cambiaban periódicamente el procedimiento de codificación para introducir sistemas más seguros. Tras cada modificación, Rejewski, Rozycki y Zygalski conseguían desentrañar gran parte de los mensajes Enigma que debían decodificar.

El ejército alemán invadió Polonia el 1 de septiembre de 1939, avanzando rápidamente hacia Varsovia. Rejewski y su equipo fueron evacuados a Rumania y desde allí huyeron a París, uniéndose a una unidad de decodificación conjunta franco-polaca-española en el Château de Vignolles (noreste de París) donde continuaron con su labor.

En mayo de 1940, Alemania invadió Francia. El 14 de junio las tropas alemanas entraron en París; Francia capituló el 22 de junio. Rejewski y sus colegas fueron de nuevo evacuados, esta vez a Argelia. Regresaron a Francia en septiembre de 1940, ocultando su verdadera identidad; Rejewski se hizo pasar por profesor de matemáticas de un liceo de Nantes. Trabajó en el Château des Fouzes, donde se instaló una unidad secreta de inteligencia. Tras la invasión por parte de los aliados del norte de África, las tropas alemanas ocuparon la Francia de Vichy. La unidad secreta de inteligencia del Château des Fouzes fue evacuada en noviembre de 1942. Rejewski y Zygalski (Rozycki había fallecido en un naufragio regresando de Argelia) se movieron por varias ciudades del sur de Francia, pasaron a España (donde fueron encarcelados), a Portugal y desde Gibraltar fueron trasladados a Gran Bretaña, donde llegaron a principios de agosto de 1943. Allí Rejewski se unió al ejército polaco y permaneció durante el resto de la guerra realizando labores de decodificación. Probablemente las autoridades británicas desconocían las habilidades de Rejewski; en otro caso Bletchley Park habría sido su destino adecuado.

A finales de noviembre de 1946, Rejewski fue desmovilizado y regresó a Polonia para reunirse con su familia. Investigado por su actividad durante la guerra, tras varias vicisitudes y cambios de trabajo, se jubiló en 1967, momento en el que rompió su silencio y desveló el trabajo criptológico al que se había consagrado durante la guerra. Hasta 1973 su relación con la decodificación de la máquina Enigma no fue conocida; a partir de allí los reconocimientos fueron numerosos, al menos en su país. Como suele pasar, la historia «corona» a algunos como héroes y olvida a otras y otros que, en el mejor de los casos y con mucha suerte, reciben un tributo tardío.

Monumento a Rejewski, Rozycki y Zygalski (diseño de Grazyna Bielska-Kozakiewicz y Mariusz Krzysztof Kozakiewicz). Se trata de un prisma de base triangular regular cuyos lados están cubiertos con filas de números. En cada lado del monumento, entre los números, se esconde el nombre de uno de los descifradores de códigos.

 

«Con dos enlaces indiscutibles estaría conectado con Hitler y eso era una crueldad. Así que, le dijo muy enfadado a su amigo Henryk Zygalski al día siguiente mientras paseaban: «no debe ser cierta esa hipótesis o debe tener trampa, las matemáticas son hermosas, no despiadadas».»

Francisco Javier Guerrero, fragmento de [1]

Referencias

[1] Francisco Javier Guerrero y Lola Castillo, Esperando al hijo en La vida anticipada, Editorial Adeshoras, 2020 (páginas 35-40)

[2] John J. Robertson and F. Edmund, Marian Adam Rejewski, MacTutor History of Mathematics archive, Universidad de Saint Andrews.

[3] Marian Adam Rejewski, Wikipedia

[4] Rocío Gallardo Gómez, El ataque polaco al protocolo, Trabajo fin de Grado, Universidad de Sevilla, 2016

[5] M Rejewski, An Application of the Theory of Permutations in Breaking the Enigma Cipher, Applicationes Mathematicae 16 (4) (1980), 543-559.

[6] M Rejewski, How Polish Mathematicians Deciphered the Enigma, Annals of the History of Computing, 3 (3): 213-234

Nota:

i Ya conocíamos en el Cuaderno de Cultura Científica a Francisco Javier Guerrero. Hace casi dos años hablamos de su poemario Las razones del agua en la entrada ¡Nos encanta Fibonacci!. Comentábamos la manera en la que la sucesión de Fibonacci estructuraba el poemario y su presencia sutil y certera en algunos de sus versos.

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 Marian Rejewski, el matemático que «rompió» la Máquina Enigma se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Juanma Gallego

Tinpanoekin ez baizik hanketan dituzten errezeptore bereziei esker hautematen dute mundua armiarmek, lurreko bibrazioak jasota. Ogro aurpegiko armiarmaren kasuan, egiaztatu dute aire bidez ere jasotzen dituztela bibrazioak.

Gorbeia inguruetako bidezidor estu batera iritsita, eskuetan adaxka bat gora eta behera darabilen lagun bat ikusten baduzue, ez izutu. Ez da —nik dakidala— burutik jota dagoen norbait. Ezta Harry Potter enegarrenez ikusteagatik expecto patronum araoa lau haizetara zabalduz dabilen aita bat. Are gutxiago zotz baten laguntzaz lurrari darion energia telurikoa sentitu eta ura aurkitu nahi duen azti hipsterra. Erantzuna askoz prosaikoagoa da. Ni neu izango naiz seguruenera, haurtzarotik ondo ikasitako mugimendu bat egiten: aurrera joan ahala, bidezidorrean egon daitezkeen armiarma sareak kentzeko biodispositiboa astintzen, hain zuzen.

Bai, jaun-andreok, araknofobia garrantzi gutxiko kontua izan daiteke, baina, fobia guztiak bezala, hori nozitzen dugunontzat oso kontu desatsegina ere izan daiteke. Halakoetan, fobiak abiatzen duen elementua ondo ezagutzea funtsezkoa omen da. Nire kasuan, zin dagizuet, askotan saiatu naiz hori egiten. Saiakera horietako bat Adrian Txaikovski idazlearen Children of Time eleberria irakurtzea izan da.

Oso argumentu erakargarria du: etorkizunean, gizakiek planeta bat terraformatu nahi dute, eta, besteak beste, horien eboluzioa azkartuko duen birus bat txertatzen dute tximinoetan. Birus hori tximinoetan ez baizik armiarmetan garatzen da, euren adimena sustatuz. Askoz gehiagorik ezin dizuet kontatu, spoilerra ez egiteko eta liburua oraindik bukatu gabe dudalako.

1. irudia: Ogro aurpegiko armiarmek bi begi handi garatu dituzte, eta horrek gauez ehizatzea ahalbidetzen die. Baina orain egiaztatu da araknido hauek soinuak ere baliatzen dituztela intsektuak harrapatzeko. (Argazkia: Jay Stafstrom)

Bada, hau guztia kontatzen dizuet eleberri horretan ederki deskribatzen delako armiarmek izan dezaketen mundu ikuskera. Izan dezaketen, bai, zeren praktikan gizakioi oso zaila egiten baitzaigu irudikatzea gureak ez diren zentzumenak. Kolorez ikusten dugu mundua, baina duela gutxira arte guretzat infragorria edo ultramorea basoetako maitagarriak bezain ikusezinak ziren. Teknologiari esker dakuskigu. Zer esan espaziotik datozen grabitazio uhinei, buruz? Parekotasun bilatu nahian, unibertsoa entzutea bezalakoa dela esan zaigu askotan, baina gure pertzepzioan parekorik ez duen beste zentzumen bat litzateke benetan.

Armiarmen kasuan, berez ez dute belarririk, baina ez dago argi noraino diren gai entzuteko. Haiek bereziki bibrazioen bitartez hautematen dute ingurua. Animalia horien artean gehien zabalduta dagoen ehiza estrategia ezaguna da: txokoren batean armiarma sarea eraiki eta horren kontra talka egiten duten intsektuak harrapatzea. Hortaz, esan daiteke normalean armiarmek arrantza egiten dutela, eta zeregin horretan bibrazioak atzematea funtsezkoa zaiela.

Baina badira ere ehiza egiten dutenak. Hori da armiarma saltarien hautua: jauzi txiki bat eginez, harrapakinaren gainean erortzen dira. Eta badira ere sarea modu aktiboan ehiza egiteko tresna gisa erabiltzen dutenak. Mota horretakoak dira ogro aurpegiko armiarmak (Deinopis spinosa): sarea aurreko lau hankekin eutsi eta arma gisa erabiltzen dute, horrekin harrapakinak lortzeko.

Beste armiarma mota askok ez bezala, kasu honetan armiarmak ikusmen bikaina du. Zortzi begietatik bi oso handiak dira, eta horiek gauez ehizatzea ahalbidetzen diete. Begi pare hori da, hain justu, ogro izena ematen diena. Eguna ezkutuan ematen dute inguru tropikaletako palmondoen hostoetan mimetizaturik, zotz baten itxura ematen —hortik datorkie spinosa abizena—. Ez da nagikeria, noski, biziraupen kontua baizik: harrapakarietatik babesteko estrategia da. Gauez, berriz, ehizari trebeak bihurtzen dira.

Darabilten ehiza estrategia hain da txukuna ezen ikertzaileek susmatzen baitzuten ikusmenaz eta lurreko dardarez gain zerbait gehiago egon behar zela haien pertzepzioan. Current Biology aldizkarian argitaratutako ikerketa batean horren haritik egindako hainbat esperimentu azaldu dituzte, eta bertan agerian geratu da armiarma horiek entzun entzuten dutela, belarririk ez duten arren. Eta oso ondo egiten omen dute, gainera.

Hau da, hain justu, ikerketa honen berritasunik handiena. Izan ere, adituen artean ezaguna zen armiarmak eta beste animalia askok zorutik jasotako dardarak hautemateko gai direla; zentzumen mota hau solido bidez transmititutako seinale gisa ezagutzen da. Baina gauza bat da bibrazioak atzematea, eta beste bat da airean gertatzen diren perturbazio urrunak hautemateko gai izatea. Oraingoan berretsi dute aire bitartez jasotako dardarak ere hautematen dituztela, eta, horregatik, hori entzumentzat jotzen dugun fenomenoarekin lotu daitekeela.

2. irudia: Harrapakarien zain geratzen dira armiarmak, hari batetik zintzilik, eta gertu daudenean sarearekin harrapatzen dituzte intsektuak, mugimendu azkar batean. (Argazkia: Jay Stafstrom)

Tinpanoak baliatu beharrean, hanketan dauden errezeptore batzuei esker lortzen dute hori. Batetik, hanketan artikulazioetan dauden organo metatarsaletan abiatzen da entzuteko gaitasun hori. Eta badirudi ere hanketan dituzten trichobothria izeneko iletxoek laguntzen dutela pertzepzio bitxi horretan.

Aurreko ikerketa batean egiaztatu ahal zuten entzumenak rol bat jokatzen zuela. Begietan silikona jarrita, ikusmena kendu zieten armiarmei; hala eta guztiz ere, gai izan ziren aireko intsektuak harrapatzeko. Lurreko harrapakinekin, ordea, ez ziren ondo moldatu, eta, horregatik, ikertzaileek ondorioztatu dute armiarmak zentzumen desberdinetan oinarritzen direla aireko edo lurreko intsektuak ehizatzeko: ikusmena darabilte lurrekoen kasuan, eta entzumena airekoenean.

Ondorioetara iristeko, batetik, armiarmen garunetan elektrodoak sartu dituzte. Zientzialariek bi metro inguruko distantzia batetik soinu desberdinak sortu dituzte, eta elektrodoen irakurketaren bitartez egiaztatu dute soinuen aurrean garuna aktibatu egiten dela. Bestetik, armiarma batzuei ere hankak kendu dizkiete, eta hanka horietan elektrodoak ezarri dituzte. Ikertzaileen esanetan, hanka horiek ordubetez erantzuteko gai dira. Bada, hankek ere soinuarekiko sentikortasuna erakutsi dute, neurketen arabera. Organo metatarsala kendu dizkieten armiarmen kasuan, berriz, soinuen aurreko erantzuna ez da hain nabaria izan. Horregatik ikertzaileek uste dute organo horiek tinpano baten rola betetzen dutela.

Laborategian ez ezik, naturan ere berretsi dituzte emaitzak. Intsektu hegalari baten presentziaren seinale izan daitekeen frekuentzia baxuko soinu bat entzutean, armiarmek haien sareak zabaldu dituzte. Frekuentzia altuagoetan, berriz, ez dira mugitu, ikertzaileen arabera, txori bat izan ote zitekeen beldur. “Frekuentzia baxuko soinuak jartzen nituenean, distantzian egon arren, armiarmek eraso egiten zuten, intsektu bat harrapatzen egongo balira bezala, baina hori ez zuten egiten frekuentzia altuagoetan”, azaldu du Cornelleko Unibertsitateko (AEB) ekologo Jay Stafstrom-ek.

Argitu nahi duten hurrengo galdera da ea entzuteko gaitasun hori norainokoa izan daitekeen direkziozkoa. Zortzi hanka izateak kokapen desberdinetan dauden sentsoreak izatea suposatzen du, eta ikertzaileek susmoa dute antolaketa hori agian baliagarria izan daitekeela soinuaren kokapena igartzeko. Ehizatzeko erabiltzen duten mugimenduagatik ere uste dute modu batean edo bestean soinuaren norabidea aurreikusteko gai direla.

Agerian geratu da armiarmen pertzepzioaren atzean mundu miresgarria egon daitekeela, eta abian diren ikerketek ezusteko ugari ekarriko dizkigutela. Baina, zer esatea nahi duzue: nire aste honetako terapia bukatutzat eman dezaket, eta pozik emango dut asteburua armiarmetan pentsatu gabe. Eta, ze demontre, hurrengo txangoan armiarmak uxatzeko makilatxo hori hagaxka magiko bihurtuko dut agian. Alde, acromantula zatar hori! Arania exumai!

Erreferentzia bibliografikoa:

Stafstrom, Jay A., Menda, Gil, Nitzany, Eyal I., Hebets, Eileen A., & Hoy, Ronald R. (2020). Ogre-Faced, Net-Casting Spiders Use Auditory Cues to Detect Airborne Prey. Current Biology. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.09.048

Egileaz:

Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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A comienzos de los años 40 del pasado siglo, el químico Harry Wesley Coover descubrió el Super Glue por accidente. Transcurría la Segunda Guerra Mundial y Coover y su equipo trabajaban en la empresa Kodak desarrollando un plástico transparente para visores de armas de fuego. Estaba experimentando con acrilatos cuando descubrió un adhesivo súper pegajoso (cianoacrilato).

Dejaron el descubrimiento de lado hasta que en 1951 Fred Joyner, investigador del equipo de Coover, volvió a usar el mismo compuesto cuando buscaban un revestimiento resistente a la temperatura para cabinas de aviones. El investigador extendió el «pegamento» en dos lentes de un refractómetro para medir el índice de refracción y comprobó que las lentes no se despegaban y pensó que aquello podía tener una salida comercial.

Pocos años después, llegó al mercado el primer Super Glue, al que llamaron Eastman 910. Sin embargo, el pegamento no tuvo mucho éxito hasta que a finales de los años 70 descrubrieron que emanaba vapores de cianoacrilato, los cuales se adherían a la grasa de la piel y dejaban al descubierto los minúsculos surcos de las yemas de nuestros dedos.

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 del Super Glue se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Foto: Aron Visuals / Unsplash

 

El descubrimiento de la radiactividad y de la existencia de los isótopos fueron avances extraordinarios. Y, como es habitual, también plantearon nuevas preguntas sobre la estructura última de los átomos, cuestiones que involucraban al núcleo atómico.

Las reglas de desplazamiento radiactivo podían entenderse en términos del modelo del átomo de Rutherford-Bohr-Sommerfeld. Pero ese modelo ampliado lo único que decía del núcleo era que es pequeño, que tiene carga y masa, y que puede emitir partículas alfa o beta. De aquí había que deducir necesariamente que el núcleo tiene una estructura que cambia cuando ocurre un proceso radiactivo. La pregunta es inmediata: ¿Se puede desarrollar un modelo del núcleo atómico que explique los hechos de la radiactividad y la existencia de isótopos? [1]

El problema de la estructura nuclear se puede plantear como dos preguntas:

(1) ¿Cuáles son las piezas básicas (partículas) de las que está hecho el núcleo?
(2) ¿Cómo se unen estas piezas para formar el núcleo?

El intento de resolver el problema de la estructura nuclear, aunque sigue siendo una actividad de frontera en la física actual, ya ha dado lugar a muchos descubrimientos básicos y a aplicaciones prácticas a gran escala. También ha tenido importantes consecuencias económicas, sociales y políticas, que se extienden mucho más allá de la ciencia básica.

La emisión de partículas alfa y beta por los núcleos radiactivos sugería que se podría construir un modelo del núcleo comenzando con estas partículas alfa y beta como piezas básicas. Un modelo de este tipo facilitaría ver, por ejemplo, cómo se pueden emitir varias partículas, en sucesión, en una serie radioactiva. Pero no va a ser tan fácil. No todos los núcleos son radiactivos, ni todos los núcleos tienen masas que sean múltiplos de la masa de la partícula alfa. Por ejemplo, el núcleo de un átomo del elemento más ligero, el hidrógeno, con una masa atómica de una unidad (dos unidades en el caso del isótopo pesado), es demasiado ligero para contener una partícula alfa; también lo es el isótopo ligero del helio, el helio-3.

Una partícula cargada positivamente con una masa unidad parece de entrada algo mucho más racional como pieza básica. De hecho, existe una partícula así: el núcleo del isótopo más común del hidrógeno, el hidrógeno-1. A esta partícula la conocemos como protón. En el modelo de estructura atómica de Rutherford-Bohr-Sommerfeld el átomo de hidrógeno consiste en un protón con un solo electrón girando a su alrededor. Es un resultado experimental el que las masas atómicas de los nucleidos están muy cerca de números naturales; de aquí que los nucleidos se escriban usando números naturales para la masa atómica, A. Este hecho, junto con las propiedades del protón (por ejemplo, su carga positiva única) hizo que pareciera posible plantear que todos los núcleos atómicos estén compuestos de protones. ¿Podría un núcleo de masa A consistir en un número A de protones?

Notas:

[1] La respuesta a esta pregunta constituye toda una rama del conocimiento conocida como física nuclear.

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

El artículo El problema de la estructura nuclear se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Juan Ignacio Pérez Iglesias

Gizaki baten entzefaloak 1,2 eta 1,4 kg arteko masa dauka; hau da, gorputzaren masa guztiaren % 2 inguru. Gizonen entzefaloak 1.260 cm3-ko bolumena du eta emakumeenak, 1.130 cm3-koa; dena dela, aldakortasun handia dago banakoen artean. Gorputzaren masaren % 2 hartzen badu ere, organismoak gastatzen duen energia guztiaren % 20 kontsumitzen du.

Entzefaloak laurogeita hamar mila milioi neurona inguru ditu, eta horien jarduera frenetikoa da halako energia gastu handiaren arrazoia. Neurona bakoitzak aldameneko neuronekin bost mila konexio sinaptiko ditu. Konexio horien guztizko kopurua 2 x 1014 eta 3 x 1014 artean dago. Entzefalo normal batek milioi bat konexio ezar eta desegin ditzake segundo batean.

Irudia: Gizakion bereizgarrietako bat da, tamaina handiko buruarekin jaiotzen garela, hala ere, entzefaloa guztiz hazi eta garatzeko denbora behar izaten da. (Argazkia: Gerd Altmann – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Entzefaloak informazioa presio-aldaketa, erradiazio elektromagnetiko eta substantzia kimiko gisa jasotzeko gai diren sentsore multzo bat erabiltzen du. Sentsoreek seinale bioelektriko bihurtzen dute informazio hori. Seinale horiek despolarizazio trantsitorioak dira, magnitude konstantekoak, eta maiztasun aldakorrekin mugitzen dira sentsoreak eta entzefaloa konektatzen dituzten neuronen mintzean zehar. Entzefaloak, seinaleak jaso ondoren, iragazi egiten ditu, bai eta horien artean lehentasunak ezarri ere, daukaten informazioaren interesaren edo adierazten duten arriskuaren arabera. Informazio horretatik eta zirkuituetan bilduta duenetik abiatuta, bere ingurunea birsortzen –edo kopiatzen– du. Gorputzak eusten badio, mende batez gorde dezake informazioa; automatikoki katalogatzen du eta, behar denean, editatu. Hain zuzen ere, kualitatiboki eta kuantitatiboki aldatzen du informazioa hura atzitzen duen bakoitzean, eta, horretatik abiatuta, «ni» bat eraikitzen du, esnatzean kontziente egiten den bakoitzean.

Konplexutasun handiko mezularitza kimikoko sistema bat gobernatzen du, eta gutxienez seiehun muskuluren jarduera koordinatzen du. Tresna horien bitartez, hauek egiteaz arduratzen da: energia prozesamendua antolatzeaz, dagoen organismoa ugaltzera bideratutako jarduerak gobernatzeaz eta, noski, existitzen jarraitzeaz –dena dela, azken horretan gutxi ahalegindu ohi da–.

Bere gainerako gaitasunak beste entzefalo batzuekin erlazionatzeko, existentziaren zentzua baloratzeko eta esperientziatik eta ezagutu ere egin ez dituen beste pareko batzuetatik ikasteko erabiltzen ditu.

Egileaz:

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

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Ana García Armada

Foto: USGS / Unsplash

Un reciente estudio de la Universidad Rutgers, en Estados Unidos, sugiere que el despliegue de futuros servicios 5G podría afectar a la precisión de las previsiones meteorológicas.

El trabajo ha sido elaborado por el Laboratorio de Redes de Información Inalámbrica de la Escuela de Ingeniería de la citada universidad. Analicemos el estudio en profundidad para explicar cómo y porqué se puede producir esta interferencia, así como posibles soluciones.

¿De qué frecuencias estamos hablando y por qué?

El estudio se refiere a la banda de 26 gigahercios (GHz), denominada como banda n258 por el 3GPP (3rd Generation Partnership Project), un organismo que estandariza las comunicaciones móviles.

La n258 pertenece al conjunto de bandas habilitadas recientemente para su uso en comunicaciones móviles 5G. Se conocen como ondas milimétricas, aunque, siendo precisos, las milimétricas empezarían a partir de los 30 GHz, con longitudes de onda menores de 10 milímetros (de ahí el nombre de milimétricas). Otras bandas que se engloban dentro de la misma denominación son las de 28 GHz (banda n257) y 39 GHz (n260).

La Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones (WRC) depende de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU), un organismo especializado de las Naciones Unidas para las tecnologías de la información y las comunicaciones.

En su reunión de noviembre de 2019, la WRC identificó las milimétricas, entre otras bandas de frecuencia, para su uso armonizado y global en lo que la ITU denomina International Mobile Telecommunications IMT-2020 (más conocidas como comunicaciones móviles 5G).

Explica la WRC que la adición de estas bandas de frecuencia a las que ya podían ser utilizadas para estos servicios responde a una necesidad de mayor ancho de banda. Es necesario para proporcionar comunicaciones móviles de mayor velocidad de datos a un número creciente de dispositivos, facilitar sistemas de transporte inteligentes, ciudades inteligentes, un crecimiento sostenible, mejor sanidad, agricultura y eficiencia energética.

De todas las bandas habilitadas por la ITU, la banda de 26 GHz es la elegida en Europa para el despliegue de la 5G, junto con las bandas de 700 MHz y 3,6 GHz. Una vez tomadas las decisiones a nivel global y europeo, los países europeos pueden disponer las medidas necesarias y proceder a las subastas para el uso de estas frecuencias.

¿Por qué se pueden producir interferencias?

La regulación del espectro radioeléctrico por parte de la ITU es imprescindible para asegurar que diferentes servicios de radiocomunicaciones utilizan porciones diferentes del espectro de frecuencias.

Esto nos permite disfrutar de innumerables servicios (Bluetooth, televisión, GPS, wifi, etc.) en el mismo lugar y momento, aunque todos ellos hagan uso del espectro radioeléctrico. Para que cada uno utilice una porción del mismo, el transmisor debe situar su información en la frecuencia deseada.

Aprovechando las características del espectro, estas informaciones transmitidas a la vez, pero en distinta frecuencia, se pueden separar. De esta forma, un receptor puede centrarse únicamente en una parte (o banda) del espectro, filtrando las demás (como si depuráramos agua con un filtro) de modo que las excluye y no interfieren.

Pero los filtros no son perfectos y siempre es posible que algo de información, sobre todo la que se transmita en frecuencias cercanas, pase a través del filtro y nos afecte. Este es el caso de los servicios meteorológicos de los que trata el estudio, que precisamente utilizan una frecuencia de 23,8 GHz, muy cercana al borde inferior de la banda de 26 GHz (que abarca desde 24,25 hasta 27,5 GHz).

Midiendo la radiación que reciben en esta frecuencia, los sensores meteorológicos pueden determinar la densidad de vapor de agua en la atmósfera, y a través de ellas hacer predicciones del tiempo. Es el caso de los sensores que están a bordo de satélites de la Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica (NOAA) de Estados Unidos.

Uno podría pensar que, estando los satélites tan lejos, la fracción que reciben de la 5G que está en Tierra es insignificante (y así es). Pero, al parecer, según los autores del estudio, la radiación puede perturbar las características de las emisiones de la atmósfera, de modo que las medidas son ligeramente distintas y la precisión de los modelos de previsión del tiempo empeora.

¿Cómo evitar posibles efectos perjudiciales?

Hay esencialmente tres mecanismos para evitar que las interferencias de unos servicios puedan afectar a otros: evaluar, proteger y mejorar.

Evaluar es precisamente uno de los objetivos del estudio de Rutgers. Si conocemos mejor los efectos de las interferencias y cómo se producen, podemos evitarlos sin tener que renunciar a utilizar ninguno de los dos servicios implicados.

Una evaluación correcta nos ayuda con la protección. Esto es precisamente lo que hace la ITU. La WRC explica que, al mismo tiempo que se aprobó el uso de las bandas milimétricas para 5G, se acordaron también medidas de protección para el servicio de exploración de la Tierra a través de satélite y para sensores meteorológicos y otros similares que puedan operar en bandas adyacentes. Estas garantizan que dichos servicios permanecen sin problemas, al igual que las estaciones de radioastronomía.

Pero las medidas protectoras pueden resultar insuficientes en algunos casos. Por eso es necesario desarrollar tecnología con los siguientes objetivos:

• Modelar mejor la propagación y la interferencia.
• Evaluar el efecto de la densidad de estaciones transmisoras.
• Determinar buenas opciones de diseño de transmisores y receptores para producir y captar menos interferencia.
• Dirigir la señal fuera de la dirección que pueda afectar a las medidas de los satélites (esto se hace particularmente bien en ondas milimétricas con una tecnología denominada beamforming).
• Mejorar los sistemas de predicción meteorológica para que sean robustos a estas interferencias residuales.

Los autores del estudio de Rutgers concluyen señalando que seguirán trabajando para obtener técnicas que mitiguen el efecto de las interferencias. Los avances tecnológicos permiten un uso armonizado del espectro, que contribuye a mejorar nuestra calidad de vida, a la que sin duda contribuye también una predicción meteorológica precisa.

Sobre la autora: Ana García Armada, es catedrática det eoría de la señal y comunicaciones en la Universidad Carlos III

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

El artículo ¿Puede la 5G interferir con los sistemas de predicción del tiempo meteorológico? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Badira gauza harrigarriak egiteko gai diren pertsonak. Horien artean daude, adibidez, eliteko kirolariak, gainerakoentzat ezinezkoak diren balentriak egiteko gai direnak. Baina, itxuraz ezinezkoak diren eta gure ulermenetik ihes egiten duten gauzak egiten dituzten beste batzuekin ere topo egiten dugu.

Horietako bat Uri Geller ilusionista da. Duela hamarkada batzuk ospetsu egin zen koilarak bere buruaren ustezko ahalmenarekin okertzen zituelako. Bai, Uri hainbat telebista saioetan agertu zen koilaren ikuskizunarekin. Baina… ba ote zuen koilarak okertzeko botere mentalik?

“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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Fuente: Wikimedia Commons

Los perros, como otros animales domesticados, se asociaron con los seres humanos mediante relaciones de comensalismo, seguramente. No sabemos con precisión cuándo se produjo esa asociación, pero ocurrió hace, al menos, quince mil años. Con algunos de esos perros, además, nuestros antepasados establecieron relaciones que fueron más allá del comensalismo. La caza, el pastoreo o la vigilancia, por ejemplo, son tareas para las que hemos entrenado y seleccionado variedades de perros.

Tal y como sugieren restos arqueológicos de hace unos 12500 años de antigüedad hallados en la isla de Zhokov (Mar de Siberia), grupos de cazadores recolectores habían domesticado perros para tirar de trineos. En un estudio recién publicado han comparado el genoma de un perro de hace 9500 años, procedente de ese mismo lugar, con el de un lobo siberiano de hace 33000 años, y con los de diez perros de trineo groenlandeses contemporáneos.

El perro de Zhokov está emparentado genéticamente con los perros de trineo actuales y, en mayor medida, con los de Groenlandia. Se trata de una estirpe seleccionada a través de un proceso largo, para dar respuesta a las necesidades de transporte de los pobladores de Groenlandia, desde miles de años antes, incluso, de la llegada de los inuit hace 850 años. No hay, por tanto, registros genealógicos de esta, como ocurre con las estirpes de otros perros de trineo, que son de selección mucho más reciente.

El perro de Zhokov no es antepasado directo de los modernos perros de trineo, pero sí comparte un ancestro común con ellos que vivió hace unos 12000 años. Sí se puede afirmar, sin embargo, que hace 9500 años ya había perros de trineo que se asemejaban a los actuales y que desempeñaban funciones similares. Curiosamente, ni los actuales perros groenlandeses ni los de hace 9500 años parecen haber hibridado con lobos. Es sorprendente porque es sabido que esas hibridaciones no se han dejado de producir a lo largo de la historia de la domesticación de los perros. Esos híbridos, seguramente, no ofrecen el rendimiento requerido o no se adaptan bien al trineo.

Algunas de las diferencias genéticas encontradas entre los perros groenlandeses y los de otras estirpes y latitudes se habían observado antes al comparar el genoma de mamuts y el de elefantes, por lo que se les atribuye una relación con la adaptación al frío. Otra variante genética de los perros groenlandeses está relacionada con el desempeño metabólico bajo condiciones de escasez de oxígeno; curiosamente, una variante de ese gen en humanos permite a los bajau –los llamados nómadas del mar- del sudeste asiático sumergirse en apnea durante tiempos excepcionalmente largos. En el caso de los perros no se trataría de hacer frente a condiciones de escasa concentración de oxígeno en el ambiente, sino a la alta demanda metabólica propia de esfuerzos extremos y sostenidos. También presentan variantes que les permiten alimentarse casi exclusivamente mediante dietas con muy alto contenido en grasa y bajo en carbohidratos, adaptaciones ya descritas en osos polares y seres humanos.

La continuidad en el tiempo de los perros groenlandeses no deja de resultar paradójica. Los perros de trineo actuales y la tecnología asociada proceden, en gran parte, de la cultura Thule, de hace entre 2000 y 3000 años. Los perros estuvieron a punto de desaparecer hace 850 años, cuando llegaron los inuit a Groenlandia. Pero no se extinguieron; la prueba es que hoy perduran. Así pues, aunque por Groenlandia han pasado diferentes culturas humanas, los perros de trineo groenlandeses han pervivido desde el Paleolítico, porque han formado parte esencial del modo de vida de todos esos pueblos.

Fuente: Mikkel-Holger S Sinding et al: Arctic-adapted dogs emerged at the Pleistocene-Holocene transition. Science 26 June 2020: Vol 368 (6498); 1495-1499 DOI: 10.1126/science.aaz8599

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 Los perros de trineo más antiguos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Uxue Razkin

Osasuna

Badira COVID-19aren ondorioak aste eta hilabeteetan pairatzen dituzten pertsonak. Gorka Oribe UPV/EHUko farmazia irakasleak Berriako testu honetan azaltzen duenez, “COVID-19a iraunkorra da” eta orain arte ezagutu diren ondorio nagusiak hauek dira: disnea, itolarria, neke kronikoa eta giharretako mina. Honi jarraiki, ikerketa batek ondorioztatu du aztertutako 179 pazienteetatik %87k gutxienez sintoma iraunkor bat zutela (nekea edo disnea), %55ek hiru sintoma edo gehiago zituela eta soilik % 12,6k ez zutela izan.

Pandemia dela eta, Rakel Mateo psikoterapeuta elkarrizketatu dute Berrian. Bere aburuz, osasun krisi honek baldintzatu ditu dolu prozesuak. Mugek prozesu hauetan nola eragin duten azaltzen du elkarrizketa honetan, baita izua dela indar handiagoz azaldu den sentimendua. Dolu prozesuaren emozioez irakurtzeko aukera duzue hemen.

Pandemia hasi zenetik, buruan izan dugu galdera hau: zenbateko iraupena du SARS-CoV-2aren aurkako immunitate-erantzunak? Ikerketa batean ikusi dute, 30.082 pertsonen datuak aztertuta, COVID-19a pasa duten pertsona gehienek birusaren aurkako IgG antigorputzen erantzun sendoa sortzen dutela eta bost hilabetez mantentzen dituztela antigorputzak. Elhuyar aldizkariak eman dizkigu xehetasunak.

Ana Maria Garcia Osasun Publikoan aditua da eta bizi dugun egoeraren larritasunaz mintzo da Berriak egin dion elkarrizketa honetan. Udaberrian konfinamendua arintzeko eman ziren urratsaz hitz egin du, Espainiako Gobernuaren aholkulari lanetan jardun zuen eta. Horretaz gain, agintariek helarazi dituzten mezuak ezbaian jarri ditu. Ez galdu!

Kimika

Arma kimikoak izan ditu mintzagai Josu-Lopez Gazpiok artikulu honetan. Horretarako, Novichok agente neurotoxikoari buruz eman dizkigu azalpen interesgarriak. Zer da baina? nerbio-agente kutsatzaileen taldekoa da eta konposatu organofosforoduna eta egitura kimiko nahiko konplexua du. Eta nola funtzionatzen dute agente neurotoxikoek gure organismoan?

Astronomia

Euskal ikertzaile talde batek unibertsoren jatorriaz ikertzeko laguntza jaso du. Zehazki, 9,3 milioi euroko diru laguntza lortu dute DIPC, UPV/EHU eta Ikerbasque-ko hiru ikertzailek Synergy-2020 NEXT-BOLD proiekturako. Horren bidez, neutrinoa bere antipartikula ote den argitu nahi dute. Berrian aurkituko dituzue xehetasunak.

Nekazaritza espaziala, zer ote da? Juanma Gallegok artikulu honen bitartez azaldu digu zertan datzan. Ikertzaile asko ari dira lanean hori lortzeko nahian. Testuan aipatzen da, besteak beste, Green Moon Project, grabitate baxuko eremu batean haziak ahalbidetu eta horien garapena ikertzeko egitasmoa. Proiektu honetan lortu zuen aurrenekoz landare batek Ilargian ernamuintzea. Ilargian haziak mantendu eta garatzeko moduko kapsula prestatzen ari dira grabitate baxuko baldintzetan landareak nola garatzen diren aztertzeko.

Emakumeak zientzian

Susana Marcosek iaz lortu zuen Ikerkuntzako Sari Nazionala, ingeniaritza optiko eta fotonikoari, eta oftalmologiako diagnostiko- eta zuzenketa- tresnen garapen industrialari egindako ekarpen aitzindariengatik. Haren ibilbideaz eta lanaz irakurri nahi baduzu, jo ezazu artikulu honetara.

Arkeologia

Aurreko astean Berriaren eskutik jakin genuen Euskal Herriko historiaurreko txakur bat aztertu dutela nazioarteko ikerketa batean. Bertan, parte hartu du UPV/EHUko Aritza Villaluenga ikertzaileak eta asteon horri buruz hitz egin du luze erreportaje honetan: “Txakurrak munduko bost leku ezberdinetan etxekotu ziren, modu independentean; duela 11.000 urte, Europan txakurrak zeuden, eta txakur mota ezberdinen presentzia bat dator giza mugimendu eta kultura nagusiekin”.

Eboluzioa

Hegaztiek eta tximeletek dimorfismo deigarria dute, arrek eta emeek kolore ezberdinak dituzte. Dikromatismo horren motor ebolutiboa zehazten saiatu dira Stockholm-eko Unibertsitateko zoologoak, Elhuyar aldizkariak kontatu digunez. Ikerketan, Europako tximeletak izan dituzte aztergai, hots, koloreak eboluzioan zehar nola aldatu diren modelizatu dute. Ondorioztatu dute arren koloreak emeena baino% 26 azkarrago eboluzionatu zuela.

Antropologia

Trantsizio demografikoa fenomenoa ulertzen saiatu gara testu honen bidez. Besteak beste, Poloniaren kasua aipatzen da. Testuan aipatzen denez, zenbat eta handiagoa izan emakumeen ikasketa maila orduan eta seme-alaba gutxiago izaten ditu. Azterketa horretako beste datu interesgarri bat: emakume bakoitzaren hezkuntza mailaren arabera ez ezik, beren gizarte inguruneko emakumeen prestakuntza mailaren araberakoa ere bada ugalkortasuna.

Ekologia

Elikadura-ohiturak aldatu behar ditugu Parisko Akordioko helburuak lortzeko (1,5 ºC edo 2 ºC-koa), Oxfordeko Unibertsitateko (Erresuma Batua) eta Minnesotako Unibertsitateko (AEB) ikertzaileek jakinarazi dutenez. Elhuyar aldizkariak azaldu digunez, nekazaritza- eta abeltzaintza-lurrak sortzeko egiten diren baso-mozketak eta deforestazioak, ongarrien erabilera eta elikagaiak sortu eta banatzeko erretzen diren erregai fosilak dira igorpenen eragile nagusietako batzuk.

Genetika

Birusen mutazioei erreparatu die Koldo Garciak Edonola blogeko testu honetan. Zehazki SARS-CoV-2a izan du aztergai eta kontatu digunez, mutazio gutxi ditu eta bere mutazio-tasa geldoa da. Itxaropentsu agertu da gainera. Izan ere, mutatzeko abiadura geldo horrek abantaila bat du: genoma egonkorra duenez, eraginkorrak diren tratamenduek eta konponbideek beste birusetan aurkitzen direnak baino denbora tarte luzeagoan izango dira eraginkorrak.

Genetikaren etorkizunaz aritu da beste behin Koldo. Asteon, Núria Lopez-Bigasen, Pompeu Fabra Unibertsitateko irakasle asoziatuaren hausnarketa ekarri digu: tumoreen garapena ikertzeko FAIR estrategia gakoa izango da.

Klima-aldaketa

Mende amaierarako, euskal itsasertzeko (Bizkaiko eta Gipuzkoako) hainbat toki arriskuan egongo direla jakin dugu Sustaturen bidez. Eusko Jaurlaritzak ondu duen txostenaren ingurukoak irakurtzeko, jo ezazue artikulu honetara.

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 #30 INMERSIÓN

Estamos sumergidos en el océano observando una maniobra de rescate a 30 m de profundidad y envueltos en la más completa oscuridad.

Nos movemos en el interior de los restos de un barco hundido hace tres días, los carteles que vemos están al revés porque la embarcación se ha dado la vuelta al caer al fondo. Buscamos el cuerpo de los 12 tripulantes de un barco que se hundió en el Golfo de Guinea…

Puedes escucharnos en:

– Podium Podcast
– iVoox
– Spotify
– Apple Podcasts

Agradecimientos:  Manuel Salvador, Ramón Carreño, Salvamento Marítimo y  Lucía Perlado

** 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 #30 INMERSIÓN se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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