Zientzia

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Uno de los primeros grandes éxitos de la hipótesis cuántica de Planck surgió, no del estudio de la radiación, sino de la teoría de los sólidos. Una vez más, Albert Einstein fue la vanguardia.

Después de presentar la hipótesis de los cuantos de luz que explicaba el efecto fotoeléctrico en 1905, Einstein demostró en 1906 que los resultados anteriores de Planck sobre la distribución de energía en la radiación electromagnética podrían derivarse utilizando dos supuestos. El primero, ya presente en su artículo de 1905, fue que la luz se compone de cuantos de luz; el segundo fue que los cuantos de luz son emitidos y absorbidos por cargas oscilantes dentro de la materia que vibran solo con ciertas energías cuantificadas. Esto significa que la luz es emitida por cargas oscilantes dentro de la materia, como podría esperarse de la teoría de Maxwell, pero las energías tanto de la luz emitida como de los osciladores están restringidas a ciertos valores permitidos, lo que contradice la teoría clásica. Los osciladores se comportaron como cargas unidas a resortes, oscilando de un lado a otro solo con ciertas frecuencias correspondientes a ciertas energías cuánticas.

En 1904, Paul Drude había propuesto un modelo de sólido cristalino en el que los átomos están dispuestos en una red tridimensional de tal manera que cada átomo está unido a sus átomos vecinos por enlaces que pueden actuar como pequeños muelles (osciladores). Drude demostró, utilizando la física clásica, que la oscilación tridimensional de los átomos de la red puede explicar la absorción observada de la radiación infrarroja por algunos sólidos, si se supone que los átomos están ionizados. Una oscilación similar de los electrones, unidos a los átomos o iones, explicaba la absorción observada de la radiación ultravioleta en estos sólidos.

Figura 1. Modelo de Drude de átomos y muelles. Fuente: Wikimedia Commons

En 1907, Einstein aplicó la hipótesis cuántica a los osciladores clásicos de Drude. Incluso antes del modelo de Drude, Einstein había especulado desde 1901 con la idea de que la energía cinética interna de los sólidos y líquidos podría considerarse como la energía de los «resonadores eléctricos». Un enigma considerable en ese momento era el comportamiento del calor específico, c, de los sólidos a medida que la temperatura disminuía. Normalmente se supone que el calor específico es una constante en la relación entre la transferencia de calor y el cambio de temperatura de una sustancia ΔQ = m·c·ΔT [2]. Y la aplicación de la física clásica al modelo de red de átomos y muelles de Drude llega a la conclusión de que, efectivamente, el calor específico c debe ser una constante para los sólidos a todas las temperaturas.

Sin embargo, cuando Einstein aplicó la hipótesis cuántica a los osciladores en el modelo de Drude obtuvo una expresión para el calor específico que afirmaba que el valor del calor específico debería cambiar con la temperatura. Para ser precisos, decía que debería ser constante a temperatura ambiente o algo menos, pero que el calor específico debería caer rápidamente a cero conforme la temperatura se va a cero (absoluto), como se muestra en la figura 2. Visto de otra forma: partiendo desde 0 K, el valor de Einstein para el calor específico de una sustancia cristalina en función de su temperatura debe acercarse a un valor constante que se alcanza más o menos a temperatura ambiente.

Figura 2. Gráfica original del artículo de Einstein de 1907

Es importante recalcar esto: las predicciones de Einstein para el comportamiento del calor específico de los sólidos en función de la temperatura se basaron en una aplicación de la hipótesis cuántica a un modelo de un sólido cristalino en el que los átomos de la red se comportan como osciladores tridimensionales que vibran con energías cuantificadas. Los físicos Walther Nernst y Frederick A. Lindemann, que trabajan en un laboratorio de bajas temperaturas en Berlín, asombraron a la comunidad científica con una confirmación completa de la predicción de Einstein sobre la forma en la que el calor específico de un sólido cristalino cambia con la temperatura. Fue la primera confirmación de la hipótesis cuántica fuera del campo de radiación, y demostraba inequívocamente que los sólidos cristalinos pueden considerarse como una red tridimensional de átomos oscilantes sujetos a los requisitos de la hipótesis cuántica y, más tarde, de la mecánica cuántica.

Este modelo ha servido como modelo básico de sólido cristalino desde entonces. Como escribieron Nernst y Lindemann:

«[…] que las observaciones en su totalidad suponen una confirmación brillante de la teoría cuántica de Planck y Einstein es obvio».

Notas:

[1] Este artículo es una adaptación de nuestro Einstein and quantum solids

[2] Nosotros lo asumimos en El misterio de la temperatura constante, por ejemplo. En el ejemplo que usamos en ese texto es suficientemente cierto.

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

El artículo Sólidos cuánticos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Aintzane Apraiz Gure gorputza eraikin bat balitz, zelulak adreiluak lirateke, adreilu bereziak: egitura bat osotzeaz gain, eraikinaren funtzionamendurako lan espezifikoz arduratzen diren adreiluak; beharren arabera bikoiztu, ugaldu, daitezkeen adreiluak; konpondu ezinezko kalteak pairatzean, deuseztatu eta unitate berriei lekua uzteko gaitasuna duten adreiluak.

Ikuspuntu filosofiko batetik, minbizia berekoitasunaren muturreko adibidea dugu; gure gorputzeko atal txiki batek, zelula (adreilu) batek, berez dagokion funtzioari eta biziraupenari uko egin eta organismo osoaren kontra gailentzen da; ugalketaren ugalketaz ez dagokion tokia okupatuko du (tumore primarioa edo jatorrizko tumorea) eta printzipioz, arrotzak zaizkion gorputzeko kokapen berrietara mugitzera heldu daiteke (metastasia). Jatorrizko organoan, ohikoa duten jardueran diharduten zelulei lekua kentzen diete minbizi-zelulek, eta ondorioz, organoaren beraren funtzionamendua eragozten dute. Antzerako jokabidea daukate jatorrizko mugetatik haratago organo berriak kolonizatzen dituzten minbizi-metastasiek. Gauzak horrela, minbiziaren esparruan galdera nagusi gutxi (baina konplexu) batzuk daude eta, munduan zehar, pertsona ugari erantzun egokiak aurkitu nahirik. Zerk eragiten du minbiziaren agerpena? Zerk bideratzen du minbizia jatorrizko organoetatik beste kokapen batzuetara mugitzea? Nola egin geniezaioke aurre gaixotasun honi?

1. irudia: Minbiziaren garapena, egoera goiztiar batetik metastasia garatzeko ahalmena izatera. (Ilustrazioa: Aintzane Apraiz – Creative Commos Attribution 3.0 lizentziapean)

Klasikoki, proposatutako hiru galdera horien erantzunaren oinarrian mutazioak egon dira, hau da, zelulen funtzionamendua kontrolatzen duen informazio-liburuan (genoma) gertaturiko aldaketak. Mutazio bakoitza hizki aldaketa bat dela onartuz gero, erraz uler daiteke hitzetan hizkiak aldatzeak liburuan ekar lezakeen nahaspila.

Joan Massagué eta bere ikerketa taldearen jakin-mina metastasiaren esparruan dago zentratua aspalditik. Haiek egindako ikerketen arabera, minbizi-zelulak jatorrizko organoetatik beste organo batzuetara mugitzeko, ez dira derrigorrezkoak mutazioak, zelulen portaera-aldaketak berak eman baitiezaioke ahalmen hori zelulari. Egoera horretan, arestian aipatutako informazio-liburuan ez legoke hizki-aldaketarik, baina zelulak normalean irakurtzen ez duen kapitulua irakurriko luke. Kapitulu horretan, zauri bortitzen aurrean jarraitu beharreko pausuak azalduko lirateke, zeintzuek, besteak beste, zelulari desabantaila egoeran bizirik irautea baimenduko lioketen. Ikuspegi honen arabera, eta asko sinplifikatuz, metastasia alegiazko zauri baten ezinezko konponketan diharduten minbizi-zelulen ondorioa litzateke. Ikuspegi hau hainbat ikertaldek partekatzen dute, baina hipotesia baieztatzen duten emaitzak eskuratzea ez da lan erraza.

Massaguéren taldearen azken lanak portaera-antzekotasunak deskribatzen ditu metastasia garatuko duten minbizi-zelulen eta kalte handi bat pairatu duen organo bateko zelulen artean. Normalean irakurtzen ez duten kapitulua irakurtzearen ondorioz, L1CAM deritzon proteina bat ekoizten dute metastasia garatzeko ahalmena duten minbizi-zelulek zein zauria konpondu behar duten zelulek. Ikerketa talde horren emaitzen arabera, proteina honek, alboko zeluletatik askatu ondoren, bizirik irautea erraztuko lioke zelulari; baita odol- edo linfa-hodietan zehar bidaiatu ondoren gorputzeko beste kokapen batera heldu eta bertan, bikoizteko ahalmena izatea ere.

2. irudia: Joan Massagué ikertzaileak zuzendutako ikerketa batek, 2020ko hasieran Nature Cancer aldizkarian argitaratutakoa, L1CAM proteinak kolon-ondesteko minbizian metastasia sortzen duten zeluletan duten papera erakusten du. Irudian kolon metastasikoaren adenokartzinoma nodulu linfatikoan. (Argazkia: Ed Uthman – CC BY 2.0 lizentziapean)

Ikerlana, batez ere, koloneko minbizi-ereduan garatu zuten; hesteko zauri-eredua eratzeko, ordea, saguak erabili zituzten. Animaliei konposatu toxiko bat eman zitzaien eta hestea kaltetu ondoren, berezko konponketa-prozesua aztertu zuten. Ikerketan askotan gertatzen denez, behaketek hipotesietara garamatzate eta esperimentuek, hipotesiak baieztatu edo ukatzera. Massaguéren ikertaldearen behaketen artean, badira zenbait funtsezkoak direnak: gizakietatik erauzitako koloneko tumore primarioak aztertzean, L1CAMen adierazpena ikusi zuten minbizi-zelula gutxi batzuetan; pertsona beretik erauzitako gibeleko metastasietan, ordea, askoz ugariagoak ziren L1CAM adierazten zuten minbizi-zelulak; baita minbiziaren kontrako tratamenduaren ondoren bizirik mantendutako minbizi-zelulen artean ere. Bestalde, L1CAMen ekoizpena nabaria zen kaltetutako hestearen berezko konponketa-prozesuan zebiltzan hesteko zeluletan; ez, ordea, kalte gabeko hestean. Behaketa hauek aditzera ematen dutenez, hesteko zeluletan, L1CAMen agerpena egoera berezi eta zelula zehatz batzuetan ageri den gertaera bat da, baina, behin agertuta, zelula horiek gaitasuna garatzen dute egiturak berreraikitzeko eta kontrako egoeretan bizirauteko. Horrez gain, ikertzaileak gai izan dira hesteko epitelio-zeluletan L1CAMen ekoizpena eraentzeko mekanismoa deskribatzeko: zelulak alboko zeluletatik askatzeko prozesuak berak aktibatuko luke proteina honen produkzioa.

Azaltzeko konplexuak diren eta burutzeko are konplexuagoak diren esperimentuen arabera, interes handiko beste emaitza bat ere lortu zuten: ikustea L1CAM ez dela beharrezkoa jatorrizko kokapenean minbizia garatzeko; bai, ordea, jatorrizko minbizi horretatik metastasiak garatzeko. Minbiziaren aurkako estrategien ikuspuntutik, aurkikuntza honek metastasien aurkako balizko itu farmakologiko baten identifikazioa dakar: L1CAM blokeatzeko edo deuseztatzeko moduren bat lortuz gero, farmako berriak ez luke hesteko atal osasuntsurik kaltetuko eta etorkizunean metastasia garatzeko aukerak neurri handian murriztuko lirateke. Baliteke honek arazo guztiaren konponbidearen itxura ez edukitzea, baina kontuan hartu behar da, hesteko minbiziaren kasuan (zein beste hainbat minbizitan), kirurgia bidez ezabatu ohi dela jatorrizko tumorea. Arazo nagusia, beraz, minbizi-mota gehienetan bezala, metastasien garapena izaten da, behin barreiatuta, bestelako organoetako metastasien kontrola konplexua izaten baita.

L1CAMen adierazpena bestelako minbizietan ere identifikatu izan da, zeinak balizko itu terapeutiko honen erabilpen teorikoa hedatzen duen. Hala ere, badaude kontuan hartu beharreko beste alderdi batzuk; besteak beste, L1CAM proteina oso ugaria dela nerbio sisteman, burmuina bezalako organoetan. Nola kaltetu L1CAM daukaten minbizi-zelulak nerbio sisteman kalte garrantzitsurik eragin gabe? Horra hor erabilpen terapeutikoari begira gainditu beharreko erronka.

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Egileaz: Aintzane Apraiz UPV/EHUko Medikuntza eta Erizaintzako irakaslea eta minbiziaren esparruko ikertzailea da.

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Lois Cook-Leurgan examinando la unidad aritmética principal del MANIAC ( Mathematical Analyzer, Numerical Integrator And Computer). El ordenador jugó un papel importante en los cálculos termonucleares que se llevaron a cabo en el Los Alamos Scientific Laboratory de la Universidad de California dentro del Proyecto Manhattan. Klara Dan von Neumann fue la autora de los primeros programas.

En las guerras siempre se ha utilizado el conocimiento del que se disponía en la época. Por tanto, la ciencia y la tecnología, en tanto que formas de conocimiento, no han sido ajenas a los conflictos bélicos. Más bien habría que decir que las guerras han incentivado la generación de conocimiento científico y tecnológico, y lo siguen haciendo en la actualidad.

A Arquímedes (s III aec) se le atribuye haber inventado un dispositivo basado en espejos ustorios para concentrar rayos de luz solar y producir suficiente calor como para dar fuego a las naves que transportaban las tropas romanas que pretendían ocupar la ciudad de Siracusa. Aunque en realidad, no sabemos si esa atribución es correcta.

Si nos limitamos al siglo XX y lo que llevamos del XXI, está claro que laboratorios y despachos de científicos han tenido un protagonismo determinante en los conflictos bélicos.

Fritz Haber fue galardonado con el premio Nobel por su descubrimiento del proceso llamado de Haber-Bosch, para la síntesis catalítica de amoniaco a partir de hidrógeno y nitrógeno atmosférico bajo condiciones de alta presión y temperatura. Ese proceso abrió la era de la producción industrial de fertilizantes y, en general, de la industria química. Pues bien, él fue el químico al frente del programa de producción de gases letales que utilizó Alemania en la I Guerra Mundial. F Haber puso sus conocimientos al servicio del esfuerzo bélico alemán por su forma de entender el patriotismo; llegó a decir que «en tiempo de paz, un científico pertenece al mundo, pero en tiempo de guerra pertenece a su país».

No solo él, James Franck, Gustav Hertz y Otto Hahn, futuros premios Nobel, también formaron parte de la unidad de Haber. Y en el bando galo, otro galardonado con el Nobel, Victor Grignard, participó en el esfuerzo francés para producir gases venenosos.

El radar, invención basada en la patente obtenida por Robert Watson-Watt (descendiente de James Watt), fue seguramente determinante del curso que siguió la II Guerra mundial. El invento, de 1935, de Watson-Watt se basaba en el uso de ondas de radio para detectar y alertar de movimientos de objetos invisibles con la vista. En este caso se trató de una invención de carácter defensivo (sirvió, entre otras cosas, para poder anticipar los bombardeos alemanes sobre la población civil británica), pero en lo relativo a su influencia sobre el curso de la guerra, a largo plazo no es posible diferenciar la función defensiva de la ofensiva.

El ejemplo más evidente de contribución científica a la guerra es el proyecto Manhattan, nombre clave con el que se conocía el proyecto que desarrolló Estados Unidos para fabricar la bomba atómica durante la II Guerra Mundial. El objetivo del proyecto era producir la bomba antes de que los nazis lo consiguieran. Lo lograron, como es bien sabido. Y como consecuencia de ello, lanzaron sendas bombas sobre las ciudades japonesas de Hirosima y Nagasaki, provocando de esa forma la rendición del Japón. El proyecto, en su parte científica, fue dirigido por el físico Julius Robert Oppenheimer y de una u otra forma, participaren numerosos científicos e ingenieros. También estos científicos tomaron parte en el proyecto por una causa. Todos ellos quisieron colaborar en la derrota de las potencias del Eje.

En las guerras del siglo XXI los científicos e ingenieros siguen teniendo una función determinante en el perfeccionamiento del armamento clásico y en las innovaciones. Drones, robots, inteligencia artificial, sistemas de telecomunicaciones, invisibilidad a los sistemas de detección son áreas en las que los ejércitos más poderosos del mundo invierten enormes cantidades de recursos. Muchos científicos e ingenieros participan en el desarrollo de nuevas ideas con fines militares.

Tanto Haber como Oppenheimer ejemplifican bien el tipo de dilemas éticos al que se han de enfrentar los científicos que toman parte activa en el desarrollo de armas de gran potencial para segar vidas humanas. Ambos actuaron motivados por su compromiso con el destino de los conflictos bélicos en que se vieron involucrados. Haber por patriotismo y Oppenheimer para frenar el avance del fascismo. Sus casos son especiales porque el resultado de su trabajo científico tuvo como consecuencia la pérdida de miles de vidas humanas, pero en rigor, nada los diferencia de la actuación de otros científicos que han desarrollado y desarrollan su actividad al servicio del ejército de sus países.

Este artículo se publicó originalmente en el blog de Jakiunde. Artículo original.

Sobre los autores: Juan Ignacio Perez Iglesias es Director de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU y Joaquín Sevilla Moroder es Director de Cultura y Divulgación de la UPNA.

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

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1. La ciencia y la guerra
2. El ethos de la ciencia
3. Sesgos cognitivos que aquejan a la ciencia

Juan Ignacio Pérez Iglesias Bihotza da eratzen denetik gelditzen den arte behin eta berriz uzkurtzen den giza muskulu bakarra. Gelditu ondoren ezer egiten ez bada, hil egiten gara.

Ernalketa gertatu eta hemezortzi egun igarotakoan, enbrioia garatzen hasten da. Zortzigarren astean ia amaitzen da prozesu hori. Funtzionatzen hasten den lehen organoa da; hiru asterekin hasten da, bihotz hodi primitiboa baino ez denean. Bosgarren astean, bihotz gisa konfiguratuta dagoenean, minutuko 80 taupadako (aurrerantzean, bpm) erritmoan aritzen da. Erritmoa azkartuz doa. Bederatzigarren astean, trenkadak, balbulak eta lau ganberak osatuta daudenean, gehienezko balioak erdiesten ditu bihotzak, 155 eta 195 bpm bitartean. Une horretatik aurrera, 120-160 bpm arte moteltzen da erritmoa.

Helduen bihotza segundoko taupada bateko maiztasunean baino pixka bat handiagoan aritzen da. Hala ere, aldatu egiten da norbanako batetik bestera, pisua, adina, egoera fisikoa eta sexuaren arabera. Batez beste, ehun mila aldiz egiten du taupada egunean, hau da, hogeita hamar milioi inguru urtean.

Irudia: Odolak gure gorputzaren barruan atal batetik bestera mugitzeko behar duen denborari erreparatzen badiogu, ikusiko dugu, esaterako, globulu gorri batek 3 segundo behar dituela bihotzetik eskumuturrera iristeko. (Argazkia: Arek Socha / Iturria: Pixabay.com)

Bi hodi sistemaren bidez odola ponpatzean datza bere lana. Txikienak biriketara eraman –hor O2 hartzen eta CO2 botatzen du– eta bihotzera itzultzen du. Handiak helburu hauetarako bultzatzen du odola: giltzurruneko iragazkietan garbitzeko, zelulei O2 emateko, ekoitzitako CO2 jasotzeko, digestio sistemako elikagaiaren molekulak ehunetara eramateko, hormonak eta beste substantzia batzuk garraiatzeko, plaketak beharrezkoak diren lekura gidatzeko, immunitate sistemako zelulak patogenoen erasoari aurka egitera eramateko, organismoan beroa banatzeko eta organoen artean komunikatzeko eta substantziak garraiatzeko beste zeregin batzuk egiteko.

Geldi, minutuko bost bat litro odol ponpatzen du helduen bihotzak ehunetara; hau da, zazpi mila eta berrehun litro eguneko, gutxi gorabehera. Bestela esanda: minutu batean ponpatzen du gorputzeko odol guztia; jarduera bizia egitean, halere, hamabost segundotan egiten du. Odol gehien jasotzen duten organoak digestio sistema (% 27), giltzurrunak (% 20) eta entzefaloa (% 15) dira. Nolanahi ere, muskuluek odol fluxu osoaren bi herenak ere jaso ditzakete organismoak ariketa bizia egiten duenean.

Giza gorputzeko odol hodiak ondoz ondo jarriz gero, berrogei mila kilometro inguru egingo lituzkete. Distantzia hori, dena dela, paraleloan zirkulatzen duten milaka hodi batzetik lortzen da; izan ere, zirkulazio sistema arteria, arteriola eta kapilarretan adarkatzen da, gure gorputzeko bazter guztietara heldu eta, ondoren, benula eta zainetan taldekatzeko, bihotzera itzuli aurretik. Hori dela eta, odol tanta, odol zelula edo partikula eseki bakoitzak ez du distantzia hori egiten sistemari itzuli osoa ematen dion bakoitzean. Odol zelula batek, adibidez, minutu bat behar du batez beste zirkuitua osatzeko; hortaz, bi kilometro orduko abiaduran bidaiatzen du, eta hogeita hamahiru bat metro egiten ditu.

Odol bolumen osoaren % 45 globulu gorriak dira –eritrozito ere esaten zaie–. Nukleorik gabeko zelulak dira, O2 eta CO2 garraiatzeaz arduratzen dira eta lau hilabete inguru baino ez dira bizitzen. Egunero, halako ehun mila milioi zelula berritzen dira gutxi gorabehera. Bere bizitza laburrean, eritrozitoa ehun eta berrogeita hamar mila aldiz igarotzen da bihotzetik, eta ehun eta hirurogei mila kilometro egiten ditu.

Eta hori guztia gu ia ezertaz ohartu gabe.

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

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Jorge Valero Gómez-Lobo y Amanda Sierra

La apoptosis de la neurona es un tipo de muerte autoinducida.
Kateryna Kon / Shutterstock

“Hasta que la muerte nos separe”. Esa es la fecha de caducidad que tienen la mayoría de nuestras neuronas. Estas células, encargadas de transmitir el impulso nervioso en el cerebro, son de las más longevas de nuestro organismo. Nacen prácticamente a la vez que nosotros y, por lo general, no se renuevan.

Pero existe una excepción a toda regla, y esta no iba a ser menos. No hace mucho que sabemos que en el cerebro de la mayoría de los mamíferos se producen nuevas neuronas a lo largo de toda la vida. Este fenómeno, que conocemos como neurogénesis adulta, sólo ocurre en unas pocas regiones del cerebro. Entre ellas el hipocampo, una región especializada en procesos de memoria y aprendizaje.

Las conexiones que establecen las neuronas dan forma a nuestros pensamientos y manera de ser, haciéndolas únicas e insustituibles. De ahí que la pérdida de neuronas que sufrimos al envejecer, o cuando caemos en las garras de una enfermedad neurodegenerativa, suela ser irreparable.

Lo normal es morir

Las neuronas mueren cuando envejecemos debido a que acumulan residuos y defectos que hacen que pierdan su función y degeneren. Este proceso natural se limita a unas pocas neuronas pero se ve agravado en enfermedades neurodegenerativas como las enfermedades de Parkinson o Alzheimer. Sin embargo, también hay mucha muerte neuronal al inicio de la vida.

De hecho, antes del nacimiento se producen muchas más neuronas de las necesarias. Tantas que la mayoría no sobreviven al no establecer las conexiones adecuadas. No solo eso, sino que gran parte de las neuronas que se generan en la vida adulta y sus precursores mueren sin llegar a incorporarse a los circuitos cerebrales. Esta muerte temprana no es patológica: todo lo contrario. Estos procesos de muerte neuronal se producen de forma normal y están destinados a mantener el buen funcionamiento del cerebro.

Una muerte limpia

La muerte temprana de las neuronas se produce de manera controlada a través de un proceso que llamamos apoptosis. Para entendernos, la apoptosis es una tipo de muerte autoinducida y limpia, que no genera desechos tóxicos dispersos y evita daños mayores. Solo deja atrás un residuo: los restos de las células que acaban de morir. Estos “cadáveres neuronales” son eliminados por unas células del cerebro llamadas microglía.

Microglía (cian) fagocitando una célula muerta, apoptótica. Arriba a la derecha una imagen de los núcleos celulares. La flecha morada señala a la célula muerta, apoptótica. La célula apoptótica tiene un tamaño menor que el resto de núcleos debido a que su contenido se ha compactado. En la imagen inferior derecha se ve la microglía, la flecha blanca señala la prolongación que la microglía extiende hasta la célula muerta.
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Las células de la microglía son células muy dinámicas cuyos cuerpos tiene prolongaciones finas que escanean continuamente el cerebro. Su misión es contener cualquier tipo de daño. Y como parte de esta función se encargan de detectar, englobar y destruir los restos de células muertas.

A este proceso por el que la microglía “se come” a las células muertas y “las digiere” lo llamamos fagocitosis. La fagocitosis es necesaria para evitar que los restos celulares degeneren y produzcan residuos tóxicos. La fagocitosis, por tanto, constituye el último paso en la gestión de la muerte de las neuronas: su eliminación definitiva. Pero, ¿qué ocurre después de la fagocitosis? ¿Acaba ahí, con la eliminación de los residuos?

Microglía en movimiento. Imagen “en vivo” del cultivo de una rodaja de hipocampo. El punto rojo representa la zona en la que se generó daño con un láser.

La microglía regula la producción de nuevas neuronas

Los resultados de nuestra investigación muestran que la microglía no se limita a retirar los residuos del sistema sin más. Por el contrario, cuando la microglía se “come” a las células muertas comienza un proceso de auto-reprogramación que cambia la expresión de sus genes. Este cambio en la expresión génica se da, entre otros, en genes que codifican para sustancias que pueden regular la propia neurogénesis. Es decir, que las células de microglía fagocítica liberan factores que limitan la formación de nuevas neuronas. Pero, ¿cuál puede ser el sentido de todo esto?

Microglía (cian) fagocitando una célula muerta y rodeada de nuevas neuronas (magenta).
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La formación de nuevas neuronas en el cerebro adulto tiene un coste. Estas neuronas se generan a partir de células madre que se activan y se agotan en el proceso. Producir un exceso de nuevas neuronas cuando no son necesarias agotaría la reserva de células madre rápidamente y la capacidad de formar neuronas cuando realmente se necesite.

La microglía detecta un exceso en la producción de neuronas al fagocitar a aquellas que mueren y, mediante las moléculas que secreta, le indica al hipocampo que frene la producción porque está gastando recursos sin sentido. De esta manera, podemos especular que la microglía fagocítica regula el equilibrio entre la oferta y la demanda, y ajusta la tasa de producción de nuevas neuronas en función de cuántas se mueren y cuántas se pueden incorporar al circuito neuronal.

La microglía tras fagocitar libera sustancias que regulan la producción de nuevas neuronas.
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Estos hallazgos tienen implicaciones en el campo de las enfermedades neurodegenerativas. En estas patologías, las neuronas mueren y la microglía es la encargada de retirarlas del tejido cerebral. En ocasiones, como hemos observado en anteriores estudios sobre la epilepsia, la naturaleza de la enfermedad impide a la microglía ejercer su función fagocítica y retirar los residuos celulares. Estos resultados nos llevan a plantear lo siguiente: incrementar la actividad fagocítica de la microglía
puede constituir una nueva vía terapéutica.

En los próximos años determinaremos si potenciar los mecanismos de auto-reparación devuelve al cerebro el adecuado equilibrio entre la vida y la muerte en las enfermedades neurodegenerativas.

Sobre los autores: Jorge Valero Gómez-Lobo y Amanda Sierra son investigadores del Achúcarro Basque Center for Neuroscience

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

El artículo El límite entre la vida y la muerte en las neuronas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Más allá de las neuronas
2. La microglía es un sensor de mortalidad neuronal
3. Muerte entre las ecuaciones (Historias de muerte y matemáticas 1)

Uxue Razkin

Osasuna

COVID-19 gaixotasunak mehatxupean jarri du Europako belaunaldi askoren bizimodua. Osasunari dagozkion ondorioez gain, beste batzuk ere sufrituko ditugu: politikoak, ekonomikoak… Baina badaude itxaropena ematen diguten datuak ere: potentzia zientifikoak buru-belarri ari dira lanean eta hori ezinbestekoa izanen da birusari aurre egiteko. Azken finean, ezagutza boterea da.

Egunotan, gehien entzun dugun mezua hau izan daiteke: “garbitu eskuak!” Sinplea dirudi baina hori izan liteke koronabirusaren aurkako tresnarik eraginkorrena. Hala mintzatu da Guillermo Quindos EHUko katedraduna Berriako artikulu honetan. Kutsatzeko modu nagusietako bat da: “Birusa ahotik, sudurretik eta begietatik sartzen da; eskuekin aurpegia askotan ukitzen dugu”. Horretaz gain, etxeko garbitasuna eta beste hainbat neurri izango dituzue irakurgai honetan, ez galdu!

Egoera honetan, garrantzi handia du osasun mentalak. Orain, konfinamenduari aurre egiteko, errutina bat ezartzea ezinbestekotzat jo du Izar Arregi psikologo kliniko eta familia terapeutak, bestela, antsietatea, depresioa eta insomnioa ager daitezke. Berriako elkarrizketa interesgarri honetan xehetasun gehiago aurkituko dituzue.

Azken egunotan, asko hitz egin da COVID-19 gaitzaren kontrako txertoaren inguruan. Bada, txertoen garapena ez da kontu erraza. Miren Basaras ibarzabal, Mikrobiologiako irakasle titularra UPV/EHUn Berrian mintzatu da garapen horri buruz. Txinak koronabirus berri honen sekuentzia partekatu zuenetik 60 egun pasatu ondoren, jadanik lehen txertoaren proba hasi da gizakietan. Ikerketa asko abiatu dira herrialde ezberdinetan baina argi izan behar dugu txerto hori populazio guztira ailegatzeko 18 hilabete itxaron beharko ditugula, gutxienez.

Genetika

Berriki ezagutu dugu COVID-19 gaitza eragiten duen birusak gripearenak baino gutxiago mutatzen duela. Informazio asko falta zaigu oraindik baina. Elhuyar aldizkariak azaltzen digunez, oraindik, adibidez, ez dute lortu jakitea izaten ari den aldaketak zeri eragiten dioten: erasokortasunari, birulentziari edo transmisio-ereduei.

Covid-19aren letalitatea handiagoa izan da gizonetan emakumeetan baino. Elhuyar aldizkariak azaldu digu gizonei gogorrago eragiten diela, batetik, emakumeen immunitate-sistema indartsuagoa delako koronabirus berriaren aurrean, eta, bestetik, generoari lotutako portaera ere kaltegarriagoa delako gizonen artean. Alabaina, ikerketa taldeak adierazi du infektatzeko eta hura transmititzeko arriskua handiagoa dela gizonetan baino, osasun-langile gehienak emakumeak baitira.

Koldo Garciak, SARS-CoV-2a hizpide hartuta, itxialdirako testu zientifikoen bilduma bat oparitu digu. Bost artikulu labur dira eta horietan, birusaren jatorria, PCR teknika, antigorputzak, immunitate-sistema eta, oro har, birusei buruz idatzi du.

Koronabirusak jatorri artifiziala ez duela argi gelditu zaigu baina joan gaitezen pixka bat harago eta ezagutu dezagun zergatik ez den artifiziala izan. Argitaratu duten ikerketa-lan batean egin dutena, Garciak azaltzen digun moduan, izan da SARS-CoV-2aren genoma aztertu eta beste koronabirus batzuekin erkatu. Zehazki, punta proteina aztertu dute eta horrek dituen bi ezaugarri nabarmendu dituzte: alde batetik, SARS-CoV-2a giza ACE2 hartzaileari lotzeko duen gaitasun handia, eta bestetik, lotura hori burutzeko erabil ditzakeen bitartekarien heina zabalagoa izan dezakela 12 baseko insertzio bati esker.

Zer da PCR teknika? Orain, SARS-CoV-2 birusaren testa egiteko hori erabiltzen dela entzun dugu askotan baina zer da zehazki? Garciak azaltzen digu DNAren kopurua handitzeko erabiltzen dela. Ez galdu bere azalpena!

Egoera honek, gainera, zenbait elementu argitzea eskatzen du; hala nola, immunitate-sistemak nola funtzionatzen duen, zein den haren mekanismoa, zeintzuk diren antigorputzak kodetzen dituzten geneak, eta lan txukun hau borobiltzeko, birusak zer diren azaldu digu. Ez galdu!

Osasun gene-testak Internet bidez eros daitezke, beste edozein produktu bezalaxe. Bi mota daude: alde batetik, norberaren jatorria aztertzeko erabiltzen direnak eta bestetik, osasunarekin lotuta daudenak. Azken hauei buruz argitaratu berri dute lan bat. Bertan, ikertzaile talde batek aztertu ditu gene-testen merkatu-garapen ezberdina duten lau herrialde: AEB, Erresuma Batua, Japonia eta Australia. Emaitzen arabera, kontsumitzaileek ez dute azaldu osasunarekin lotutako gene-testak erabiltzeko prestutasun handirik. Eta, erabiltzekotan, beren medikuekin lehenago eztabaidatuko lukete.

Biologia

Biziaren hasierako lehenengo entzimen egitura proposatu du AEBko ikertzaile talde batek. Hasierako metabolismo hartan gakoak izan ziren bi egitura proteiko identifikatu ditu. Ikertzaileen ustez, lehenengo entzima metabolikoak lirateke egitura xume haiek, bizia sor zedin funtsezkoak izan zirenak. Elhuyar aldizkarian aurkituko dituzue xehetasunak.

Zer dira erloju zirkadianoak? Eta nola funtzionatzen dute? Hori jakitea oso garrantzitsua da. Izan ere, haietan asaldurak gertatzen direnean nolako arazo eta gaixotasunak gertatzen diren azaltzea gero eta garrantzi handiagoa hartzen ari da. Egun dauden hainbat arazo, gizentasuna, gaixotasun kardiobaskularrak eta minbizia kasu, erlazionaturik daude erloju zirkadianoekin.

Emakumeak zientzian

Bertha Lutz zoologoa izan dugu protagonista aste honetan. Brasileko mugimendu feministaren oinarriak finkatu zituen; politikan hasi eta lorpen handiak egin zituen arlo honetan: bere sorterriko emakumeen sufragio eskubidea lortu zuen (1932an) eta Nazio Batuen Gutunean parte hartu zuen. Bertan, modu esplizituan emakumeak aipatu ziren lehen aldiz. Zientziari dagokionez, Natur Zientziak ikasi ondoren, anuroetan espezializatu zen. Horren ondotik, intsektuen bidezko malaria eta lepraren kutsadura aztertu zuen.

Matematika

Joko matematiko bat ekarri digu Javier Duoandikoetxeak artikulu honen bidez: Collatzen aierua. Lothar Collatz (1919-1990) matematikari alemaniarra dugu problema matematiko horren egile. Horri buruzko azalpenaz gain, testuaren amaieran, ariketa bat aurkituko duzue. Ez galdu!

Teknologia

Aurreko astean ezagutu genuen Elhuyarrek Aditu hizketa ezagutzaile elebiduna sortu zuela. Euskarazko eta gaztelaniazko audioak eta bideoak testu bihurtzen dituen plataforma da, hain zuzen. Nola funtzionatzen du Adituk? Erreportaje interesgarri honetan aurkituko duzue erantzuna.

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

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Egileaz: Uxue Razkin (@UxueRazkin) kazetaria da.

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Los fósiles, los minerales o las rocas son, entre otras cosas, en lo primero que pensamos al hablar de geología, pero lo cierto es que la física es un ámbito científico que difícilmente se puede desvincular de la geología. Y es que el fundamento físico resulta clave a la hora de explicar algunos procesos geológicos que suceden tanto en el océano como en la superficie terrestre.

Con el fin de poner sobre la mesa la estrecha relación entre la geología y la física, los días 27 y 28 de noviembre de 2019 se celebró la jornada divulgativa “Geología para poetas, miopes y despistados: La Geología también tiene su Física”. El evento tuvo lugar en la Sala Baroja del Bizkaia Aretoa de la UPV/EHU en Bilbao.

La segunda edición de esta iniciativa estuvo organizada por miembros del grupo de investigación de Procesos Hidro-Ambientales (HGI) de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la Universidad del País Vasco, en colaboración con el Vicerrectorado del Campus de Bizkaia, el Geoparque de la Costa Vasca y la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.

Las mareas, esos movimientos de mares y océanos provocados por la Luna, dejan su marca en el proceso de formación de las rocas sedimentarias. Estas marcas las podemos leer hoy para saber que ocurrió hace millones de años. Lo explica en esta conferencia Isabel Emma Quijada, profesora del departamento de geología de la Universidad de Oviedo.

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

El artículo Las mareas del pasado leídas en las rocas del presente se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. La eternidad en un grano de arena
2. Geotermia urbana
3. Los ecos del fondo submarino: imágenes de las estructuras geológicas.

Zergatik du arrakasta abesti batek eta ez besteak? Badirudi “zu” dela gakoa. Agian ez hainbeste, dena den. Jose Ramón Alonsoren You are the success of this song

Pentsa zure bizitza bost aldiz luzeago izan daitekeela, 400 urte. Hauxe lortu dute zizare batekin aldaketa genetikoen bidez. Rosa García-Verdugoren Gene modification drives 500% life extension in worms

Aplikazio teknologiko anitzak izan ditzaketa puntu kuantikoz osatutako solidoak. Asko grafenoan oinarrituta badaude ere, metal-organikoen sare nanoporotsuak askoz ere erabilera anitzagoak dituzte ingeniaritzaren ikuspuntutik, gutxi aztertuta daude. DIPC-n aurrekuntza lortu dute: Metal atoms enhance quantum dot coupling in metal-organic nanoporous networks

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

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Obra de Jesús Mari Lazkano empleada en la investigación. Fuente: UPV/EHU

El comercio ilícito de arte se ha convertido en el tercer mercado ilegal a escala mundial después de las drogas y las armas. Una investigación de la UPV/EHU ha desarrollado un novedoso método para la datación de obras de arte contemporáneo, hasta la fecha no existía ninguno, a través del estudio del proceso de envejecimiento de las pinturas acrílicas.

El objetivo era conseguir una correcta identificación y datación precisa de los materiales utilizados en las obras que pudiese ayudar en la detección de trabajos falsificados o mal atribuidos. “El punto de partida del estudio es conocer cómo envejecen las pinturas acrílicas en el arte contemporáneo, y determinar que llevan depositadas el mismo tiempo que el que se supone que tiene la obra, para poder así decir si esa obra tiene 20 años por ejemplo o está hecha antes de ayer”, cuenta Itxaso Maguregi, profesora de Bellas Artes y coautora del trabajo.

“El principal problema del arte contemporáneos es que los materiales utilizados para las obras se pueden encontrar a día de hoy fácilmente, por tanto, las falsificaciones son más sencillas, de ahí la importancia de este estudio”, explica Luis Bartolomé, otro de los coautores.

Para ello, las pinturas fueron sometidas a ensayos de envejecimiento acelerado, mediante el uso de cámaras con condiciones de luz, temperatura y humedad controladas que permiten recrear el paso del tiempo en las pinturas. “50 horas en la cámara equivaldría a un año de envejecimiento natural, y se monitorizó su evolución química a fin de desarrollar modelos matemáticos de predicción de edad. Básicamente lo que se ha realizado ha sido un estudio controlado del envejecimiento de una pintura acrílica, mediante un time lapse de la pintura”, señala Luis Bartolomé.

Tras la realización del ‘envejecimiento artificial’ se logra una serie de patrones, de muestras, que sirven para comparar con la obra original. “Una vez que creamos nuestra ‘serie patrón de muestras artificiales’, incorporamos muestras reales para compararlas. Así, hemos visto que nuestro modelo funcionaba correctamente porque estimaba justamente la edad que tenían las obras reales. Por ejemplo, se pudo ratificar que un cuadro cedido por el pintor vasco Jesús Mari Lazkano y realizado en el año 2015 tenía 4 años de antigüedad”, asegura Bartolomé.

Esta correlación ha podido utilizarse para fechar obras de hasta 22 años, conservadas en condiciones comparables y creadas con el mismo tipo de pintura. “Esta metodología podría ser un primer paso para fechar obras pictóricas contemporáneas. Asimismo, este trabajo puede resultar de ayuda en el desarrollo de otras metodologías apropiadas de conservación y restauración en pintura contemporánea”, exponen las investigadoras Laura Ortiz-Herrero e Irene Cardaba.

Referencia:

L.Ortiz-Herrero, I.Cardaba, S.Setien, L.Bartolomé, M.L.Alonso, M.I.Maguregui (2019) OPLS multivariate regression of FTIR-ATR spectra of acrylic paints for age estimation in contemporary artworks Talanta doi: 10.1016/j.talanta.2019.120114

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

El artículo Estimación de la edad en obras de arte contemporáneas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. Arte & Ciencia: Cómo descubrir secretos que esconden las obras de arte
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Uxue Razkin Ziur Bertha Lutzi ez zitzaiola asko gustatu zientzia eta letren artean aukeraketa egitea; harentzat dikotomia horrek ez zuen ezertarako balio. Zoologia eta Botanika hautatu zituen, bai, baina Zuzenbidea ere ikasi zuen, eta Brasileko mugimendu feministaren oinarriak finkatu zituen.

Politikan hasi zen bere ibilbidea aktibismoagatik; bere sorterriko emakumeen sufragio eskubidea lortu zuen (1932an) eta Nazio Batuen Gutunean parte hartu zuen, San Frantziskoko Konferentzian sinatu zena, 1945ean, alegia. Bertan, modu esplizituan emakumeak aipatu ziren lehen aldiz. Horixe izan zen Giza Eskubideen Aldarrikapen Unibertsalaren (GEAU) atarikoa, hiru urteren ostean Parisen jazo zena.

1. irudia: Bertha Lutz zoologoa, 1925eko argazki batean. (Argazkia: Wikimedia Commons – domeinu publikoko argazkia)

Dena dela, konferentzia hartan dena zuen galtzeko. Beste herrialdetako kideak saiatu ziren Lutzen borrokatzeko nahi hori zapaltzen; haren ameskeria horiek trabarik ez egitea nahi zuten, “emakumeentzat zerbait eskatzea arrunkeria hutsa” baitzen. Alabaina, Lutzi bost axola zitzaion ondokoek esaten zutena. Beste emakume diplomatikoen laguntza ere izan zuen, Minerva Bernardino eta Virginia Gildersleeve tartean. Horien iritziz, Gutunean emakumeen eskubideak aipatzea garrantzitsua baitzen eta, hala, proposamenarekin aurrera egin zuten.

Anfibioen eta diplomatikoen artean

Bertha Sao Paulon jaio zen, 1894an. Bere aita, Adolfo Lutz, medikua izan zen, eta bere ama, Amy Fowler, erizaina. Bere gurasoen lanbideek txunditu zuten txikitatik eta horregatik erabaki zuen Natur Zientziak ikastea Sorbonan (Paris); bertan, anuroetan espezializatu zen. Horren ondorio da igel batek bere izena eramatea: Paratelmatobius lutzii.

Brasilera itzuli zen ikasketak amaitutakoan. 1919an, Rio de Janeiroko Museo Nazionalean hasi zen lanean. Datu esanguratsua da guztiz, izan ere, garai hartan, emakumeek ezin zuten kargu publikoetan lan egin. Zoologia arloan hasi zen lanean, baina ondoren naturalista gisa lan egin zuen Botanika sailean, eta bertako burua izan zen 1964ra arte. Bide bat baino gehiago hartzeko gogoa zuen Lutzek, ikasketak hautatu behar izan zituenean, esaterako, zientzia eta letren arteko dikotomia horri aurre egin behar izan zion eta. Gauzak horrela, zientzia alboratu gabe, Zuzenbidea ikasten hasi zen Rio de Janeiroko Unibertsitate Federalean eta 1933an lortu zuen titulua.

Kaleetatik Kongresura

Lutz borroka feministan murgildu zen erabat. 1922an, Federação Brasileira pelo Progresso Feminino elkartea sortu zuen eta hogei urtez izan zen bertako burua. Emakumeen boto eskubidea lortzea zuen helburu sortutako elkarteak, eta asmo hori egia bihurtu zen: Getulio Vargas presidenteak baimendu zuen dekretuz Emakumeen sufragioa 1932an (bi urte geroago lortu zuten murrizketarik gabeko boza).

2. irudia: Federação Brasileira pelo Progresso Feminino elkarteko kideak, 1930. urteko argazki batean. Bertha Lutz ezkerretik bigarrena (eserita) da. (Argazkia: Wikimedia Commons – domeinu publikoko argazkia)

1934an, ordezko diputatu izendatu zuten eta bi urte geroago hartu zuen kargua. Emakumeen eta haurren lan-arloko legedia aldatzeko, eta gizonen eta emakumeen soldata berdintasuna bermatzeko borrokatu zuen Kongresuan. Gainera, Amaren, Haurren eta Bakearen Egunak ezarri zituen. Modu berean, Rio de Janeiroko Pedro II eskolan neskak sartu ahal izatea eskuratu zuen, eta 1929an, Emakumearen Unibertsitatea sortu zuen. Halaber, herrialdeko ingurumena eta natura babestearen eta zaintzearen alde egin zuen.

Lutzek ideia ugari zituen baina ez zuen denborarik izan horiek taxutzeko; 1937an, Vargasek Parlamentua itxi zuen eta Estado Novo deituriko erregimen autoritarioa inposatu zuen. Bitartean, zoologoa zientzian aritu zen, zehazki, intsektuen bidezko malaria eta lepraren kutsadura aztertzen. Politika arloan, nabarmentzekoa da La nacionalidad de la mujer casada argitalpena, emakumeen eskubide legalak defendatzen zituena. 2001ean, Bertha Lutz Saria sortu zuten. Urtero, emakumeen eskubideen eta genero-berdintasunaren alde lan egin duten bost emakumeri aitortzen zaien saria, hain zuzen.

3. irudia: Bertha Lutz laborategian lanean. (Iturria: Centro de Investigación de Estudios de Género – Universidad Miguel Hernández de Elche)

2018ko abenduan El Pais egunkariak argitaratu zuen artikulu batean, Ángeles Ezama Gilen, Zaragozako Unibertsitateko Espainiar Filologiako Departamentuko irakaslearen hitzak bildu zituen; hark modu argian azaldu zuen emakumeen egoera historian zehar:

“Gizonei gehiago barkatzen zaie erdipurdikoa izatea emakumeei baino, azken hauek aitortza gehiago behar dute liburuetan agertzeko”.

Bertha Lutz kaskarkeriatik oso urrun zegoen, izan ere, zailena lortu zuen, nahitaezkoa bilakatu zen bi arlotan: zientzian eta feminismoan. Inork bere liburua idatzi ez bazuen ere, berak egin zuen bere lorpenei esker.

Iturriak:

• Enciclopedia Latinoamericana: Lutz, Bertha Maria Julia
• Fábrica de la memoria: Bertha Lutz: una sufragista brasileña en el laboratorio
• Mujeres con Ciencia: Bertha Lutz, zoóloga
• Mujeres que hacen la historia: Bertha Lutz
• Wikipedia: Bertha Lutz

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Egileaz: Uxue Razkin (@UxueRazkin) kazetaria da.

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Daniel Garcia-Castellanos

Tomanowos en el Museo de Historia Natural de Nueva York.
Daniel García-Castellanos, Author provided

La roca con la historia más fascinante que conozco tiene un nombre milenario: Tomanowos. Significa el visitante del cielo en el extinto idioma de los indios clacamas, para quienes Tomanowos vino para unir el cielo, la tierra y el agua.

Hoy yace en el Museo de Historia Natural de Nueva York. Sin embargo, cuando los colonos europeos la encontraron hace más de cien años junto a Portland (Oregón), protagonizó una de las historias más hilarantes en geología, fruto de la atracción fatal que una roca rara como esta produce en los humanos.

¿Qué sabemos sobre sus orígenes?

Tomanowos es un raro meteorito de 15 toneladas compuesto de hierro y níquel (Fe 91 %, Ni 7,6 %). Estos átomos de Fe y Ni se formaron mediante fusión nuclear en el núcleo de estrellas. Convertidas en supernovas, sufrieron gigantescas explosiones que los esparcieron por el espacio.

Las explosiones de supernovas esparcen por el espacio el hierro producido en las estrellas más pesadas. Este hierro termina en nebulosas de partículas que eventualmente producen nuevas estrellas y protoplanetas como el que formó Tomanowos.
X-ray: NASA/CXC/Rutgers/J.Hughes; Optical: NASA/STScI

Hace unos 4 500 millones de años, estos átomos pululaban en una nebulosa de detritos cósmicos que comenzaba a agregarse para formar protoplanetas en el sistema solar. Tomanowos fue parte del núcleo de uno de estos protoplanetas, en cuyo centro se acumulan siempre los metales más pesados.

Más tarde, hace unos 4 000 millones de años, una colisión entre dos de esos protoplanetas devolvió nuestra pieza de museo a la soledad espacial. Lo sabemos porque un choque es la única manera conocida de extraer una masa de 15 toneladas del centro de un protoplaneta.

Vesta, un protoplaneta superviviente del sistema solar primigenio. Debido a su gran tamaño, los protoplanetas desarrollan una estructura de capas por densidades con elementos más pesados como el hierro concentrados en el núcleo. Tomanowos es un pedazo del núcleo expulsado por una colisión de un protoplaneta similar.
EPFL/Jamani Caillet, Harold Clenet

Hace apenas 17 000 años, la órbita de Tomanowos finalmente se cruzó con la terrestre. Como resultado de este billar cósmico, el meteorito entró en nuestra atmósfera, con la suerte de aterrizar plácidamente en un casquete glaciar en Canadá. El hielo glaciar suele ser una importante fuente de meteoritos bien preservados.

La acción del agua y el hielo

Durante las siguientes décadas, el glaciar transportó lentamente a Tomanowos hacia una lengua glaciar que en ese momento bloqueaba el río Fork en Montana (EE. UU.).

El hielo obstruía el valle fluvial formando una barrera de 600 m de altura que dio lugar aguas arriba el enorme lago Missoula. Aunque ya no quedan restos de esa barrera, conocemos su existencia porque Joseph Pardee encontró en la década de 1920 los sedimentos del enorme lago que ocupó el valle.

Arrastrada por el glaciar, la roca llegó a la presa de hielo justo el año en que esta colapsó por la presión del agua. Provocó una de las mayores inundaciones jamás documentadas: las inundaciones de Missoula, que dieron forma a los Scablands y transformaron el paisaje del estado de Washington. El fenómeno alcanzó una intensidad equivalente a varios miles de cataratas del Niágara.

Al caer el dique glaciar, el meteorito quedó atrapado en un bloque de hielo y fue arrastrado flotando en la inundación. Cruzó los estados de Idaho, Washington y Oregón siguiendo el cauce del desbordado río Columbia a velocidades de más de 20 m/s, según simulaciones numéricas del evento. Cuando flotaba ya a la altura de la actual Portland, la carcasa de hielo se rompió y la roca se hundió bajo las aguas.

Tras la inundación, Tomanowos quedó expuesto a la atmósfera. Durante miles de años, la lluvia reaccionó con un mineral raro en la Tierra pero común en los meteoritos, la troilita (FeS). El agua disolvió lentamente el hierro, formando las cavidades de la roca.

La llegada del hombre

Los clacamas llegaron a Oregón probablemente poco después de la inundación. ¿Sabían que las rocas de níquel provienen del cielo? ¿Les intrigaba la ausencia de un cráter en el lugar del meteorito? ¿Vislumbraron la posibilidad de que una inundación lo llevara al lugar, una teoría que tardaría miles de años en ser desarrollada por la geología? En cualquier caso, el nombre que le dieron al meteorito nos recuerda que las culturas precientíficas no eran tontas. O al menos no lo eran más que las posteriores.

La historia que sigue confirma de alguna manera esta hipótesis. En 1902 un colono llamado Ellis Hughes decidió apropiarse en secreto de la roca de hierro trasladándola a sus tierras. Pero no es fácil mover 15 toneladas más de un kilómetro sin despertar sospechas, ni siquiera en Oregón. Durante los tres meses de penoso transporte nocturno, el meteorito sufrió severas mutilaciones.

Después de acabar con la mudanza de Tomanowos, Hughes construyó una cabaña alrededor del meteorito, anunció que lo había encontrado en su propiedad y comenzó a cobrar veinticinco centavos por verlo.

En otro despliegue de insensatez, un vecino demandó a Hughes alegando que la roca había aterrizado en su propiedad. Y para respaldar su reclamación mostró a los investigadores un enorme cráter en su terreno. El caso hubo de ser desestimado cuando un tercer vecino de la zona informó de una gran explosión escuchada unos días antes.

Irónicamente, el propietario legítimo del lugar del meteorito resultó ser la Compañía de Hierro de Oregón. La empresa desconocía su existencia hasta el momento, pero pronto contrató a un guardia que se sentó encima de la roca con un arma hasta que la vendió al museo de Nueva York.

Las autoridades, que ya habían decidido relocalizar a los Clacamas en una reserva, decidieron también reubicar a Tomanowos en la otra costa de los EE. UU. Hoy, los descendientes de los clacamas conservan aún el derecho a visitar al visitante que reunió al cielo, el agua y la tierra en la última parada de su billar cósmico.

Sobre el autor: Daniel Garcia-Castellanos es investigador del Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera (ICTJA – CSIC)

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

El artículo Tomanowos: el meteorito que sobrevivió a las megainundaciones y a la insensatez humana se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. Las últimas gotas de agua en el meteorito
2. ¿Qué hay más allá de la orilla del mar?
3. Parque cretácico

Beñat Zaldibar Aranburu 2017. urtean, Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash eta Michael W. Young ikertzaileek Fisiologia edo Medikuntza Nobel saria irabazi zuten “erritmo zirkadianoak kontrolatzen dituzten mekanismo molekularretan egindako aurkikuntzak direla eta”.

1. irudia: Gorputzaren eguneko eta gaueko zikloei eragiten die erritmo zirkadianoak.

Erritmo zirkadianoak gau/egun zikloak aurreikusten dituzten barne erloju biologiko baten bidez gidatzen dira, organismoen fisiologia eta portaera optimizatuz. Erloju zirkadianoa hiru zatitan antolaturik dagoela esan genezake. Alde batetik, sarrera-bidezidorra, non organismoak ingurumeneko kinadak jasotzeko hartzaileak dituen eta kinada hauek osziladore zentralera garraiatzen duen; bestetik, osziladore zentrala, non denbora zirkadianoa mantendu eta erritmoa ezartzen den; eta azkenik, irteera-bidezidorra, non erritmoa hainbat prozesu fisiologiko eta metabolikoren kontrol gisa adierazten den.

Begiaren erretinan ditugun zelula fotohartzaileen artean, gutxi batzuek, inguruneko argitasun-maila deskodifikatzen dute formen inguruko informaziorik eman gabe. Zelula berezi hauetan agertzen den pigmentua melanopsina da. Melanopsinatan aberatsak diren zelula berezi hauen seinalea burmuinaren eskualde berezi batera heltzen da, hipotalamoko nukleo suprakiasmatikora, eta nukleo hau da, hain zuzen, organismoan daukagun erloju zirkadiano nagusia.

2. irudia: Erloju zirkadiano zentral eta periferikoen arteko interakzioen arteko irudi eskematikoa. Organoetan azaltzen diren uhinak, organo horietan eraenketa zirkadianoa (jarduera maximo eta minimo ziklikoak) pairatzen dutela adierazten dute. ACTH (Hormona adrenokortikotropikoa).

Erloju zirkadianoaren oinarrizko egitura molekula-mailan atzeraelikadura negatiboa duen transkripzio eta itzulpenean oinarritutako zirkuitu bat da, eta han geneak modu koordinatuan erregulatzen dira. Horrela, CLOCK eta BMAL1 proteinek per familiako eta cry familiako geneen adierazpena bultzatzen dute. PER eta CRY proteinak zitoplasman metatzen dira. Ondoren, PER eta CRY elkarrekin lotzen dira nukleora translokatuz eta bertan CLOCK eta BMAL1-era lotzen dira beren transkripzioa erreprimituz. Modu horretan prozesua ziklikoki errepikatzen da nolabait organismoari ziklotasun bat emanez. Ziklotasun hau, organismoaren beste organoetara garraiatzen da.

Erloju zirkadiano hauek loaren ereduak, elikadura-portaerak, hormonen askapena, odol presioa edo gorputzaren tenperatura bezalako prozesuak erregulatzen laguntzen dute. Erloju zirkadianoek nola funtzionatzen duten eta haietan asaldurak gertatzen direnean nolako arazo eta gaixotasunak gertatzen diren azaltzea gero eta garrantzi handiagoa hartzen ari da. Izan ere, gaur egun dauden hainbat arazo (gizentasuna, gaixotasun kardiobaskularrak, minbizia…) modu zuzen edo ez-zuzen batean erlazionaturik daude erloju zirkadianoekin. Gainera, gaur egun ditugun hainbat ohiturek; bidaia luzeak, txandaka lan egitea edo eguneko momentu ezohikoetan argipean egotea ez diote gure barne erlojuari laguntzen.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: Ekaia 35
• Artikuluaren izena: Erloju zirkadianoak: zer diren, nola funtzionatzen duten eta zergatik diren garrantzitsuak.
• Laburpena:Lurrean dauden organismoek denboraren kontrola mantentzeko sistema endogenoak garatu dituzte, hainbat prozesu fisiologiko zein portaerazkoak sinkronizatzen dituztenak. Sistema hauei erritmo edo erloju zirkadianoak deritze, eta haien mekanismo molekularra deskribatzeak eta ulertzeak berebiziko garrantzia izan du biologiaren eta medikuntzaren munduan azkeneko hamarkadetan. Erloju zirkadianoek nola funtzionatzen duten eta haietan asaldurak gertatzen direnean nolako arazo eta gaixotasunak gertatzen diren azaltzea gero eta garrantzi handiagoa hartzen ari da. Izan ere, gaur egun dauden hainbat arazo (gizentasuna, gaixotasun kardiobaskularrak, minbizia…) modu zuzen edo ez-zuzen batean erlazionaturik daude erloju zirkadianoekin.
• Egileak: Beñat Zaldibar Aranburu.
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua.
• ISSN: 0214-9001
• Orrialdeak: 225-238
• DOI: 10.1387/ekaia.20339

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Egileaz:

Beñat Zaldibar Aranburu UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Kimika Makromolekularrek Laborategian dabiltza.

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Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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Las matemáticas también son un mundo de imaginación, no sólo los caminos de letras. […] Las matemáticas me han hecho más consciente de la importancia de la estructura y por otro me han educado en la síntesis. En mis obras existen ciertas simetrías, repeticiones que se dan en un mismo texto que de algún modo se puede decir que son una matemática oculta.

Juan Mayorga en [2]

En la entrada Personas famosas que estudiaron matemáticas: literatura y cine, Raúl Ibáñez citaba al premiado dramaturgo Juan Mayorga, licenciado en matemáticas y doctor en filosofía, que también ejerció como profesor de matemáticas durante cinco años. En 2010, cuando la revista Matematicalia aún se publicaba, tuvimos la suerte de poder concertar una entrevista con Mayorga; el título de esta entrada alude precisamente a una frase de la conversación mantenida con la periodista Leticia Fernández Abejón (Divulga). La reportera preguntaba al dramaturgo sobre la relación entre las matemáticas y el teatro:

A mi modo de ver, primero las matemáticas son una escritura de precisión, y así ha de ser también la del teatro: una escritura sin un gramo de grasa. Segundo, porque las matemáticas y el teatro coinciden en su búsqueda de síntesis significativas: igual que para un matemático una fórmula define toda una clase de objetos, para un dramaturgo una frase puede definir un personaje o incluso una época, así como un objeto puede definir un espacio, por ejemplo, un banco puede ser todo un parque.

Portada del libreto de El chico de la última fila.

 

Mayorga comentaba en la entrevista que su El chico de la última fila era una obra en la que «las matemáticas sirven como elemento dramático e hilo conductor. Se establece una relación entre dos alumnos; uno ofrece al otro enseñar matemáticas y el segundo le enseña al primero filosofía. […] Un motivo poético de la obra es el mundo de los números imaginarios. En ese sentido, creo que las matemáticas tienen una capacidad poética extraordinaria: la noción de matriz, elipse, tienen una poesía propia y un mundo.».

Los personajes de El chico de la última fila pertenecen a tres familias distintas: Claudio García –el chico de la última fila– y su padre; el profesor de Lengua y Literatura Germán y su esposa Juana y “Los Rafa”, familia burguesa formada Rafael Artola padre, Ester –ama de casa– y Rafa hijo, compañero de Claudio.

Claudio es uno de los alumnos de Germán. Se sienta en la última fila de clase. Desde allí observa lo que sucede dentro y fuera del aula. No es un mal estudiante, excepto en la asignatura de filosofía. Rafa también es alumno de Germán. No se le dan bien las matemáticas, pero si la filosofía. Claudio encuentra en esta situación la ocasión para colarse en casa de Rafa: propone a su compañero ayuda en matemáticas a cambio del apoyo de Rafa en filosofía. Se trata solo de una estratagema de Claudio para espiar a esta familia perfecta: él no tiene madre y su padre es un extraño personaje al que ni siquiera se le da nombre en la obra.

Germán es profesor de Lengua y Literatura. Propone a su alumnado una redacción sobre Mi pasado fin de semana. Entre las simplezas escritas por sus estudiantes, Germán descubre un texto distinto, el de Claudio, que explica en su escrito cómo su deseo de entrar en casa de Rafa le llevó a vivir su primer día con la familia de su compañero:

A las once toqué el timbre y la casa se abrió ante mí.

Su atracción por la vivienda –que esconde los secretos, las miserias, las alegrías y los anhelos de sus habitantes– se muestra también al final de la obra:

Algo necesitarán. Siempre habrá un modo de entrar. Siempre hay un modo de entrar a cualquier casa.

Intrigado, Germán decide hablar con Claudio para saber si ese relato es real o ficticio. Claudio le confirma que no inventa, que solo expone lo que está viviendo. Germán no puede –¿o quizás no desea?– frenar a Claudio, que prosigue redactando sus vivencias en la casa de “los Rafa”, finalizando cada nuevo episodio con un desafiante Continuará.

Claudio pasa de ser un simple cronista a desencadenar voluntariamente situaciones para escrutar, analizar, embaucar, burlarse y escribir para Germán todo lo que observa. Los escritos de Claudio van mostrando su gradual injerencia en la vida de “los Rafa” ante la progresiva incomodidad de Germán. Entre el profesor y el alumno prospera un ambiguo juego de seducción, disgusto, arrogancia, recelo, apego y rivalidad. Claudio se hace con la victoria final en un sorprendente desenlace.

Mientras que a Germán y Claudio les une el amor por la literatura, la conexión entre Claudio y Rafa se realiza a través de las matemáticas y la filosofía. A Claudio le gustan las matemáticas, mientras que Germán está obsesionado por Tolstoi y Dostoievski:

– Claudio: El de Filosofía está empeñado en convencernos de que su asignatura es útil. Siempre empieza planteándonos un caso, él lo llama “dilema moral”, y luego nos explica el filósofo, Platón, Hegel, lo que toque. Todos quieren convencernos de que enseñan cosas útiles. Todos menos el de Matemáticas. Ése ya nos advirtió el primer día que las Matemáticas no sirven para nada.

– Germán: Las Matemáticas son importantes. También la Filosofía. Aunque ni las Matemáticas ni la Filosofía tengan respuesta para la gran pregunta.

– Claudio: ¿La gran pregunta?

– Germán: ¿Tolstoi o Dostoievski? Ésa es la gran pregunta, la que resume todas las demás.

Cartel de una representación de El chico de la última fila.

 

Claudio explica a su amigo ejercicios sobre cónicas –Rafa debe aprender a distinguirlas a través de sus ecuaciones– o sobre números imaginarios:

– Rafa: Raíz cuadrada de menos uno. Por más que lo pienso, no le veo el sentido.

– Claudio: No es un número real. Por eso se les llama números imaginarios: raíz de menos cinco, raíz de menos siete… Sólo existen en la cabeza. Pero se les puede sumar, multiplicar… ¡dibujar! Se puede hacer cosas con ellos, aunque no existan.

– Rafa: No consigo memorizar las fórmulas. Las aprendo y se me van.

– Claudio: No tienes que memorizarlas, tienes que comprenderlas. (Le pone tres ejercicios.) Le pongo tres ejercicios: uno fácil, para animarlo; otro no tan fácil; y otro difícil, para que se atasque. Mientras él combate con los números imaginarios, yo doy una vuelta por la casa.

Los números imaginarios, ¿permiten al protagonista deambular por la casa de Rafa con completa libertad o quizás aluden a esa delgada línea entre lo auténtico y lo inventado?

– Germán: Hay algo de lo que todavía no hemos hablado. Hasta ahora hemos evitado hablar de ello, pero no podemos postergarlo más tiempo. El título. El título compromete. El título establece un pacto con el lector. El título le orienta acerca de qué ha de valorar, en qué ha de fijarse: “Guerra y paz”, “Los hermanos Karamazov”… ¿Qué tal “El chico de la última fila”?

(Silencio.)

– Claudio: Yo he pensado“Los números imaginarios”.

Cuando Rafa descubre que Claudio ha enviado una poesía a su madre, corta radicalmente con él. El joven escritor encuentra refugio en las matemáticas:

Ahora estudio solo. Matemáticas. Las Matemáticas nunca defraudan.

Más información:

[1] Juan Mayorga, El chico de la última fila, Ed. Ñaque, 2006

[2] Leticia Fernández Abejón, Las matemáticas tienen una capacidad poética extraordinaria, Entrevista a Juan Mayorga, Matematicalia, Cultura, Vol. 6, no. 1, 2010

[3] Marta Macho Stadler, El chico de la última fila de Juan Mayorga, DivulgaMat, julio 2010

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

El artículo La extraordinaria capacidad poética de las matemáticas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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3. Artistas que miran a las matemáticas

Javier Duoandikoetxea Betidanik ezagutzen dira matematikarien ahalegin guztiei iskin egin dieten itxura errazeko galderak. Batzuetan mendeak joan dira eta jende askoren lana behar izan da norbaitek erantzuna lortu arte, Fermaten azken teorema lekuko. Beste batzuetan hor daude, zain. Galdera horietako bat aurkeztuko dizuet gaur, problema ireki ospetsuen artean enuntziaturik errazena duena seguruenik. Collatzen aierua

Jokoa erraza da. Zenbaki arrunt bat hartuta, egizu ariketa hau:

• bikoitia bada, erdibitu;
• bakoitia bada, hirukoiztu eta bat gehitu.

Dei dezagun F agindu horiek definitzen duten funtzioa, hau da,

Orain egin beharreko lana hau da: zenbaki batekin hasita, egizu F funtzioak dioena; gero gauza bera lortutako zenbakiarekin, eta horrela behin eta berriro; ondoren, deskribatu lortzen den segidaren portaera. Segida horri hasierako zenbakiaren orbita edo hegaldia deritzogu. Ikus ditzagun zenbait adibide:

Orbita horiek guztiak 1 – 4 – 2 zikloa errepikatzera heldu dira, ikusten denez. Hasieran hartu ditugun balioek zerbait berezia ote dute? Utziko dizut, irakurle, zure gustuko aukerak egiten eta segiden bilakaera aztertzen. Adibide batzuk egin eta gero, ez baduzu oraindik probatu 27 zenbakia, egizu. Luze hartuko dizu, baina horren orbita ere 1 – 4 – 2 ziklora helduko da. Orduan —pentsatuko duzu— badut erantzuna: hasierako zenbakia edozein izanda ere, beti amaituko da berdin, 1 – 4 – 2 zikloan bueltaka. Baliteke, baina… inork ez daki oraindik! Horixe da, hain zuzen ere, problema honen magia, urte asko pasatu direla (80 inguru) norbaitek plazaratu zuenetik eta, bere xalotasunean, erronka handi bihurtu dela. Hori bai, denek uste dute baietz, ziklo horretan amaituko dela beti. Matematikan, ordea, uste izate hutsak ez du balio zerbait egiazkoa dela esateko, froga behar da, eta, hemen, ez daukagu. Bitartean, aieru bat baino ez da, espero den emaitza bat. Honela eman daiteke Collatzen aierua: edozein zenbakitatik hasita, orbita beti helduko da 1 – 4 – 2 ziklora.

Nori bururatu zitzaion? Matematikan problema honi loturik gehien aipatzen den izena Lothar Collatz (1910-1990) matematikari alemaniarrarena da, hari aitortzen baitiote problemaren jatorria, baina beste izen batzuk ere lotzen zaizkio: Ulam, Kakutani, Sirakusa… edo, besterik gabe, 3n+1 problema esan ohi da.

1. irudia: Lothar Collatz matematikaria (1910-1990). (Argazkia: Oberwolfach photo collection – CC BY-SA 2.0 DE lizentziapean)

Ordenagailuen laguntza

Collatzen problema abiatu zenean ez zegoen ordenagailurik. Gaur egun, ordea, kalkulu-ahalmen izugarri handia dute makinek eta eskuz ezinezkoak diren kalkuluak egitea ahalbidetzen dute. Hortaz, geroz eta zenbaki handiagoak proba daitezke. Bada, 2017an egiaztatuta zegoen 20 zifra edo gutxiagoko zenbaki guztien orbitek aierua betetzen dutela, hau da, beti 1 – 4 – 2 ziklora heltzen direla. Hori bai, ordenagailuak ezin izango ditu inoiz zenbaki guztiak egiaztatu, infinitu baitira…

2. irudia: 27 zenbakiaren orbitaren grafikoa. (Iturria: Conjecture de Syracuse)

Zikloak

Zenbaki batean hasi eta bere orbitan berriro zenbaki bera lortzen bada, ziklo bat dela diogu, 1, 2 edo 4rekin hasita gertatzen den bezala. Ziklo horretan, hirugarren urratsean errepikatzen denez hasierako zenbakia, zikloaren luzera 3 da.

Besterik frogatu arte, hiru aukera teoriko daude orbita baterako:

• 1 – 4 – 2 ziklora heltzea;
• beste ziklo baten bueltan geratzea;
• infiniturantz joatea.

Existituko da beste ziklo bat? Ez da aurkitu, bestela ezetz erantzungo genioke aieruari eta problema beste modu batean formulatu beharko genuke. Baina ez da frogatu existitzen ez denik ere. Hori bai, badakigu horrelako ziklo bat egonez gero, haren luzera 17 000 000 000 (hamazazpi mila milioi) baino handiagoa izan beharko litzatekeela.

Gelditze-unea

Problemari erantzuna emateko nahikoa izango litzateke hau frogatzea: orbita batek beti hartzen du hasierako zenbakia baino balio txikiago bat, salbu 1ekin hasten bada. Utziko dizut, irakurle, zure kabuz pentsatzen zergatik horrek aierua frogatzen duen. Emaitza hori ere ez dugu ezagutzen, beraz. Zenbaki baten gelditze-unea esaten zaio bera baino txikiago den batera heltzeko behar den urrats-kopuruari. Ikus goiko adibideak: 3ren gelditze-unea 6 da (seigarren urratsean 2 dugu), 9rena 3 (hirugarren urratsean 7) eta 15ena 11 (hamaikagarren urratsean 10). 27ren orbita kalkulatzeko astia hartu baduzu, ikus zenezake gelditze-unea 96 dela, orduan lortzen baita 23 (27 baino txikiago den lehena). Hortaz, problemaren beste formulazio bat hau litzateke: frogatu zenbaki guztiek gelditze-une finitua dutela.

Erabateko gelditze-unea da 1era heltzeko behar den urrats-kopurua. Lehengo adibideetara itzulita, 3rena 7 da, 9rena 19 eta 15ena 17. Berriro 27 zenbakiak marka handia jartzen du, 111 urrats behar baititu 1era heltzeko. Bistan da zenbaki handiago batekin hasteak ez duela esan nahi gelditze-unea edo erabateko gelditze-unea handiagoa izango dela. Ordenagailuetarako erronka handia da emandako gelditze-une bat duten balioak kalkulatzea. Esaterako, erabateko gelditze-unea zehazki 2000 duen zenbaki txikiena aurkitzea izan zen mende hasierako erronka eta ez zen lortu 2008ra arte; 17 zifrako zenbaki bat da.

3. irudia: 18 urrats edo gutxiagotan 1era heltzen diren zenbakien grafikoa. (Grafikoa: Jason Davies)

Erlazionatutako emaitzak

Besterik ezean, ohikoa izaten da matematikan tarteko emaitzen bila joatea. Problema honetarako, itxura probabilistikoa duten emaitzak daude, adibidez. Hitz arruntetan, “aierua ia zenbaki guztietarako betetzen da” esaten dute emaitza horiek. Matematikan “ia guztiak” horrek formulazio zehatz bat behar du. Hona hemen horietako bat. Finka dezagun N zenbakia. Izan bedi b(N) N baino txikiago diren zenbakietatik gelditze-une finitua dutenen kopurua. Aierua egia bada, denak izango dira, baino hori ez dakigu. Bada, frogatuta dagoena da b(N)/(N-1) proportzioaren limitea 1 dela N infiniturantz doanean. Hori urrun dago espero dugun emaitzatik, baina aieruaren egiazkotasunaren aldeko urrats bat da.

5n + 1 aldaera

Demagun n zenbaki bakoitia 3rekin biderkatu beharrean 5ekin biderkatzen dugula, hau da, 5n+1 egiten dugula. Bikoitiak, lehengo moduan, erdibitu egingo ditugu. Ikus ditzagun orbita batzuk:

Lehen hirurak zikloak dira (5etik hasita bigarren zikloan amaituko dugu). Laugarren adibidea, 7tik hasten dena, hamabigarren urratsean gelditu dugu, ziklo batera heldu barik. Luza dezakegu orbita, baina ez dirudi itzultzen denik, eta bai, ordea, zenbaki handietara iristen dela. Horrek iradokitzen du 7ren orbitak infiniturantz joko duela. Hori ere problema irekia da, inork ez baitaki hala den edo ez. 3n+1 problemari aldaketa txikia egin badiogu ere, eragin handia du orbiten dinamikan.

Ariketa (erraz) bat irakurlearentzat

Har ezazu beste funtzio hau:

Azter ezazu hasierako balio bakoitzarentzat zein den eboluzioa. Aurrekoen aldean, orain askoz errazagoa da azaltzea zein den orbiten portaera. Hau ez da problema irekia, noski. Anima zaitez erantzuna bilatzen.

Gehiago jakiteko:

1. Shalom Eliahouren hiru artikuluko sorta bat: lehenak oinarriak azaltzen ditu; bigarrenak frogatzen du zergatik ez dauden 5 luzerako zikloak; hirugarrenak luzera handiagoko zikloak aztertzen ditu.
2. Jean-Paul Delahayeren artikulu bat Pour la Science aldizkarian (74. dosierra, 2012, 98-103 or.).
3. Eric Roosendaalen webgune berezia: On the 3n+1 problem.
4. Norbere gustuko zenbakia sartu eta gelditze-unera arteko orbita edo orbitaren propietateak ematen dituzten online aplikazioak:

• http://www.numbertheory.org/php/3x+1.html;
• http://l.pellegrino.free.fr/syracuse/index.php;
• http://ahonga.fr/js/syracuse_3n+1.html.

5. Jason Daviesek sorturik, 18 urrats edo gutxiagotan 1era heltzen diren zenbakien grafikoaren eraikuntza.

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Egileaz: Javier Duoandikoetxea Analisi Matematikoko Katedraduna da UPV/EHUn.

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Foto: Wolfgang Hasselmann / Unsplash

A medida que se forma un sólido a partir de un líquido, el tipo de disposición ordenada que se crea depende de los tipos de constituyentes (moléculas, átomos o iones) y de la naturaleza de la atracción eléctrica entre ellos.

Los estados de entropía más bajos implicarían el mayor número posible de enlaces (conexiones) entre los constituyentes. Esto ocurre en la formación de cristales, disposiciones muy ordenadas de miles y miles de millones de constituyentes [1]. En los cristales una estructura básica que involucra solo un pequeño número de constituyentes se repite muchas veces. El agua, la sal y muchos metales forman estructuras cristalinas. Muchas aleaciones metálicas, que implican una mezcla de diferentes metales, forman lo que se llama sólidos «policristalinos» («muchos cristales»). [2]

Los cristales se suelen clasificar según el tipo de constituyente. Así, los cristales iónicos están formados por iones positivos y negativos que se mantienen unidos por la atracción eléctrica entre ellos. La sal común es un ejemplo típico. En los cristales metálicos los electrones de los átomos que forman la red cristalina están deslocalizados, manteniendo el metal unido. Las redes no-metálicos, o cristales covalentes, son redes de átomos que se mantienen unidos por enlaces covalentes (que pueden ser polares) no existiendo moléculas individuales. El diamante, el grafito (ambos carbono puro), el silicio (Si) o la sílice (SiO2) son ejemplos de cristales covalentes.

En cristales iónicos, metálicos o covalentes no es posible hablar de moléculas individuales. El cristal completo es una única molécula gigante. En los llamados cristales moleculares, sí se puede hablar de moléculas individuales. Los átomos de las moléculas se mantienen unidos por enlaces covalentes, y las moléculas entre sí por fuerzas intermoleculares relativamente débiles [3]. El ejemplo prototípico para hablar de cambios de estado, el agua, resulta ser un cristal molecular.

Sin embargo, no todos los sólidos son cristales. Hay otros tres tipos importantes de materia sólida: cuasicristalina, amorfa y compuesta. El tipo de constituyente involucrado, e incluso cómo se forma el sólido, determinan el tipo de estructura resultante.

Si el enfriamiento del líquido ocurre demasiado rápido, los constituyentes que normalmente podrían formar un cristal perfecto no tienen tiempo para organizarse en una estructura cristalina de baja entropía. Podríamos decir que se congelan donde estaban mientras aun formaban un líquido [4]. En este caso, solo se observa un orden local de corto alcance y no una matriz repetitiva de largo alcance. Estos son los llamados sólidos amorfos (sin forma). Algunos sólidos son intrínsecamente amorfos, incluso cuando se enfrían lentamente. Son amorfos el caucho, el vidrio [5] y la mayoría de los plásticos [6]. El carbono en forma de carbón es amorfo, pero en forma de grafito o diamante es altamente cristalino.

Los cuasicristales se descubrieron en 1983. Las moléculas están dispuestas en un patrón tridimensional muy ordenado, pero el patrón no se repite en todo el cristal como lo hace en una estructura completamente cristalina. [7]

Finalmente, tenemos los sólidos compuestos, que implican la unión de diferentes materiales con diferentes estructuras. Los ejemplos son abundantísimos: la madera, el cemento, la fibra de vidrio, y muchos materiales biológicos como el hueso, la carne o el músculo. La investigación en los últimos años para desarrollar materiales que puedan actuar como «repuestos» biológicos ha experimentado una revolución debido al descubrimiento de la posibilidad de fabricar sólidos compuestos artificiales (composites).

Notas:

[1] Para explorar el mundo de los cristales puede verse nuestra serie Introducción histórica a la mineralogía, especialmente las entregas de la 9 a la 23 dedicadas específicamente a la cristalografía.

[2] Los aficionados al programa de televisión “Forjado a fuego” están muy familiarizados con este concepto, pues es la estructura policristalina del acero templado la que da sus características de dureza, flexibilidad y fragilidad a las hojas. De hecho, en ocasiones, cuando se rompe alguna durante las pruebas, los jueces suelen mostrar a cámara las estructuras policristalinas que han provocado el “fallo catastrófico”.

[3] Fuerzas de van der Waals (por ejemplo, hielo de CO2) o enlaces de hidrógeno (por ejemplo, hielo de agua).

[4] Esta afirmación es tan matizable que debe considerarse solo como una imagen útil para visualizar qué ocurre.

[5] El vidrio es sílice y otros materilaes enfriados rápidamente. La sílice enfriada lentamente forma un cristal covalente.

[6] Algunos polímeros, como el polietieleno, pueden considerarse cristales covalentes en una red monodimensional. Estos polímeros tienen en común que son de cadena larga. Hay casos es los que se puede establecer una red tridimensional de polímeros por un fenómeno llamado entrecruzamiento, y seguiría siendo un cristal covalente, pero esto ya se sale del ámbito de esta serie.

[7] La definición estricta de cuasicristal implica conocimientos matemáticos que se escapan de nuestro objetivo. Bástenos saber que en los cuasicristales existen simetrías centrales (respecto a un punto), como ocurre en dos dimensiones con el pentágono, por ejemplo, cosa que no existe en los cristales.

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

El artículo Tipos de materia sólida se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Koldo Garcia Teknologiak garatzen eta merkatzen diren heinean, hedatu eta orokortu egiten da haien erabilera. Gainera, gaur egun, posible da produktu bat munduko beste puntan erostea eta denbora oso gutxian etxean izatea. Hau da, erraztasun handia dago produktu berriak sortzeko eta hauek merkatu ezberdinetara bideratzeko. Horrela gertatzen da ere norberak erabili ditzakeen gene-testen kasuan ere.

1. irudia: Internet bidez edozein produktu eros daiteke, osasun gene-testak barne (Argazkia: StockSnap – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Gene-informazioa eskura dagoenez, gero eta enpresa gehiagok merkaturatzen dituzte kontsumitzaileek zuzenean erabiltzeko moduko gene-testak. Test batzuk norberaren jatorria aztertzeko erabiltzen dira, zuhaitz genealogikoen hedapena balira bezala; beste test batzuen bidez, berriz, aztertu egin daitezke osasunarekin lotuta dauden zenbait alderdi, gene-oinarria duten ezaugarrien eta gaitzen gene-analisia eginda. Azken mota honetako gene-testei buruzko lan bat argitaratu berri da, kontsumitzaileen jarrera eta erreakzioa ezagutzea helburu duena.

Izan ere, eztabaida egon badago halako gene-testen inguruan. Gene-testak dira medikuntza pertsonalizatuaren oinarri garrantzitsu bat, pertsona bakoitzari buruzko gene-informazio sakona ematen baitute. Hala, pertsona bakoitza bere osasun-erabakiak hartzeko ahalduntzen da eta osasun-baliabideak ez dira xahutzen. Haatik, gene-testek badituzte auzi etikoak, legalak eta sozialak. Kezkak sortu dira gene-testen zehaztasunaren inguruan: ezbaian dago, batetik, gene-gaixotasunak pairatzeko dagoen arriskua behar bezala neurtzen ote duten; eta, bestetik, kezkagarria izan daiteke tratamendu-aukera egokirik ez egotea gene-testen emaitzak jaso ondoren. Hau da, zalantzak daude gene-test hauen baliagarritasun analitikoaren, baliagarritasun klinikoaren eta erabilgarritasun klinikoaren inguruan. Eta zalantza horiek erabiltzaileengan sor ditzaketen kalteek ardura sortzen dute. Adibidez, positibo faltsu batek antsietatea sor diezaioke pazienteari; edota negatibo faltsu batek gehiegizko lasaitasuna sor dezake. Hortaz, kontsumitzaileen iritziak ezagutzea beharrezkoa da balizko merkatu hori behar bezala arautzeko.

Ikertzaile talde batek aztertu egin ditu gene-testen merkatu-garapen ezberdina duten lau herrialde: AEB, Erresuma Batua, Japonia eta Australia. Herrialde bakoitzean osasun gene-testei buruz zuten jarrera ezagutzeko, on-line galdetegi bat bete zuten mila pertsona inguruk. Galdetegia lau alderdi aztertzeko diseinatu zen: halako gene-testek erabiltzeak kontsumitzailea kaltetu ote dezakeen jakiteko; halako gene-testek jokabidean aldaketak sortzen ote dituzten jakiteko; halako gene-testak erosteko orduan zein faktorek eragiten duten; eta, azkenik, jakiteko zein zen merkatuaren, test-motaren eta pertsonen araberako aldakortasuna.

2. irudia: On-line egindako azterketa batek bildu ditu osasun gene-testei buruzko iritziak. (Argazkia: mohamed Hassan– Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Oro har, parte-hartzaileei ez zitzaizkien oso ezagunak egin halako gene-testak eta ez zuten agertu erosteko asmo handirik. Horrela izan zen aztertutako merkatuetan, balio handienak AEBn jasota, eta txikienak Japonian. Ikerketaren egileek ikusi zuten, hori bai, gene-testa norberaren medikuaren bidez erosten bazen, hura erabiltzeko asmoa handitzen zela; batez ere gene-testa herrialde bereko enpresa batek merkaturatzen bazuen. Hau da, gene-testak konfiantzazko enpresa batek egiten bazituen eta emaitzak profesional batekin eztabaidatzeko aukera baldin bazegoen, erabiltzaileek prestutasun handiagoa azaldu zuten.

Parte-hartzaileei agertoki batzuk proposatu zitzaizkien beren erreakzioa neurtzeko. Diabetesaren eta kolon eta ondesteko minbiziaren kasuan, horiek garatzeko arriskua baxua bazen parte-hartzaileek zioten ez luketela beren kabuz erabakirik hartuko. Diabetesaren kasuan, bizi-estilo ez-osasuntsua zuten parte-hartzaileek agertu zuten beren kabuz osasun-erabakiren bat hartzeko prestutasun handiagoa, bizi-estilo osasuntsua zutenekin alderatuta. Kolon eta ondesteko minbiziaren kasuan, familian minbizi horren aurrekaria baldin bazuten, prestutasun gehiago erakutsi zuten beren kabuz osasun-erabakiren bat hartzeko. Botiken aurreko sentikortasunari zegokion agertokian antzeko emaitzak lortu ziren, hau da, botika bat arinago edo motelago metabolizatzeko gene-gaitasuna zein zen jakiteak ez zuen erabakietan eraginik.

3. irudia: Osasun gene-testak erabakiak hartzeko erabili daitezke, beti ere profesional batekin kontsultatu ostean. (Argazkia: Sophie Janotta – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Ikerketaren egileek onartzen dute emaitzek mugak izan ditzaketela, galdeketa on-line egitearen ondorioz. Hau da, baliteke Internet gehiago erabiltzen duten pertsonak ez izatea lagin adierazgarri bat. Hala ere, parametro demografikoak kontuan hartuta, lagina populazioaren ordezkari nahiko egokia zela ondorioztatu zuten. Hortaz, egileek iradokitzen dute lortutako emaitzak baliagarriak izan daitezkeela auzi etiko, legal eta sozialei ekiteko; eta, horrela emaitza horietan oinarrituta ezar daitezkeela gene-testen merkatuan beharrezkoak diren erregulazioak eta ikuskapenak. Gaineratzen dute erregulazio eta ikuskapen horiek antzekoak izan behar dutela herrialdez herrialde, herrialde batean ekoiztutako gene-testa beste herrialde batean erabil liteke eta.

Laburbilduz, kontsumitzaileek ez dute azaldu osasunarekin lotutako gene-testak erabiltzeko prestutasun handirik. Eta, erabiltzekotan, gehienek ez lukete osasun-erabakirik hartuko ez badute beren medikuekin lehenago eztabaidatzen. Hortaz, badirudi kontsumitzaileek ez dutela halako gene-testak beren kasa erabiltzeko asmorik eta gehienek zuhurtziaz jokatuko luketela. Eta zu, osasun gene-testak erabiltzeko prest al zaude?

Iturria:

Charbonneau et al. (2020). Public reactions to direct-to-consumer genetic health tests: A comparison across the US, UK, Japan and Australia. European Journal of Human Genetics, 28 (3), 339-348. doi: 10.1038/s41431-019-0529-8.

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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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Cartel británico de promoción de la eugenesia de los años 20. El texto dice: » ¡Solo la semilla sana debe plantarse! Compruebe que las semillas [están libres de ] enfermedades hereditarias e incapacidad mediante la eugenesia». Fuente.En algunas ocasiones nociones erróneas, por carecer de suficiente respaldo científico o por ser claramente anticientíficas, han conducido a la adopción de medidas que han causado gran sufrimiento humano. Lo más sangrante, además, es que quienes las han aplicado lo han hecho con el objeto de promover un nuevo (y supuestamente mejor) orden social y convencidos de que contaban con suficiente sustento científico a su favor. Nos ocuparemos aquí de dos de esos casos, el de la eugenesia y el del lysenkoismo.

Francis Galton fue un polímata británico (primo de Charles Darwin) que, abogó en 1883 por apoyar a las personas más favorecidas para que tuvieran más hijos, en detrimento de las menos favorecidas. A este proceder lo denominó eugenesia, y se basaba en una interpretación errónea de la teoría de la evolución por selección natural. La eugenesia que proponía Galton era una eugenesia positiva, pues no pretendía actuar de forma directa para evitar que los menos favorecidos tuvieran descendencia (eugenesia negativa). Pero mucho de lo que vino después no lo era.

Las propuestas eugenésicas llegaron a ser aceptadas en varios países y se llegó incluso a practicar mediante esterilizaciones masivas de personas que, supuestamente, tenían rasgos genéticos considerados indeseables. En el conjunto de estados que aprobaron leyes eugenésicas en los Estados Unidos llegaron a esterilizarse a más de sesenta mil personas a lo largo de varias décadas en pleno siglo XX. Todavía en la década de 1960, el endocrinólogo D. J. Ingle, miembro de la Academia de Ciencias, director del Departamento de Fisiología de la Universidad de Chicago y fundador de la revista Perspectives in Biology and Medicine, reivindicó la esterilización masiva de la población afroamericana para “evitar el debilitamiento de la cepa caucásica”.

En Alemania, el gobierno del III Reich, a imitación del modelo estadounidense y al servicio de las doctrinas raciales nacionalsocialistas, llegaron a esterilizar a más de 400.000 personas. En el programa, iniciado a partir del ascenso de Hitler al poder, era conocido y apoyado por buena parte de los médicos y científicos que permanecieron en Alemania. Tres de los científicos que más responsabilidad tuvieron en las esterilizaciones fueron Ernst Rüdin, director del Instituto de Psiquiatría, y Ernst Fischer y Otmar von Verschuer, directores del Instituto de Antropología. Los tres asesoraron a las autoridades alemanas. Rüdin en concreto fue uno de los autores de las leyes de pureza racial y presidió el comité para “la higiene y la política raciales” que fijó los criterios para la castración de criminales y la esterilización forzosa de mujeres consideradas inferiores.

Además de los Estados Unidos y Alemania, Canadá llevó a cabo miles de esterilizaciones forzosas hasta la década de los años setenta y otros países como Australia, Reino Unido, Noruega, Francia, Finlandia, Dinamarca, Estonia, Islandia y Suiza también desarrollaron programas de esterilización de personas que habían sido declaradas deficientes mentales.

Durante los mismos años en que se practicaban esterilizaciones forzosas masivas en Norteamérica y Europa Occidental, en la Unión Soviética se inició un proceso de eliminación de la ciencia de la genética por razones puramente ideológicas. Al frente del proceso se encontraba Trofim Denisovich Lysenko, un ingeniero agrónomo ucraniano cuyo objetivo era obtener variedades de plantas que ofreciesen un mayor rendimiento. Lysenko rechazaba los principios de la genética basada en los descubrimientos de Mendel porque pensaba que eran una construcción burguesa. Defendía, además, la visión lamarckiana de la transmisión a la descendencia de caracteres que, supuestamente, se adquieren como mecanismo de adaptación a las condiciones ambientales. Esa adaptación era según Jean-Baptiste Lamarck, padre de esa teoría, el origen de las diferencias que presentan diferentes individuos de una misma especie y que, eventualmente, pueden conducir a la aparición de especies diferentes.

Lysenko adoptó las ideas de Lamarck, que resultaron ser del agrado de las autoridades comunistas. Postuló que las condiciones ambientales podían alterar la constitución genética del trigo y llego a proponer que el trigo, cultivado en un entorno especial, podía convertirse de esa forma en centeno. El gobierno lo respaldó y le permitió dirigir los destinos de la agricultura soviética durante décadas, a pesar de los sonoros fracasos que cosechó. En 1945 llegó a presidir el Instituto de genética de la Academia Soviética de Ciencias, puesto en el que se mantuvo hasta 1965. Muchos de quienes se opusieron a su doctrina fueron eliminados o deportados a Siberia.

Los dos casos analizados tienen algo en común: al objeto de defender o promover unas ideas, o construir un nuevo orden social, hay científicos que, consciente o inconscientemente, vulneran los principios básicos del funcionamiento de la ciencia. En muchos casos ni siquiera es necesario “actuar” conscientemente de forma incorrecta. Basta con dejar actuar a algunos de los sesgos que se han visto en una anotación anterior sin tomar las medidas necesarias para impedirlo. Cuando de esa forma de proceder se derivan actuaciones que afectan a numerosas personas, las consecuencias pueden llegar a ser catastróficas.

Fuente:

Agin, D (2007): Ciencia basura. Starbooks, Barcelona.

Este artículo se publicó originalmente en el blog de Jakiunde. Artículo original.

Sobre los autores: Juan Ignacio Perez Iglesias es Director de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU y Joaquín Sevilla Moroder es Director de Cultura y Divulgación de la UPNA.

El artículo Mala ciencia de consecuencias catastróficas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Juan Ignacio Pérez Iglesias Zantzu guztien arabera, mendebaldeko populazioak ezagutu duen osasun publikoko krisi handienari egin behar dio aurre gaur egun. Haren eragileak, COVID-19 pandemiak, ez du soilik milaka pertsonen osasunean eta bizitzan eragin zuzena izango. Beste izaera bateko ondorioak ere izango dira, lausoagoak baina luzeagoak.

Irudia: Maskara bat. (Argazkia: Claudio Schwarz / Unsplash)

1918ko Espainiako gripeak ez digu balio gaurko pandemiaren ondorio sozialak zeintzuk izan daitezkeen aurreikusteko. Alde batetik, zalantza handiak daude orduko gripea eta gaurko pandemiak dituzten intzidentzia eta hilgarritasunari buruz. Denbora gehiago pasatu beharko da COVID-19ko datu fidagarriak izateko. Bestalde, egun duela mende bat baino askoz gehiago dakigu eta gaixotasunari aurre egiteko askoz baliabide hobeak ditugu. Eta, azkenik, herrialde askotan, Espainiako gripearen pandemiak ez zuen utz zezakeen gizarte-aztarnarik utzi, Gerra Handiarekin bat egin baitzuen.

Gerrak gure mugetatik urrun gertatzen diren garai honetan eta hondamendi natural handirik ez dugun eskualde geografiko batean bizi bagara ere, COVID-19 gaixotasunak gure gizarteen hegal zaurgarria erakutsi du. Lehen aldiz, mehatxupean dago Europako belaunaldi askoren bizimodua. SARS-CoV-2 birusaren hilgarritasuna kutsatutakoen %1 baino txikiagoa izan arren, oso erraz kutsatzen da eta milioika pertsona infektatu ditzake (Alemaniako agintariek maneiatzen duten datuen arabera, populazioaren %70ko). Eta, dakigunez, kutsatutako pertsonen ehuneko handi bat larri gaixotzen da eta zainketa intentsiboak behar ditu. Hori dela eta, arriskuan daude osasun sistemak eta hauen behin-behineko eskasiak arazo gehigarriak eta konfiantza-krisi handia sor ditzake ereduan. Horrez gain, aberastasuna sortu eta lanpostu asko mantentzen dituzten sektoreetan gertatzen ari diren ondorio ekonomikoak gehitu behar dira. Esaterako, Espainiako sektore turistikoan.

Zaila da osasun sistema onak izatera ohituta dauden gizarteetan sor daitekeen trauma soziosanitarioaren ondorioak neurtzea. Baina termino soziopolitikoetan ondorio horiek ez dira joango minik egin gabe. Horregatik, birusaren hedapen azkarra eusten eta osasun publikoan dituen ondorioak arintzen asmatzen ez duten herrialdeek ezegonkortasun politikoa izango dute ziurrenik.

Bestalde, epidemiak xenofobiaren sorburu dira. Herrialde edo eremu geografiko desberdinen biztanleen mugimenduen gaineko murrizketak baliagarriak izan daitezke, agian, gaixotasunaren hedapenari eusteko, baina eragina dute ere jendeak atzerritarren inguruan duen pertzepzioan. Hala izan da milaka urtez eta ez dago arrazoirik pentsatzeko orain desberdina izango dela.

Mehatxu larriei aurre egiten diegun bitartean, badaude ere baikortasunerako datuak. Munduko potentzia zientifikoak birusa ezagutzeko eta birusari aurre egiteko egiten ari diren ahaleginak ez du parekorik. Inoiz ez da hainbeste informazio partekatu hainbat herrialdetako ikertaldeen artean. Seguruenik, lehenago ez da egin izan halako ahalegin kolektiborik. Hau berri ona da gizateriarentzat, izan ere, epe luzeko irtenbidea ezagutzatik baino ezin da etorri. Duela mende bat baino hobeto gaude, gaur egun orduan baino gehiago baitakigu. Eta arazoa konpontzeko are gehiago ikasi beharko dugu. Etorkizunean beste pandemia batzuk izango ditugu zain, agian birus berrienak edo superbakterioenak. Eta beste erronka batzuk ere izango ditugu itxaroten: batzuk, osasun arlokoak eta besteak, bestelako izaerakoak. Zientzia eta teknologia ez dira nahikoak izango horiei aurre egiteko, baina zientzia eta teknologiarik gabe ez dira konponduko.

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

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Foto: Claudio Schwarz / Unsplash

Según todos los indicios nos enfrentamos a la mayor crisis de salud pública que ha conocido la población occidental actual. Su causante, la pandemia COVID-19 no solo va a tener efectos directos sobre la salud y la vida de miles de personas. Los tendrá también de otra naturaleza, más difusos pero de más largo alcance.

La llamada gripe española de 1918 no nos sirve para anticipar cuáles pueden ser las consecuencias de orden social de la pandemia actual. Hay, por un lado, una gran incertidumbre con relación a la incidencia y letalidad de ambas, aquella gripe y esta pandemia. Habrá de pasar más tiempo para tener datos fiables de COVID-19. Por otro lado, hoy sabemos mucho más que hace un siglo y contamos con medios muy superiores para combatir la enfermedad. Y por último, en muchos países la pandemia de gripe española no dejó la huella social que podría haber dejado de no haber coincidido con la Gran Guerra.

En una época en la que las guerras ocurren ya lejos de nuestras fronteras y en una zona geográfica en la que no se producen grandes catástrofes naturales, COVID-19 revela un flanco vulnerable de nuestras sociedades. Por primera vez para muchas generaciones de europeos, una amenaza real se cierne sobre nuestro modo de vida. Incluso aunque la letalidad del virus SARS-CoV-2 sea inferior al 1% de los contagiados, se transmite con tal facilidad que puede acabar infectando a millones de personas (las autoridades alemanas barajan cifras del 70% de la población). Y como sabemos, un porcentaje nada desdeñable de los infectados enferman de gravedad y requieren cuidados intensivos. Por eso, los sistemas de salud se encuentran en riesgo y su eventual insuficiencia podría provocar problemas adicionales y una gran crisis de confianza en el modelo. A lo anterior hay que añadir los efectos económicos que ya se están produciendo sobre sectores que, como el turístico en España, crean riqueza y mantienen muchos puestos de trabajo.

Es difícil evaluar las consecuencias que tendría un trauma sociosanitario en sociedades habituadas a la tranquilidad que proporciona el contar con un buen sistema de salud, pero sus efectos no serán inocuos en términos sociopolíticos. Por ello, los países que no acierten a la hora de contener la extensión rápida del virus y mitigar los efectos sobre la salud pública experimentarán, seguramente, inestabilidad política.

Por otro lado, las epidemias son caldo de cultivo de la xenofobia. Las restricciones al movimiento de personas entre diferentes países o zonas geográficas quizás sean útiles para contener la expansión de la enfermedad, pero también influyen en la percepción que tiene la gente de los extranjeros. Así ha sido durante milenios y no hay razones para pensar que ahora será diferente.

Y a la par que afrontamos serias amenazas, también hay datos para el optimismo. El esfuerzo que están haciendo las potencias científicas del mundo para conocer el virus y la forma de combatirlo no tiene parangón. Nunca se había compartido tanta información entre equipos de diferentes países. Probablemente no se había hecho antes un esfuerzo colectivo de tal magnitud. Esta es una buena noticia para la humanidad porque la solución a largo plazo solo puede venir del conocimiento. Estamos mejor que hace un siglo porque hoy sabemos más que entonces. Y para resolver el problema, deberemos aprender más aún. En el futuro nos esperan otras pandemias, quizás de nuevos virus o de superbacterias. Y otros desafíos nos aguardan, unos de orden sanitario y otros de diferente índole. No bastará con la ciencia y la tecnología para resolverlos, pero sin ciencia y tecnología no serán resolubles.

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 No habrá solución sin más conocimiento se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Uxue Razkin

Eboluzioa

99 milioi urteko anbar-zati batean aurkitu dute dinosauro baten garezurra. Oculudentavis khaungraae deitu diote, eta kolibri baten neurrikoa da eta topatu duten dinosauro txikiena da, hain zuzen. Elhuyar aldizkariak azaltzen duenez, garezurra 7,1 mm luze da eta oso begi-zulo handia du. Badirudi begi-nini txikia zuela eta hortik ondorioztatu dute egunekoa zela. Dinosauro honen ezaugarri gehiago ezagutzeko, jo ezazue artikulura.

Teknologia

Aditu hizketa-ezagutzaile elebiduna garatu dute Elhuyarreko I+Gko lantaldeko ikertzaileek. Gaztelaniazko nahiz euskarazko transkripzioak eta azpitituluak sortzen ditu, aurrez grabatutako fitxategietatik nahiz zuzenekoetatik. Horretaz gain, plataformak ediziorako interfaze bat du. Jon Abril Elhuyarreko zuzendari nagusiak esan du garrantzitsua dela Adituren moduko baliabideak garatzea Euskal Herrian. Informazio gehiago aurkituko duzue Elhuyar aldizkarian eta Berrian.

Ingeniaritza

Uraren elektrolisia egiteko katalizatzaile merke bat garatu du AEBko ikertzaile-talde batek. Elhuyar aldizkariak azaltzen duenez, orain erabiltzen den teknologiarekin, protoien trukea ahalbidetzen duen mintzez osatutako katalizatzaileak erabiltzen dira uraren elektrolisia egiteko. Horretarako latinoa eta iridioa bezalako metal preziatuak baliatzen dira katalizatzaile modura. Sistema berriarekin, aldiz, nikela eta burdina erabili dituzte katalizatzaileetan.

Ingurumena

Lurperatzea heriotzaren osteko aukerarik tradizionalena izan da baina errausketa geroz eta jende gehiagok hautatzen du. Badira ere, horietaz gain, beste aukera batzuk. Espainian, errausketen kopurua %40an zegoen 2018ko datuen arabera baina badirudi 2025ean %60ra igoko dela. Errausketak baditu ingurumen-eraginak: erregai kantitate garrantzitsuak behar dira gorpuak erretzeko eta horrek karbono dioxido igorpenak ekartzen ditu. Gorpu bat errausten denean 27kg karbono dioxido igortzen dira atmosferara, CSICeko adituen arabera. Informazio guztia artikuluan.

Mikroplastikoek eragin duten kutsadura gero eta kezkagarriagoa da. Honen inguruan, EHUko Stream Ecology ikerketa-taldeak emaitza esanguratsuak lortu ditu: anfibioen eta ibaietako ornogabeen larbentzat eragin kaltegarriak dituzte, baita ekosistemetan ere, esaterako, materia organikoaren deskonposaketa eragozten dute. Elhuyar aldizkariak eman ditu ikerketaren xehetasunak. Ez galdu!

Deforestazioak malariaren transmisioa handitzen duela frogatu dute Didney eta Sao Pauloko Unibertsitateetako ikertzaileek. Izan ere, kafe, tabako, kakao, palma-olio, soja, kotoi eta egurraren esportazioei dagokie malaria-arriskuaren % 20, ikertzaileen arabera. Ikertzaileek adierazi dute kontsumitzen eta erosten dugunaren kontzientzia handiagoa izan behar dugula, Elhuyar aldizkarian irakur daitekeenez.

Astrofisika

Eguzki Sistemaren ezaugarriak eta disko planetarioen sorrera nolakoa den ezagutu genuen aurreko artikulu interesgarri batean. Oraingoan, Itziar Garate UPV/EHUko Fisika Aplikatua I Saileko irakasleak planeta lurtarrak eta gasezkoak nola eratu ziren azaldu digu. Halaber, Eguzki Sistemaren etorkizuna aurresaten saiatu da. Ez galdu!

Kimika

Naturan, propietate bereziak dituzten animaliak eta landareak daude. Horien artean ezagunena, loto lorea da. Bere ezaugarririk nabarmena da auto-garbitzeko gaitasuna duela. Animalien artean ere badira bakterioen aurkako propietateak dituztenak. Testuan azaltzen digutenez, azken hamarkadetan, naturan agertu diren hainbat izaki bizidunen azterketa sakonak egin dira, euren propietate bitxiak topografia eta bustitze-ahalmenarekin lotzeko.

Psikologia

“Gaur egungo efektua” (these days effect ingelesez) deritzon fenomenoa aztertu dute lan batean. Horretarako, hainbat pertsona nagusiri iritzia galdetu zaie hiru alderdiri buruz: Nagusienganako errespetua, adimena eta irakurzaletasuna. Ikerketaren ondorio nagusia da gazteez gaizki hitz egiteko joera orokorra dagoela, nagusienganako errespetuari eta irakurzaletasunari dagokienez. Informazio gehiago testuan.

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

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Egileaz: Uxue Razkin (@UxueRazkin) kazetaria da.

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