Zientzia

Hoy hablamos de números, algunos difíciles de calcular, otros asociados a problemas concretos, pero siempre sorprendentes y originales. Empecemos.

Los cinco números de Keith con 36 dígitos.

 

Los números de… Keith

El número 197 tiene una curiosa propiedad:

1 + 9 + 7 = 17,
9 + 7 + 17 = 33,
7 + 17 + 33 = 57,
17 + 33 + 57 = 107, y
33 + 57 + 107 = 197.

Y por ello se llama un número de Keith.

Un número de Keith (o repfigit, por “repetitive Fibonacci-like digit”) es un número natural N (mayor que 9) con k dígitos, que verifica la propiedad que describimos a continuación. Formamos una sucesión {x(n)}cuyos primeros términos son los k dígitos de M y los siguientes términos x(n)se consiguen sumando los k anteriores, es decir,

x(n) = x(n-1) + x(n-2) + x(n-3) + … + x(n-k).

Cuando el número M es uno de los términos de la sucesión, se llama un número repfigit. Así, los primeros términos de la sucesión asociada a 197 serían:

{1, 7, 9, 17, 33, 57, 107, 197, 361, 665, …}.

Los números repfigit toman también el nombre de su “inventor”, el matemático Mike Keith, quien los definió en un artículo publicado en 1987. Estos números, que pueden definirse en cualquier base de numeración, requieren herramientas computacionales para encontrarse. En su página web, Keith proporciona un listado de los primeros números repfigit. Como suele suceder, muchas personas intentan contribuir a estas búsquedas. Parece que el último hallazgo exitoso es de diciembre de 2022, fecha en la que el matemático Toon Baeyens, de la Universidad de Gante (Bélgica), encontró todos los números Keith de 35 y 36 dígitos. ¿A lo mejor te apetece contribuir a este gran reto?

Los números de… Borja

En este caso, se trata de encontrar la edad de Borja, el número de hijas e hijos que tiene, y la medida de su barco conociendo los siguientes datos:

1. El producto de los tres números buscados es 32 118.
2. La eslora del barco se mide en pies (y tiene varios pies).
3. Borja tiene hijos e hijas.
4. Borja tiene más años que hijos, aunque aún no tiene cien años.

Los factores primos de 32 118 son (todos ellos simples) 2, 3, 53 y 101. Debemos encontrar, entre las descomposiciones en productos de tres factores del número 32 118, aquellas que sean compatibles con el enunciado. Además, eliminamos el número 1 de este producto, porque Borja no tiene un año, su barco posee más de un pie (por B) y es padre de más de una persona (por C).

Las posibles descomposiciones de 32 118 en producto de tres números son las siguientes:

1. 6 × 53 × 101,
2. 3 × 101 × 106,
3. 3 × 53 × 202,
4. 2 × 101 × 159,
5. 2 × 53 × 303, y
6. 2 × 3 × 5353.

Por C), el número mínimo de hijos (totales) es de 4 (al menos dos hijas y dos hijos), así que la única posibilidad es que Borja tenga 53 años, 6 hijas e hijos, y que su barco mida 101 pies de longitud. ¡No parece un mal yate el de Borja!

Los números de… Krieger

En 1938, el estadounidense Samuel Isaac Krieger afirmó que había encontrado un contraejemplo al último teorema de Fermat. Aseguró que había encontrado un número entero n mayor que 2, que verificaba la igualdad:

1324n + 731n= 1961n.

E imitando al matemático Pierre de Fermat en su arrogancia, se negó a decir cuál era ese número. Un periodista del New York Times no tardó en responder que Krieger no podía tener razón. Parece que Krieger, airado, increpó al periodista: «¿Quiere decir que duda de mí?». Y éste, irónico, tampoco quiso revelar su método, respondiendo: «Bueno, cuando llegue el momento se lo explicaré todo».

¿Cómo supo el periodista que Krieger había cometido un error? Basta con observar que 1324n termina necesariamente en 4 o 6, y que 731ny 1961n tienen siempre a 1 como última cifra. Así, 1324n + 731n termina en 5 o 7 y la igualdad es imposible…

Los números de… Galton

En 1894, el polímata Francis Galton experimentó realizando sumas y restas mediante el olfato. Diseñó un aparato que producía bocanadas de aire perfumado y memorizó sus combinaciones: “Aprendí a asociar dos bocanadas de menta con una bocanada de alcanfor; tres de menta con uno de ácido fénico, y así sucesivamente”.

Tras practicar las adiciones usando estos aromas, pasó a hacer las sumas exclusivamente en su imaginación: “No hubo la menor dificultad para desterrar de la mente todas las imágenes visuales y auditivas, sin dejar nada en la conciencia excepto olores reales o imaginarios. De esta manera, sin llegar a ser muy hábil en el proceso, me convencí de la posibilidad de hacer sumas en sumas simples con considerable rapidez y precisión únicamente por medio de olores imaginarios”.

No tuvo dificultades con la resta, aunque ni siquiera lo intentó con la multiplicación. Además, no contento con el olfato, Galton realizó algunos otros experimentos con diferentes sabores y, como él mismo afirmaba, “la aritmética por el gusto era tan factible como la aritmética mediante el olfato”. ¡Yo, desde luego, prefiero el método clásico!

Referencias

• Keith Numbers, Futility Closet, 20 de noviembre de 2023
• Mike Keith (1987). Repfigit Numbers. Journal of Recreational Mathematics 19 (2): 41–42
• Keith Numbers, página personal de Mike Keith
• Sequence A007629. The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences. OEIS Foundation
• Keith Numbers, Dodona
• Profile, Futility Closet, 17 de noviembre de 2023
• Numbers Game, Futility Closet, 10 de diciembre de 2010
• Francis Galton, Arithmetic by Smell, Psychological Review 1:1 (1894) 61-62
• A Nose for Numbers, Futility Closet, 17 de septiembre de 2019

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 Los números de… se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Nahúm Méndez

Gaur egun Marteren paisaia etzea begiratzen dugunean, ditugun froga guztiak gorabehera, oso zaila da duela hiru edo lau mila milioi urte nolakoa zen irudikatzea: planetak atmosfera askoz dentsoagoa zeukan, eta ozeano batek estaltzen zuen bere arro boreal handia; ibaiak zeuzkan gainazalean, bai eta lakuak ere, orain krater batzuk ikusten ditugun lekuetan. Baina, gure irudimena urrats bat harantzago eraman dezakegu oraindik ere eta gurearekin are antzekoagoa den planeta baten zirriborroa egin. Duela gutxi argitaratutako ikerketa batek planteatu zuen Olympus Mons Lurreko jatorriko bolkanikoko artxipelago baten baliokide martetarra izan litekeela, hala nola Hawaii eta Azore uharteak.

1. irudia: Marteko ozeanoaren simulazioa. (Argazkia: Goddard Space Flight Center Irudikapen Zientifikoko Laborategiaren eskutik)

Uharte horiek mantuan, ozeanoko gainazalaren azpian, puntu beroak egotean dute jatorria. Puntu horiek eraikin bolkanikoak sortzeko moduko jarduera bolkanikoa elikatzen dute, eta uharte horiek denboran zehar izandako erupzioetatik sortuko lituzkete.

Itzul gaitezen Marteren kasura eta azter ditzagun uhartearen dimentsio ikaragarriak. Zalantzarik gabe lurreko edozein uharte bolkaniko txiki-txikia izango litzateke haren parean. Olympus Monsek eratutako uharteak 600 kilometro inguruko diametroa izango luke (hori horrela, Iberiar Penintsularen barruan jartzekotan, nahiko justu sartuko litzateke), eta oinarritik 20 kilometroko altuera gaindituko luke, hau da, existitzen den edozein kasuk baino askoz gehiago. Esate baterako, Hawaii uharteak oinarritik duen altueraren bikoitza baino gehiago izango luke.

Uharte horren tamaina izugarria bi faktore nagusiren ondorio izan liteke: alde batetik, azala puntu beroaren gainean mugiaraziko lukeen plaken tektonikarik ez egotea. Faktore horren ondorioz, laba une oro sortuko litzateke oso gune zehatz batetik, baina lurrean, adibidez, azala mugitzen ari denez, ozeanoen kasuan hainbat adin dituzten uharteen segida bat sortzen da; izan ere, puntu beroa estatiko mantendu arren, azala horren gainean mugitu da, eta magma zenbait puntutatik sortu izanaren irudia eragin du.

2. irudia: Olympus Mons eredu tridimentsionala, non oso argi ikus daitekeen eremu malkarra eta, horren gainean, “ozeanoaren” mailaren gaineko eraikin bolkanikoaren eremua, askoz bigunagoa. (Argazkia: NASA/JPLren eskutik)

Aintzat hartu beharreko beste faktorea Marteko grabitatea da; izan ere, lurrekoaren % 40 ingurukoa da. Horri esker, gure planetan baino eraikin bolkaniko askoz handiagoak egonkor egon daitezke, eta ez horren erraz “desmuntatu”; hala ere, Olympus Monsen hegalean irristatzeen orban handiak ikus daitezke. Horien kausak zehazteko analisi xehatua behar da.

Nola ondorioztatu da Olympus Mons uharte erraldoia izan ahal izan zela? Ikerketa horren funtsezko puntuetako bat eraikin bolkanikoaren morfologian oinarritzen da. Irudiak begiratzean, ondo bereizitako bi alde ikus ditzakegu: beheko bat, oso malkar markatuarekin, 6 kilometro inguruko altuera duena; eta, horren gainean, askoz bigunagoa den beste alde bat, lurreko ezkutu sumendietan ikusten dugunaren antzekoa. Ikerketan malkarra interpretatzen da kosta lerroa edo itsas mailako lerroa gutxi gorabehera egongo litzatekeen puntu gisa; bertan, labak eta ozeano boreal handiak bat egingo lukete.

Gure planetan uharte bolkanikoek ere morfologia duala dute, eta muga uraren altueran dago. Arretik, malkarra zenbait modutan interpretatu zen, eraikin bolkanikoaren ezegonkortasunak, batzuetan izoztutako ozeano batekin (baina higatzeko gaitasuna duena) kontaktua izateak eta labaren eta izotzaren arteko elkarrekintzak edo ur likidoaren eraginak hegaletan eragin ditzaketen irristatzeek sortutako forma gisa.

Baina guztia ez de hemen amaitzen. Malkarra sei kilometro baino pixka bat altuagoa da, eta, zalantza gabe, ez dirudi Marteko ozeanoak inoiz horrenbesteko sakonera izan duenik… Orduan, nola ebatz dezakegu itxurazko inkongruentzia hori antzinako kosta lerroak kota askoz baxuagoan markatzen dituzten frogak aintzat hartuta? Eraikin bolkanikoaren hazkunde azkarraren ondorioz, azala tolestera behartu egon zitekeen. Horregatik, sumendiaren oinarriaren inguruan topografia deprimitua sor zitekeen, eta, beraz, eremu horretako ur zutabearen altuera justifikatuko litzateke, arro boreal osoan Marteren iraganari buruzko edozein ereduk eskainitakoa baino ozeano askoz sakonago baten existentziaren beharrik izan gabe.

3. irudia: bi kosta lerroren eta Marten gertatutako paleotsunami baten ondorioz jalgitako sedimentuen berreraikuntza. Horien bidez, Marteko iraganeko kostaren dinamika frogatzen da. Ozeanoek erakin bolkanikoen gainean duten altuera ikertzea lagungarria izan liteke uraren zikloak eta altura ezagutzeko une desberdinetan. (Argazkia: Alexis Rodríguezen eskutik)

Ikerketa horrek adarkadura asko dauzka, ez soilik maila geologikoan; izan ere, malkarrean ikus daitezkeen hegalen apurketak aztertuta ur zutabeak izan zituen altuerak ezagutu genitzake eta hori markagailu gisa erabiltzen saiatu Marteko ozeanoak denboran zehar izan duen historia hobeto ezagutzeko. Izan ere, horrek inplikazio garrantzitsuak ditu astrobiologiaren ikuspuntutik, ur kopurua eta horrek Marteren azalean egoeran likidoan eman duen denbora ezagutzeak aukera emango ligukeelako Marteren bizigarritasuna denboran zehar nola aldatu den hobeto irudikatzeko.

Gainera, ikerketa hori Tarsiseko eskualdean dauden beste sumendi batzuetara hedatzen saiatu daiteke (izan ere, sumendi horien morfologiak ere erabilgarriak izan litezke ikerketa metodo hori aplikatuta), eta iraganean uharteak izan ziren gainerako eraikin bolkanikoak ikertzen saiatu.

Baina oraindik ere etorkizunean konpondu beharreko handicap bat daukagu: lan hori ondo egiteko, seguruenik, sumendi horiek osatzen dituzten arrokak lagindu beharko genituzke. Horren bidez, arroka horiek datatzeaz gain, sumendi horien hazkunde aldien data zehatz jakin genezake, eta antzinako kosta lerroak marrazten saia gintezke. Hala ere, erronka hori gaur egun ezinezkoa da maila teknikoan, baina batek daki etorkizunean (espero dezagun hamarkada asko behar ez izatea) beharrezko baliabideak eta teknologia izango ditugun toki horiek xehetasunez ikertzeko.

Eta, ezbairik gabe, horrelako ikerketek agerian uzten dute, gaur egungo aldeak gorabehera, Marte eta gure planeta gaztaroan beharbada ez zirela horren desberdinak izan.

Erreferentzia bibliografikoa:

Hildenbrand, Anthony; Zeyen, Hermann; Schmidt, Frédéric; Bouley, Sylvain; Còstard, François; Gillot, Pierre Yves; Marques, Fernando O.; Quidelleur, Xavier (2023). A giant volcanic island in an early Martian Ocean? Earth and Planetary Science Letters, 619. DOI: 10.1016/j.epsl.2023.118302.

Egileaz:

Nahúm Méndez Chazarra geologo planetarioa eta zientzia-dibulgatzailea da.

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2023ko abuztuaren 21ean: Un archipiélago volcánico para Marte.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Parece lógico pensar que las soluciones poliméricas, como la pintura, se secan más lentamente en un día húmedo que en un día seco. Pero acaba de comprobarse experimentalmente un modelo que explica por qué la tasa de evaporación del agua u otro disolvente en una solución polimérica puede ser independiente de la humedad ambiental. Los experimentos muestran que la evaporación del agua impulsa a las moléculas de polímero hacia la superficie, donde forman una capa densa que termina dificultando la evaporación y protege a la superficie de los efectos de la humedad. Este fenómeno puede afectar a la velocidad con la que se evaporan los aerosoles respiratorios (gotitas que emitimos al respirar, hablar, estornudar o toser) que contienen virus y, por lo tanto, podría ayudar a explicar la dependencia estacional de las infecciones virales.

Imagen: Sergei A / Unsplash

La evaporación independiente de la humedad ambiente es una ventaja en muchas situaciones. Por ejemplo, para preservar la hidratación del cuerpo la piel humana mantiene una tasa de evaporación casi constante gracias a las membranas celulares cuyas moléculas lipídicas se pueden reconfigurar para ajustar la tasa de evaporación del sudor. Esta reconfiguración es un ejemplo de un proceso activo.

Ilustración: M. Huisman & S. Titmuss / University of Edinburgh

En 2017, Jean-Baptiste Salmon, ingeniero químico de la Universidad de Burdeos en Francia, propuso que la evaporación independiente de la humedad no requiere una respuesta activa [2]. Su modelo sugería que ocurre cada vez que un disolvente se evapora de una solución de macromoléculas (moléculas grandes, como los polímeros), un proceso que ya se sabía que mueve esas macromoléculas hacia la interfaz de secado. Predijo que, una vez que las macromoléculas terminan forman una capa densa, la tasa de evaporación del disolvente permanecerá sin cambios, independientemente de que el entorno esté completamente seco o con una humedad del 100%. El modelo no había podido comprobarse hasta ahora con una disolución polimérica no activa.

El modelo es especialmente interesante porque podría tener implicaciones para la evaporación de los aerosoles que contienen virus respiratorios y también biopolímeros, es decir, macromoléculas. Los modelos de propagación viral ignoran la influencia de estos biopolímeros en la evaporación de las gotas. Como no cabe esperar que estas moléculas participen en un proceso activo, el primer paso es probar el modelo de Salmon usando una disolución polimérica simple, no activa y no biológica, y determinar los rangos de parámetros en los que funciona.

Los investigadores construyeron un aparato para medir las tasas de evaporación de una disolución común de agua y polímero (alcohol polivinílico o PVA) a diferentes humedades. Para ello perforaron cinco agujeros en las paredes de un depósito cilíndrico de plástico y conectaron un tubo capilar de vidrio a cada agujero. Los tubos rectangulares se extendían horizontalmente alejándose del depósito. Los investigadores llenaron el depósito con una solución de PVA. Para garantizar que la evaporación sólo se produjera en los extremos de los tubos, depositaron una capa de aceite en la superficie superior de la solución. El depósito estaba sobre una báscula y todo el conjunto estaba dentro de una caja con humedad controlada. Para la humedad mantenida en valores que oscilaban entre el 25% y el 90%, los investigadores monitorearon la masa de agua perdida del depósito en experimentos que duraron aproximadamente 17 horas cada uno.

En cada experimento la tasa de evaporación permaneció constante durante aproximadamente las tres primeras horas. Después la tasa comenzaba a disminuir, como predecía el modelo de Salmon, porque se acumulaba una capa de polímero en la interfaz disolución-aire.

Sin embargo, el modelo no explica dos observaciones. En primer lugar, la tasa de evaporación constante de la etapa inicial (antes de que se forme una capa de polímero) no disminuía con el aumento de la humedad. En segundo lugar, después de las tres horas iniciales, la tasa de evaporación caía, como se esperaba, pero era independiente de la humedad solo para valores de humedad de hasta el 80%. A humedades más altas, la tasa de evaporación disminuía al aumentar la humedad, lo que es un indicio de que hay otros mecanismos que entran en juego.

Fuente: M. Huisman et al. (2023)

El examen de los extremos abiertos de los tubos de vidrio bajo un microscopio proporcionó una pista. En la superficie más externa de la disolución, una capa parecía haberse deformado y despegado de las paredes. Los investigadores proponen que esta capa era una capa de gel que cubría una capa de polímero más delgada y elástica y que la combinación de las dos reducía aún más la capacidad de las moléculas de agua para alcanzar la superficie. El modelo de Salmon no incluye esta capa adicional, pero los cálculos de sus efectos explican ambas discrepancias con el modelo.

Se ha observado recientemente una capa gelatinosa en la interfaz líquido-aire de las gotitas respiratorias, que contienen biopolímeros, por lo que puede ocurrir que existan efectos similares en los aerosoles.

Referencias:

M. Huisman et al. (2023) Evaporation of concentrated polymer solutions is insensitive to relative humidity Phys. Rev. Lett. doi: 10.1103/PhysRevLett.131.248102

J.-B. Salmon et al. (2017) Humidity-insensitive water evaporation from molecular complex fluids Phys. Rev. E doi: 10.1103/PhysRevE.96.032612

R. Berkowitz (2023) Why Humidity Doesn’t Affect Drying Paint Physics 16, 211

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

El artículo El secado de la pintura y las epidemias estacionales se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Cecilia Fernández-Altonaga

Hainbat aldiz entzun dugu euskara ikastea zaila dela, badakizue, “aditz klase pila, hitzak beste mila…” Izan ere, euskaraz aditza bukaeran doa, hitzak oso luzeak (as-per-tze-ra-ino-ko-ak) izan daitezke eta aditz-komunztadura sistema konplexuegia omen da. Beste hainbatetan entzuna dugu, ordea, ezetz, hizkuntzak ez direla ez zailak eta ez errazak. Horrek zer esan nahi ote du, guztiek zailtasun maila bera dutela? Hala pentsatu nahiko genuke agian, baina gure intuizioak esaten digu errazago egingo zaigula katalana ikastea urduera baino.

Hizkuntzen zailtasuna ikerketaren eremura ekarriz gero, gaiak hainbat ertz dituela konturatuko gara. Alde batetik, irakurleak ziurrenik jakingo duen moduan, ezin da ukatu hizkuntza bat, bere horretan, zail edo erraz gisa irudikatzea ideologia kontu bat ere badela, hizkuntza-ideologia kontu bat. Askotan, gutxietsi nahi diren hizkuntzak zailtzat aurkezten dira, exotizatu egin dira, eta jokabide ilogikoak edo primitiboak dituztela argudiatzen da euren zailtasuna azaltzeko. Diskurtso hauek —lilurarik ez— hizkuntza batzuek besteen aldean duten pribilegio-egoera justifikatzeko erabiltzen dira, eta, zoritxarrez, oso txertatuta jarraitzen dute gure gizartean (honen inguruan, ezinbesteko erreferentzia da Moreno Cabreraren La dignidad e igualdad de las lenguas: crítica de la discriminación lingüística lana).

Irudia: hizkuntza bat zailagoa edo errazagoa iruditzen zaigun gure abiapuntuaren araberakoa izaten da. (Argazkia: DaModernDaVinci – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Aurreiritzi hauek, bada, horixe baino ez dira, aurreiritziak, eta ez dute oinarri zientifikorik batere. Izan ere, gutxietsitako hainbat hizkera ikertu izan direnean, haien hizkuntza-egitura beste edozein hizkuntza naturalena bezain ordenatua eta sistematikoa dela ikusten da (bestalde, hizkuntzak logikoak direlako ustea okerra da edozein hizkuntza naturaletarako, logiko hitzaren zentzu teknikoan behintzat). Hala, adibidez, 70eko hamarkadan, William Labov soziolinguistak Estatu Batuetako hiztun-komunitate beltzen hizkera —African American Vernacular English izenez ezagutu ohi dena— aztertu zuen Language in the Inner City (1973) liburuan. Bertan frogatzen zen ingeles hondatutzat (broken English) hartzen ziren hainbat egitura ez zirela akastunak, ingelesa ondo ikasi ez izanaren emaitza, baizik eta arau bati jarraitzen ziotela, eta beraz, ingelesaren aldaera bat osatzen zutela.

Azter dezagun adibide bat. Ingelesik ikasi baduzu noizbait, adibide honek ziurrenik gaizki emango dizu belarrira:

Horren ordez, nahiago izango duzu segur aski (2) bezalako egitura:

Alegia, lehen adibidean aditza (zehazki be aditza, gure euskarazko izan-en kidekoa) falta dela sumatuko duzu. Baina, inoiz pentsatu duzu zer egiten duen be/izan aditz horrek hor? Bada ezer gutxi, ez bada aurretiaz genekien zerbait berretsi. Izan ere, aditz hauek ez dira, ohiko aditzak bezala, gertaera bat adierazteko erabiltzen. Horren ordez, bi terminoren arteko baliokidetasuna adierazten dute gramatikalki. Hauei kopula aditzak deitu izan zaie eta ikusi berri dugun bezala, ez dira ezinbestekoak ere. Horregatik ez zaizu ulergaitza egin (1) adibidea eta horregatik beragatik ere, hainbat hizkuntzatan ez da aditzik behar egitura hauetan, hizkuntza horietako gramatikak ez du halakorik eskatzen. Hala da, adibidez, hungarieraz, edo tamazight hizkuntzan edo, (3) adibidean erakusten den bezala, hebreeraz:

Hortaz, ezer berezirik ez afro-amerikar ingeles hizkeran. Bestalde, hizkera honek badu be aditzaren erabilera bat ahalbidetzen duena ingeles estandarrak adierazi ezin dezakeen ñabardura bat egitea. Erreparatu (4) eta (5) perpausei:

Konturatuko zinenez, (4) adibidean, goiko (1) perpausean bezala, kopularik edo lotura-aditzik ez da ageri. (5) adibidean ordea, be forma agertu zaigu. Eta zertan datza desberdintasuna? Bada, glosan ikus dezakezun bezala, aditz-aspektuan: (4) adibideak orainaldi puntukariari egiten dio erreferentzia, hots, hizlaria hitz egiten ari den momentuan bertan dago lanpetuta Martin. Aldiz, (5) adibidean, ohikotasuna adierazten da, Martin lanpetuta egon ohi dela, alegia. Ingeles estandarrean, ordea, aditza berdin-berdin komunztatzen da kasu bietan, eta ñabardura bestelako elementuek (right now ‘oraintxe’ vs. sometimes ‘batzuetan’) adierazi behar dute:

Hara non kasu batzuetan afro-amerikar aldaera konplexuagoa izan daitekeen prestigio gehiago duen ingeles estandarra baino. Hizkera horrek, beste edozein giza hizkerak bezala, ez baitu primitibotik ezer. Izan ere, hizkuntzaren egitura aurreiritzirik gabe ikertzen hasten garen unetik, agerian geratzen da guztiok ahalmen bera daukagula hizkuntzari dagokionez.

Baina horrek berriro gakartza galdetzera hizkuntza bat bestea baino errazagoa iruditu beharko ote litzaigukeen. Hizkuntza-eskolan alemana eta italiera ikasten ibili bazara, eta alemana zailagoa iruditu bazaizu, aurreiritzi eta ideologien eraginagatik baino ez da? Bada, hemen ere, ikerkuntzak erakutsi digu ziurrenik hori ere ez dela guztiz horrela. Izan ere, hizkuntza bat zailagoa edo errazagoa iruditzen zaigun gure abiapuntuaren araberakoa izaten da.

Hala, norbanakoaren abilezia gorabehera, oro har, ikasi behar dugun hizkuntza zenbat eta antzekoagoa izan gure jatorrizko hizkuntz(et)atik, errazagoa egingo zaigu ikastea. Hori nola gertatzen den guztiz argi ez badago ere, psikohizkuntzalariek uste dute gure garunak transferentzia bat egiten duela hizkuntza berri bat ikasi behar duenean (hori zehazki nola gertatzen den darabilgun teoriaren araberakoa da, dena den). Aurretik zekizkien hitzak eta egiturak ekarri egin nahi izaten ditu hizkuntza berrira, haiek nahikoa izango diren esperantzarekin. Bi hizkuntza ez dira guztiz berdinak izaten, ordea, eta helduak garenean, lanak izaten ditugu berdinak ez diren egiturak ikasten. Hala, modu oso orokorrean esanda, ikasi beharreko hizkuntzak zenbat eta egitura desberdin gehiago izan gure lehen hizkuntz(ar)ekin alderatuta, zailagoa irudituko zaigu geure egitea.

Horregatik beragatik, gaztelaniaz edo frantsesez badakizu, zenbait erraztasun aurkituko dituzu italierara hurbiltzerakoan. Hizkuntza hauen jatorri komunari esker, forma bera edo bertsua dute hainbat hitzek (kognatuak deitzen zaie halakoei), adibidez, gaztelerazko lengua, frantsesezko langue eta italierazko lingua erraz ikasiko dituzu. Egiturei begira jarrita ere, hainbat egitura antzekoak direla antzemango duzu. Adibidez, galdera mota batzuk berdin egiten dira hiru hizkuntzetan:

Beste hizkuntza batzuetan, ordea, askoz gehiago izango dira gureaz bestelako egiturak eta ahalegin handiagoa eska dezake halakoak helduaroan ikasteak. Adibidez, erreparatu galesezko egitura honi:

Ikus daitekeenez, galesezko perpaus honetan, aditza da lehen tokian agertu behar dena, ondoan subjektua duela eta gero osagarri zuzena. Hizkuntza hau ikastean, bada, adi-adi egon beharko dugu, gurea ez bezalako osagarri-hurrenkera baitauka (euskarak, besterik ezean, subjektua-osagarria-aditza hurrenkera izan ohi du).

Dena den, hizkuntzak ikasterakoan ere, guztia ez dago aurrez emana: ikertzaileek, irakasleek bezainbat, ikusi dute beste hainbat faktorek ere eragina izan dezaketela ikasteko erraztasunean. Horien artean aipatu daitezke adina, testuinguru soziala, ikasteko metodoa, eta baita, nola ez, motibazioa ere. Bai, aspalditik ezaguna da hizkuntza ikasteko gogoa izateak erraztu egin dezakeela ikasketa-prozesua. Motibazio hori era askotakoa izan daiteke, besteak beste, integratzeko nahia, ikasten ari garen hizkuntza erabiltzen duen komunitatearekiko interesa edo lanerako behar izatea. Gainera, ematen du zenbat eta gogo handiagoa izan hizkuntza bat ikasteko, antsietatea gutxiago eta norberaren gaineko konfiantza handiagoa izaten dela.

Hortaz, badakizu, hizkuntzak ikasteko orduan, aurreiritziak albo batera utzi, ikasiko duzun hizkuntzak zure hizkuntz(ar)ekin zer duen berdin eta zer desberdin identifikatu eta gogo handiz ekiozu, hizkuntza bakoitzaren atzean mundu oso bat baitago noiz aurkituko zain!

Oharra:

Glosetarako laburdura hauek erabili dira: 3 = hirugarren pertsona; DET = determinatzailea; M = maskulinoa eta SG =  singularra.

Erreferentzia bibliografikoak:

• Erdozia, Kepa eta Sanahuja, Noèlia (2021). Bigarren hizkuntzen ikasketa-prozesua. Kepa Erdozia et al. (arg.), Bi hizkuntza garun bakarrean: euskal psikohizkuntzalaritzaren ekarpenak eta erronkak (15-32). UEU eta UPV/EHU.
• Fernández, Beatriz (2016). Euskera para castellanohablantes. Erein.
• King, Gareth (1993). Modern Welsh: a comprehensive grammar. Routledge.
• Moreno Cabrera, Juan Carlos (2000). La dignidad e igualdad de las lenguas: crítica de la discriminación lingüística. Alianza Editorial.
• Tragant, Elsa eta Muñoz, Carmen (2000). La motivación y su relación con la edad en un contexto escolar de aprendizaje de una lengua extranjera. Carmen Muñoz (arg.), Segundas lenguas: adquisición en el aula (81-92). Ariel.
• Trudgill, Peter (1995 [1974]). Sociolinguistics: an introduction to language and society. Penguin Books.
• Labov, William (1973). Language in the Inner City: studies in the Black English Vernacular. University of Pensylvania Press.

Egileaz:

Cecilia Fernández-Altonaga Euskal Ikasketetan graduatua da eta gaur egun doktoregoa egiten dabil UPV/EHUko Gogo Elebiduna ikertaldean eta IKER-UMR 5478 laborategian (Euskara eta euskal testuen ikerketa gunea).

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En nuestra sociedad, la alimentación es un terreno plagado de modas pasajeras y falsas creencias. El desconocimiento y diversas estrategias de marketing fomentan la aparición y difusión de ideas erróneas entre las personas. Un ejemplo de ello, es el concepto de «superalimentos» que se emplea para promocionar ciertos alimentos, otorgándoles unas propiedades saludables exageradas o irreales. En ocasiones, sin embargo, se demonizan a ciertos nutrientes, como la lactosa y el gluten, que se asocian, erróneamente, con efectos negativos para la salud en la población general sana, que no sufre ningún tipo de problema frente a estas, como pudieran ser la intolerancia a la lactosa, la celiaquía, la alergia al trigo o la sensibilidad al gluten no celíaca (SGNC). 

Lo anterior lleva a algunas personas a rechazar alimentos con gluten o lactosa y a sustituirlos por productos alternativos sin estas moléculas, que son más caros, a pesar de que no tienen ninguna dolencia que les impida tomarlos. Entre las justificaciones que se dan para ello destacan conceptos erróneos como que la leche sin lactosa es más ligera y digestiva (es decir, que provoca menos síntomas gastrointestinales) o que los alimentos sin gluten son más saludables y naturales y ayudan a adelgazar. En realidad, ocurre justo lo contrario: los productos que no contienen gluten suelen tener una composición nutricional más pobre: con un porcentaje más elevado de sal, azúcar y grasas saturadas y más bajo en minerales, vitaminas y fibra. Por otro lado, la ausencia de lactosa en la leche lleva a una menor absorción de minerales como el calcio, el fósforo o el magnesio tras su ingesta, en comparación con la leche con este azúcar.

Foto:  Towfiqu barbhuiya / Unsplash

¿Podría ser que las expectativas negativas que tienen ciertos individuos, sanos, frente a nutrientes como el gluten les llevasen a experimentar o sentir efectos negativos para su salud tras ingerirlos, produciéndose así una especie de profecía autocumplida? En medicina, sabemos que este fenómeno ocurre con frecuencia entre los pacientes, tanto en los ensayos clínicos como en la práctica diaria. Independientemente de que estén ingiriendo un medicamento o un placebo, algunas personas experimentan ciertos síntomas o signos, no por el efecto activo de estos, sino por las creencias o expectativas negativas que tienen de ellos cuando van a tomarlos. Este peculiar suceso se denomina «efecto nocebo», el polo opuesto del efecto placebo.

El efecto nocebo a ensayo

Recientemente, un ensayo clínico de alta calidad (con selección al azar de los participantes en uno de los grupos, controlado con placebo y realizado en múltiples países) ha vuelto a reforzar la idea de que las expectativas negativas de las personas frente al gluten influyen en la aparición de sus problemas de salud. Los resultados de dicho estudio se han publicado en la revista The Lancet, Gastroenterology & Hepatology. Los 84 participantes, entre 18 y 70 años, no sufrían ni alergia al trigo ni celiaquía, pero sí informaban ellos mismos de que padecían SGNC por presentar diversos síntomas gastrointestinales dentro de las 8 horas posteriores a consumir gluten. Es decir, estos voluntarios no habían recibido una confirmación diagnóstica médica, sino que eran ellos mismos los que referían este problema de salud.

Antes de participar en el estudio, los individuos tenían que seguir una dieta libre baja o libre de gluten durante al menos una semana y también a lo largo del estudio. Esto se hacía con la intención de asegurarse de que los individuos no tenían síntomas gastrointestinales por otros motivos y, por tanto, tenían que estar libres de ellos o con síntomas leves mientras hacían dicha dieta. Los participantes se dividieron al azar en 4 grupos, según si había alta o baja expectativa de consumir pan con gluten para desayunar y para comer (dos rebanadas en total) o si recibían, de verdad, pan con gluten o no. Ni los investigadores ni los voluntarios sabían si el pan que estaban consumiendo los participantes contenía esta molécula. 

Alta expectativa de gluten

El grupo que más síntomas gastrointestinales sufrió fue aquel que recibía pan con gluten y que tenía una alta expectativa de estar consumiéndolo. Estos sufrían significativamente más síntomas que aquellos que comían pan con gluten, pero que tenían una baja expectativa de estar comiéndolo. Además, no se vieron diferencias significativas en la magnitud de los síntomas en aquellos con expectativas bajas de comer plan gluten, lo estuvieran tomando en realidad o no. Curiosamente, dos participantes que tenían expectativas altas de consumir gluten y que, en realidad, ingirieron pan libre de este, informaban de sufrir eventos adversos. Uno aseguró que sufría picor en la mandíbula y el otro ruido de tripas y mareos.

Contrario a lo que dictaría el sentido común, este estudio muestra que no era la presencia de gluten en el pan lo que más problemas gastrointestinales provocaba en los pacientes que creían que tenían SGNC, sino que era la expectativa en sí misma de estar consumiéndolo. Los autores destacan en sus conclusiones que la combinación de las expectativas negativas y la ingesta real de gluten era lo que provocaba más síntomas gastrointestinales, lo que indica un efecto nocebo, pero no es posible descartar cierto efecto activo del propio gluten. Javier Molina, médico del Servicio de Aparato Digestivo del Hospital San Pedro de Alcántara (Cáceres), explica en Science Media Centre que «Este estudio aporta evidencia sólida científica para apoyar la terapia psicológica con la intención de corregir expectativas y creencias erróneas en el tratamiento multidisciplinar de los trastornos del eje cerebro-intestino».

Este ensayo clínico nos recuerda que nunca hay que subestimar a la mente en la generación de problemas de salud. Aunque no exista un problema orgánico, el daño que las expectativas negativas pueden causar en la vida de los pacientes puede ser muy real.

Sobre la autora: Esther Samper (Shora) es médica, doctora en Ingeniería Tisular Cardiovascular y divulgadora científica

El artículo Efecto nocebo y gluten se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Marta Macho eta Uxune Martinez

2024aren etorrera ospatzeko, joko bat proposatzen dizuegu gaur. Gurutzegrama bat ebatzi beharko duzue eta bertan diziplina, herrialde eta garai desberdinetako hamabi emakume zientzialarien deiturak kokatu behar dira.

 

Horizontalak

2. Brasilgo Capivari-Cachoeira zentral hidroelektrikoa izan zen bere ingeniari-lanik garrantzitsuena. ​​

4. Genetista honek karbono dioxidoa gaur egungo landareek baino hogei aldiz gehiago xurga lezakeen landare bat garatzen ari da. Landare honek lehorteak eta uholdeak jasango lituzke elikagarria izateari utzi gabe.

6.  Aitzindaria izan zen toxikologiaren arloan, eta industria-metalen eta konposatu kimikoen gaixotasun profesionalak eta eragin kaltegarriak aztertu zituen.

8. Zuzen identifikatu zuen lehen iktiosauro-eskeletoa, lehengo bi plesiosaurus-eskeletoak aurkitu zituen eta Alemaniatik kanpoko pterosauro-eskeletoa.

9. Ontzi-militarrak ordenagailu bidez diseinatzeko lehen sistema sortu zuen, eta, horri esker, errotik aldatu zuen ontziak egiteko eta erabiltzeko modua.

10. Ezaguna da Mexikoko eta Hego Amerikako eskualdeetako landareez osatutako haren landare-aleen bildumagatik.

11. Kotoiaren egituraren aldaketa kimikoan lan egin zuen, zuntz sintetikoekin lehiatu ahal izateko.

Bertikalak

1. Astronomo honek erakutsi zuen hidrogenoa dela izarren osagai nagusia.

3. Japoniako zientzialaria hau aditua izan zen proteinen kimikan eta baita arrain-proteinen bidezko elikagaien garapenean.

5. Geologoa izan zen eta 1954. urtean Zarnitsa meatzea aurkitu zuen, Errusiako eta munduko diamante-meatze handienetako bat.

7. Mediku eskoziar hau izan zen amiantoarekiko esposizioaren eta biriketako minbiziaren artean lotura bat zegoela iradokitzen lehena.

11. Nobel saria jaso zuen usaimen errezeptoreen aurkikuntzan eta usaimen-sistemaren antolaketan egindako lan aitzindariagatik.

Gehigarria

Gurutzegrama ebazteko agian lagungarria da jarraian ageri diren irudiak. Hamabi zientzialarien irudiak dira, distortsionatuak daude eta ez dira gurutzegramako ordena berean azaltzen.

Soluzioak

Hamabi emakume zientzialarien abizenak asmatu dituzun egiaztatu nahi baduzu, kontsultatu gurutzegramaren ebazpena.

Egileez:

Marta Macho Stadler, (@Martamachos) UPV/EHUko Matematikako irakaslea da eta Kultura Zientifikoko Katedrak argitaratzen duen Mujeres con Ciencia blogaren editorea.

Uxune Martinez, (@UxuneM) Euskampus Fundazioko Kultura Zientifikoko eta Berrikuntza Unitateko arduraduna da eta Zientzia Kaiera blogeko editorea.

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Muy probablemente ya conozca usted los Ig Nobel, esos premios que concede la revista de humor científico Annals of Improbable Research (AIR). El acto de entrega se realiza en el Sanders Theatre de la Universidad de Harvard y los premios son entregados por científicos que han sido galardonados con los premios Nobel de verdad.

Los Ig Nobel reconocen investigaciones en apariencia absurdas o irrelevantes. Ese carácter ha conducido a muchas personas a pensar que es un desdoro ser galardonado con el premio. Sin embargo, dudo mucho que esa sea la percepción mayoritaria en la comunidad científica. Diría, es más, que los Ig Nobel gozan de un prestigio creciente y la lista de las investigaciones premiadas concita, año tras año, un interés cada vez mayor.

De los Ig Nobel se dice que «primero hacen reír a la gente y luego la hacen pensar.» Y de eso va, precisamente, el libro que reseño hoy.

Su autor, Pablo Palazón, recoge cuarenta de esas investigaciones y, en efecto, unas más y otras menos, hacen reír. Si quien tiene acceso a sus contenidos se queda ahí, en la gracia que causa un proyecto de investigación aparentemente absurdo y unos resultados hilarantes o, cuando menos, de una cierta gracia, tendrían razón quienes critican que haya científicos que se dediquen a hacer esas investigaciones. Pero Pablo Palazón no se queda en la anécdota.

El mérito del libro es, precisamente, que el autor presenta las investigaciones en un contexto más amplio que el de los experimentos o estudios por el que fueron premiadas y, de esa forma, facilita así que se cumpla la segunda parte del aserto anterior («luego la hacen pensar»). Por esa razón, Ciencia idiota permite, a la persona lega en esta materia, acercarse de una forma amable y, en casi todos los casos, divertida, a la investigación científica.

No son las personas neófitas o las legas las únicas que tienen algo útil que extraer de la lectura de este libro. A quienes, como es mi caso, se dedican a la ciencia profesionalmente, también les ayudará a ser más conscientes de las debilidades y fortalezas de su propia actividad. El relato de los experimentos o de los estudios que se comentan y la exposición de los resultados contienen, de forma implícita, claves que permiten caracterizar el empeño científico. De hecho, la lectura del libro resulta instructiva para personas de perfiles muy variados.

A modo de sugerencia, incluso, creo que Ciencia idiota puede, sin abusar del recurso, aportar materiales útiles a las y los docentes de ciencia en secundaria. Aunque puedan parecer absurdas las preguntas a que responde, la ciencia que cuenta el Dr. Palazón no es precisamente absurda, ni, por cierto, tampoco idiota.

Ciencia idiota está estructurado en tres partes, con doce casos en la primera y en la segunda, y dieciséis en la tercera. Las doce primeras historias son de índole muy variada; entre ellas podemos encontrar desde una especulación acerca de las posibles formas en que el mundo se puede ir al carajo, hasta las entretelas de la homeopatía. En la segunda parte, los casos tienen animales como protagonistas; quizás por ello (la fisiología de los animales es mi campo de especialización científica) algunas de las historias me han resultado familiares. Y en la tercera se han incluido experimentos y estudios en los que la especie animal concernida es la nuestra, la humana. Todas las historias resultan muy amenas.

En síntesis, Ciencia idiota muestra el lado más inesperado, más gamberro del mundo de la ciencia, el más iconoclasta. No estoy seguro de que “idiota” sea el calificativo que mejor describe lo que el lector o lectora se va a encontrar en su interior; quizás sería más indicado calificar esa ciencia como “insólita”, “absurda”, “gamberra” u otra por el estilo. Sea como fuere, el contenido es muy recomendable y la lectura, gracias a la escritura clara, directa y amena del autor, muy fluida.

 

Título: Ciencia idiota. Respuestas científicas a preguntas rematadamente absurdas

Autor: Pablo Palazón

Editorial: Next Door (2023)

 

En Editoralia personas lectoras, autoras o editoras presentan libros que por su atractivo, novedad o impacto (personal o general) pueden ser de interés o utilidad para los lectores del Cuaderno de Cultura Científica.

Una versión de este texto de Juan Ignacio Pérez Iglesias apareció anteriormente en Lecturas y Conjeturas (Substack).

El artículo Ciencia idiota se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irati Diez Virto

Asteon zientzia begi-bistan igandeetako gehigarria da. Astean zehar sarean zientzia euskaraz jorratu duten artikuluak biltzen ditugu. Begi-bistan duguna jaso eta laburbiltzea da gure helburua.

Soziologia

Ikerketa berri batek ondorioztatu du sexismoa kaltegarria dela zientziarentzat zein finantzazio publikoarentzat. Argitu dutenez, sexismoak emakumeak zientziatik kanporatzen ditu, baita akademiaren goiko etapetan ere, azken hauetan emakumeak ahaldunduagoak egotea espero den arren. Horregatik, egileek azaldu dute emakume zientzialari askok beren karreraren azken etapetan ikerketa uzteak galera ekonomiko eta zientifiko handia dakarrela. Izan ere, ezagutza zientifiko handia dute metatuta, eta askotan finantzazio publikoko inbertsio handia eskatu du beren formakuntzak. Informazioa Elhuyar aldizkarian.

Neurozientzia

Frogatu dute astrozitoak burmuineko sare elektrikoaren parte direla. XX. mendean zehar, neurozientzialariek uste zuten neuronak zirela seinale elektrikoak hedatzen zituzten zelula entzefaliko bakarrak. Alabaina, irailean argitaratutako artikulu batek orain arteko probarik onena aurkeztu du astrozitoek ere seinaleak igortzen dituztela frogatzeko. Gainera, argitu dute astrozito batzuek baino ezin dituztela igorri seinale horiek. Datuak Zientzia Kaieran: Zelula hauek elektrizitatea sortzen dute entzefaloan. Ez dira neuronak.

Biologia

Euskal Herriko saguzar espezie denak intsektujaleak dira, eta nekazaritzako izurriteak gutxitu ditzakete. Hala frogatu dute EHUko Jokabide-Ekologia eta Eboluzioa ikerketa taldeko kideek, hainbat azterketen bidez. Esaterako, saguzarren gorotzak aztertuz, ikusi zuten horiek pinudietako pinu-beldarra edo prozesionaria ehizatzen zutela. Beste ikerketa baten bidez frogatu zuten Arabako Errioxako mahastietan ferra-saguzar txikiak 395 intsektu espezie jaten zituela, horietatik 55 izurri-espezieak ziren. Azalpen guztiak Zientzia Kaieran: Nekazaritza eta bioaniztasuna bateragarri? Saguzarrak hizpide.

Ingurumena

Gaur egungo airea azken laurehun urteetako lehorrena da. Zuhaitzetako eraztunen bidez neurtu daiteke aldagai hori. Izan ere, airean ura falta bada, ur gehiago xurgatzen du lurretik eta landareetatik, eta landareen hazkundea moteltzen du; zuhaitzen heriotza ere eragin dezake. Ondorioztatu dutenez, gizakiaren eraginez lehortu da airea azken urteetan, eta funtsezko eragina izan dezake gizakien osasunean, suteetan, ekosistemetan eta uztetan. Datuak Berrian.

Medikuntza

Tumore homogeneoak erasokorragoak dira. Hala ondorioztatu du matematika, histopatologia eta genomika bateratu dituen ikerketa batek. Hau da, joko-teorian oinarrituta ikusi dute zelula-mota desberdin gutxiago dituzten tumoreak arriskutsuagoak direla. Emaitza horiek ikusita, egileek adierazi dute baliagarria izan daitekeela tumore barneko zelulen heterogeneotasun-maila handiak mantentzeko estrategia terapeutikoak aplikatzea. Informazio gehiago Elhuyar aldizkarian.

Kimika

Leire Sangroniz eta Ainara Sangroniz kimikariek xanpainaren kimika azaldu dute Zientzia Kaierako artikulu batean. Xanpaina ekoizteko champenoise metodoa erabiltzen da, eta hartzidura bikoitza du oinarrian. Lehenengo hartziduran, legamiak azukrea etanol eta karbono dioxido bihurtzen du. Bigarrenak, berriz, azukrea eta legamia gehitzen zaizkio, eta beirazko botiletan gordetzen da itxita. Botila itxita dagoenez, sortzen den karbono dioxidoa ardoan disolbatzen da, eta kortxoa kentzean kanporatzen da.

Materialak

Erregai fosilak ordezkatzeko beharrean gaude, eta fusio-energia nuklearra aurkeztu da energia-trantsizioa gauzatzeko aukera teknologiko bezala. Fusio-energia nuklearraren abantailetako batzuk dira dentsitate energetiko masiboa duen iturria dela, teknologikoki segurua dela eta birtualki agorrezina. Baina desabantailak ere baditu, hala nola, substantzia erradioaktiboak erabiltzea edota erreaktoreak eraikitzeko materialen aukeraketa. Desabantaila horientzat konponbideak aurkitzeko bidean daude hainbat ikerketa talde, horien artean EHUko Fusio Materialen Laborategia. Datuak Zientzia Kaieran.

Zelula fotovoltaikoen ingurumen-inpaktua aztertu dute Nafarroako Unibertsitate Publikoan egindako ikerketa batean. Ondorioztatu dutenez, haren inpaktua erregai fosilen bidez sortutakoa baino askoz ere txikiagoa da kategoria guztietan. Gainera, zelula horien ekoizpenari mineral jakinen eskasiak nola eragingo dion ere aurreikusi dute. Ikertzaileek azaldu dute kristal silizioan oinarritutako teknologiak arrisku gutxi dituela. Informazio gehiago Elhuyar aldizkarian.

Egileaz:

Irati Diez Virto (@Iraadivii) Biologian graduatu zen UPV/EHUn eta Plentziako Itsas Estazioan (PiE-UPV/EHU) tesia egiten dabil, euskal kostaldeko zetazeoen inguruan.

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Los continentes tal y como hoy los conocemos no han estado siempre así. Hace más de 175 millones de años formaban un supercontinente. Darwin fue uno de los primeros en darse cuenta al encontrar especies idénticas en lugares distantes entre sí. Fueron varios científicos los que trataron de dar respuesta a la situación de los continentes. En 1889 el geólogo italiano Roberto Mantovano propuso que en el pasado la Tierra era más pequeña y que todos los continentes estaban juntos. Luego se produjo una dilatación térmica que aumentó el tamaño del planeta y desgarró la superficie. Alfred Wegener pensaba muy parecido, solo que, según él, la Tierra no había aumentado su tamaño y lo que había resquebrajado aquel supercontinente fue un fenómeno al que llamó deriva continental.

Los vídeos de ¡UPS¡ presentan de forma breve y amena errores de la nuestra historia científica y tecnológica. Los vídeos, realizados para la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU, se han emitido en el programa de ciencia Órbita Laika (@orbitalaika_tve), en la 2 de RTVE.

Producción ejecutiva: Blanca Baena

Guion: José Antonio Pérez Ledo

Grafismo: Cristina Serrano

Música: Israel Santamaría

Producción: Olatz Vitorica

Doblaje: K 2000

Locución: José Antonio Pérez Ledo

Edición realizada por César Tomé López

El artículo ¡Ups! La expansión de la Tierra se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Paziente psikotikoek 3 aldiz aukera gehiago dituzte anormalitate erradiologikoak izateko. JR Alonso Psychosis and brain structure

Landareen fisiologiak harridura sortzen du etengabe. Orain, erretikulu endoplasmatikoa kaltziozko gordailu bat da eta seinaleztatzaile gisa erabiltzen dute, zelulatik kanpoko horniduren mende egon gabe. Acid sensor and calcium store discovered in plants

Genero-esleipenak ez dira errealitatea moldatu nahi duten hizketa-ekintzak, pertsonak tratatzeko modua moldatzea baizik. Beraz, genero-esleipenek ondorio etikoak dituzte. Unraveling the tapestry of gender ascriptions, Jesús Zamora Bonillaren eskutik.

Une honetan, unibertsoaren materiaren banaketa aztertzen ari gara, ziur asko inoiz egin ez den bezala. Hainbesteko datu esperimentalarekin, ezinbestekoa da gutxieneko ordena jartzea ahalbidetuko duen eredu bat. Eta hau ez da batere hutsala. DIPC horretan jarri da: Modelling luminous tracers in the observed spatial distribution of galaxies and quasars

 

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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Las matemáticas, la histopatología y la genómica convergen para confirmar que los carcinomas renales de células claras más agresivos muestran niveles bajos de heterogeneidad intratumoral, es decir, contienen menos tipos de células distintas. El estudio, realizado por la profesora Ikerbasque de la UPV/EHU Annick Laruelle, respalda la hipótesis de que sería aconsejable aplicar estrategias terapéuticas para mantener niveles altos de heterogeneidad celular dentro del tumor para ralentizar la evolución del cáncer y mejorar la supervivencia.

Las matemáticas, la histopatología y la genómica convergen para confirmar que los carcinomas renales de células claras más agresivos muestran niveles bajos de heterogeneidad intratumoral. Fuente: CANVA

Los planteamientos matemáticos están cobrando impulso en la oncología moderna, ya que aportan nuevos conocimientos sobre la evolución del cáncer y nuevas oportunidades de mejora terapéutica. Así, los datos obtenidos a partir de análisis matemáticos avalan muchos de los hallazgos histológicos y los resultados genómicos. La teoría de juegos, por ejemplo, ayuda a comprender las interacciones “sociales” que se producen entre las células cancerosas. Esta novedosa perspectiva permite a la comunidad científica y clínica comprender los acontecimientos ocultos que rigen la enfermedad. En realidad, considerar un tumor como una colectividad de individuos regidos por reglas previamente definidas en ecología abre nuevas posibilidades terapéuticas para los pacientes.

En el marco de la teoría de juegos, el juego halcón-paloma (hawk-dove game) es una herramienta matemática desarrollada para analizar la cooperación y la competición en biología. Cuando se aplica a colectividades de células cancerosas explica los posibles comportamientos de las células tumorales cuando compiten por un recurso externo. “Se trata de una teoría de decisión donde el resultado no depende solamente de la decisión de uno mismo, sino también de la decisión de los otros actores —explica la profesora Ikerbasque Annick Laruelle, experta en teoría de juegos del Departamento de Análisis Económico de la Universidad del País Vasco—. En el juego, las células pueden actuar de forma agresiva, como un halcón, o pasiva, como una paloma, para adquirir un recurso”.

La profesora ha utilizado este juego para analizar las interacciones celulares bilaterales en el carcinoma renal de células claras, altamente agresivo, en dos escenarios diferentes: uno de heterogeneidad tumoral baja, cuando solo dos tipos de células tumorales compiten por un recurso; y otro de heterogeneidad tumoral alta, cuando dicha competición se produce entre tres tipos de células tumorales. El carcinoma renal de células claras recibe ese nombre debido a que las células del tumor se ven claras, como burbujas, en el microscopio. Para el estudio han tomado este tipo de carcinoma como caso representativo, por tratarse de un paradigma ampliamente estudiado de la heterogeneidad intratumoral (que hace referencia a la coexistencia en un mismo tumor de diferentes subpoblaciones de células).

Nuevo enfoque teórico para nuevas estrategias terapéuticas

Laruelle ha mostrado cómo algunos fundamentos de la heterogeneidad intratumoral, corroborados desde el punto de vista de la histopatología y la genómica, se apoyan en las matemáticas utilizando el juego halcón-paloma. La investigadora Ikerbasque ha publicado en la revista Trends in Cancer el trabajo realizado en colaboración con investigadores e investigadoras de Biocruces, del Hospital San Giovanni Bosco de Turín (Italia) y de la Pontificia Universidade Catolica do Rio de Janeiro.

El grupo de investigadoras e investigadores considera que “esta convergencia de hallazgos obtenidos desde disciplinas muy diferentes refuerza el papel clave de la investigación traslacional en la medicina moderna y confiere a la heterogeneidad intratumoral una posición central en el enfoque de nuevas estrategias terapéuticas” y conjeturan que “la heterogeneidad intratumoral se comporta siguiendo vías similares en muchos otros tumores”.

La cuestión puede tener importantes consecuencias prácticas en el tratamiento clínico de los tumores malignos. La llegada constante de nuevas moléculas enriquece las oportunidades de tratamiento del cáncer en la era de la oncología de precisión. Sin embargo, los investigadores afirman que “una cosa es descubrir una nueva molécula y otra encontrar la mejor estrategia para utilizarla. Hasta ahora el enfoque propuesto se basa en la administración al paciente de la dosis máxima tolerable. Sin embargo, esta estrategia obliga a las células tumorales a desarrollar resistencias lo antes posible, transformando así el tumor original en una neoplasia de baja heterogeneidad intratumoral compuesta únicamente por células resistentes”. Por lo tanto, una terapia dirigida específicamente a preservar la heterogeneidad intratumoral alta puede tener sentido según este enfoque teórico, ya que puede ralentizar el crecimiento del cáncer y obtener así supervivencias más prolongadas. Esta perspectiva está ganando interés actualmente en oncología.

Referencia:

Claudia Manini, Annick Laruelle, André Rocha, José I. López (2023) Convergent insights into intratumor heterogeneity Trends in Cancer doi: 10.1016/j.trecan.2023.08.009

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

El artículo Cuando matemáticas, histopatología y genómica coinciden se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Maddi Astigarraga

“Izarrak beti zeruan” dio atsotitz batek eta ortziko izarrei erreparatu die gaurkoan Kiñu trikuak. Izarrek zeruan distira egiten dute, baina ba al dakigu zer-nolakoak diren? Jakin badakigu batez ere gasez osatuta daudela, baina badirela metaletan aberatsagoak diren izarrak ere, esaterako gure Eguzkia. Zeruan, gehien bat, zurixkak diruditen arren hainbat kolorekoak izan daitezke:  zuriak, urdinxkak, horiak, laranjak edo gorrixkak. Eta, izarrak, jaio eta hiltzen diren astroak dira, hauen heriotza haien masaren mende dagoelarik.

Hilero, azkenengo ostiralean, Kiñuk bisitatuko du Zientzia Kaiera bloga. Kiñuren begirada gure triku txikiaren tartea izango da eta haren eskutik gure egileek argitaratu duten gai zientifikoren bati buruzko daturik bitxienak ekarriko dizkigu fin.

Egileaz:

Maddi Astigarraga Bergara (IG: @xomorro_) Biomedikuntzan graduatua, UPV/EHUko Ilustrazio Zientifikoko masterra egin du eta ilustratzailea da.

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Conectoma, un mapa de las conexiones entre las neuronas, de Caenorhabditis elegans. Fuente: OpenWorm Science

Muchos lectores seguramente conocerán las sinapsis, que podríamos definir como la forma de comunicación “por cable” entre las neuronas. Pocos, sin embargo, habrán oído hablar de las conexiones “sin cable” o wireless en el sistema nervioso.

Yo me encontré con ellas después de años de estudio, al escuchar la charla de una colega neurocientífica que investiga a los gusanos. Y me quedé boquiabierta.

Les pondré un símil. Imagínense que son extraterrestres infiltrados en el planeta Tierra que tratan de entender cómo nos comunicamos los humanos a distancia. Llevan años siguiendo las conexiones por cable de los teléfonos fijos, pero, de pronto, se enteran de que los terrícolas también podemos intercambiar información sin necesidad de cables con teléfonos móviles, tabletas, ordenadores…

Se quedarían tan boquiabiertos como yo. Preguntándose cómo demonios no se enteraron antes. Prefiriendo no saber. De pronto, me di cuenta de que la tarea de entender cómo se conectan las neuronas se complicaba considerablemente.

Un cerebro muy cableado (o no tanto)

Parece que el sistema nervioso usa comunicaciones tanto por cable como inalámbricas. Las primeras son las citadas sinapsis, que encontramos descritas en cualquier libro de texto. Santiago Ramón y Cajal predijo su existencia y las mencionó en su discurso del Nobel en 1906. Fue el neurocientífico británico Charles S. Sherrington quien las bautizó ese mismo año recalcando su “probable importancia fisiológica”.

Como ocurre con internet, donde la información a veces viaja por fibra óptica, la sinapsis también incorpora un cableado de fibras. En este caso, lo que conecta la neurona que emite y la que recibe son los axones y las dendritas. Pero este sistema no es continuo: casi siempre, entre el final de un cable y el inicio del siguiente hay una minúscula distancia, apenas unos nanómetros (un nanómetro es la millonésima parte de un milímetro). Entonces, se necesita que un mensajero químico –el neurotransmisor– salve la diminuta distancia.

Los impulsos nerviosos salvan los diminutos espacios (sinapsis) entre neurona y neurona gracias a los neurotransmisores.
adike/Shutterstock

Este sistema de comunicación es bastante privado. Es decir, siguiendo el símil con internet, aquí es difícil que nos intercepten el mensaje. Las sinapsis son, hasta donde sabemos, la principal forma de comunicación de las neuronas y en la que nos hemos centrado los científicos hasta ahora.

Por contra, en la comunicación sin cables –llamada a veces comunicación no sináptica o extrasináptica– no hay conexión por fibras. Aunque se ha estudiado mucho menos, sabemos que el mensajero químico puede viajar grandes distancias por el espacio entre las células.

El camino que recorren los mensajeros wireless es tortuoso y no da garantías de privacidad: aquí es más fácil que el mensaje sea hackeado.

Primeros conectomas

Hay un gusano con nombre casi impronunciable que nos está enseñando mucho sobre las conexiones inalámbricas y, en general, sobre cómo funciona el sistema nervioso: el Caenorhabditis elegans (abreviadamente, C. elegans). Mide aproximadamente un milímetro y era el protagonista de la conferencia a la que me refería al principio del artículo.

Quizá alguien se sorprenda de que un gusano diminuto esté enseñándonos cómo se comunican nuestras neuronas. Pero la ciencia básica es así: recuerden que aprendimos mucho sobre herencia genética gracias a Mendel y unas plantas de guisante. Y que hemos averiguado mucho sobre nuestro cerebro gracias al calamar.

El primer conectoma, el mapa de todas las conexiones de las neuronas de un organismo, se publicó en el C. elegans en 1986. Los investigadores describieron todas las conexiones por cable de las neuronas: es como seguir los fideos en un plato de espaguetis y generar un mapa. Este gusano cuenta con algo más de 300 neuronas (es un plato muy pequeño), por lo que no es casual que fuera el elegido para inaugurar este campo científico.

Bastante después se pudo generar el mapa de las conexiones en animales más complejos, como la mosca o la larva del pez cebra. El conectoma del cerebro humano tardará mucho, si es que llegamos a verlo algún día. Nosotros tenemos unos 100 000 millones de neuronas: ¡un plato inmenso de espaguetis!

Llegan los mapas de las conexiones inalámbricas

Hasta ahora, todos los conectomas eran mapas de las conexiones por cable. Pero dos grupos de científicos acaban de publicar el primer inventario de todos los nexos wireless en el C. elegans. De nuevo, nuestro gusano lleva la delantera.

Las investigaciones se fijaron en un tipo concreto de conexiones, las que utilizan unas moléculas llamadas neuropéptidos (similares a las proteínas) como mensajero químico. Se cree que modulan la función de otras conexiones. El primer grupo de expertos predijo el mapa de nexos inalámbricos basándose en la expresión de genes en la neuronas. Y comprobaron que es sorprendentemente diferente al entramado de conexiones por cable o sinapsis.

Los autores del segundo artículo usaron optogenética, una técnica que permite encender o apagar las células nerviosas y estudiaron qué les pasaba a sus vecinas. Tras analizar más de 23 433 pares de neuronas vieron que la comunicacion inalámbrica tiene mucho más importancia de lo que se pensaba hasta ahora. Al menos en el gusano, parece que la red wireless es tan necesaria, compleja y diversa como el sistema por cables.

Sabemos que la comunicación sin cables no es solo cosa de gusanos: también se ha encontrado, por ejemplo, en el cerebro de ratas y ratones. Aunque su relevancia en el cerebro humano aún está por investigar, quizá podrían ser muy importantes para entender cómo funciona nuestro sistema nervioso y cómo aparecen ciertas enfermedades. Y también qué ocurre cuando tomamos medicamentos o fármacos, pues pueden llegar a nuestro sistema nervioso y hackear nuestras conexiones inalámbricas.

Ya veremos en unos años a dónde nos llevan el gusano y el resto de animales que utilizamos en la investigación del sistema nervioso. Y es que, al final, para ciertas cosas, tampoco somos tan diferentes.

Sobre la autora: Monica Folgueira Otero, Profesora Contratada Doctora- Área Biología Celular, Universidade da Coruña

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

El artículo Comunicaciones inalámbricas del sistema nervioso se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

María Urrestizala, Jon Azkurreta, Natalia Alegría eta Igor Peñalva

Gizarteak energia-iturri fosilekiko duen mendekotasun energetikoaren ondorioz, demografia eta energia-kontsumoaren joerak gora egitearekin batera, ezinbestekoa bihurtu da ordezko energia-iturriren bat aurkitzea epe-ertain eta luzera gure beharrak asetzen jarraitu ahal izateko. Egoera konplexu horri aurre egiteko, energia berriztagarriek bultzada argia eman diote trantsizio energetikoari, ikatza, gas eta petrolioaren ekarpenaren murrizketa garrantzitsua ahalbidetuz. Dena den, haien sorkuntza aldakorra osatzea beharrezkoa da, klimarekiko menpekoak baitira horiek. Behar horiei erantzuna emateko, fusio nuklearraren garapena gero eta indar handiagoa hartzen ari da eta, izatez, aukera desberdinen artean energia-iturri aproposenetako bat izango dela badirudi, dentsitate energetiko masiboa duen iturria baita, teknologikoki segurua, ingurumenarekiko arduratsua eta birtualki agorrezina.

Irudia: ITER proiektuko tokamak hobiaren egoera 2021ko abenduaren 20an. (Iturria: Ekaia aldizkaria)

Hala ere, desabantailak ere baditu fusioak, eta horien ondorioz, bere garapena erronka konplexua bihurtu da azken urteotan. Izan ere, fusio erreakzioak gertatzeko behar diren erregaien artean (deuterioa eta tritioa), tritioa isotopo erradioaktiboa da, eta hortaz, harekin esperimentalki ikertzea ez da guztiz jasangarria. Horrez gain, tritioak oso ugaritasun urria du naturan; baina oztopo hau litioaren bidez tritioa birsortuz gainditu daiteke, etorkizuneko erreaktoreek izango duten funtsezko elementu bat erabiliz: bilgarri birsortzailea.

Fusioak dakarren beste baldintzatzaileetako bat erreaktoreen elementuak eraikitzeko erabili nahi diren materialen aukeraketa eta haien azterketa da, baldintza ugari bete behar baitituzte. Alde batetik, erreaktoreen barnean egongo den muturreko tenperatura-egoeragatik, eta, bestetik, materialek erreaktoreen funtzionamenduan beran eragin zuzena izango dutelako: aktibazio neutronikoan, operadoreen segurtasun-erradiologikoan, erreaktorearen egituran, tritioaren birsorkuntzan, ingurumen-babesean…

Hori dela eta, bai ikerketa bai inbertsioa ezinbestekoak dira fusioaren garapenenak dakartzan erronka zientifiko eta teknologiko ugariei aurre egiteko. Horrela, ITER proiektuak, eskala handiko erreaktore esperimental nagusia, fusioaren bideragarritasun teknologikoa froga dezan espero da. Proiektua 1985. urtean sortu zen eta momentuz % 78an osotuta dago. Bere helburu nagusia betetzeko, konfinamendu magnetikoaren bidezko irabazi unitarioaren atalasea haustea espero da, 500 MW sortuz 50 MW erabiliz. Muntaia 2025erako amaituko da, eta lehen plasmarekin probak 2025-2026 bitartean egingo dira. ITER proiektuak zubi bat suposatuko du ikerketa‑fasearen eta merkataritza-erreaktoreen artean (DEMO erreaktorearen bidez), eta 2060rako ekonomia-bideragarritasuna frogatzea espero da, 2100ean sistema energetikoaren zati garrantzitsu bat bihurtuz.

Testuinguru horretan, Euskal Herriko Unibertsitateak Fusio Materialen Laborategitik (FML) fusioaren aldeko ikerkuntzan bere aletxoa jartzen du ere. FMLan etorkizuneko erreaktoreetan erabiliko diren materialak entseatzen dira, hala nola aktibazio nuetroniko baxuko altzairu ferritiko-martensitikoak, permeazio-instalazioa, absortzio-desortzio instalazioa, PCTPro- eta TDS‑instalazioak erabiliz. Garatzen diren lanen helburu nagusia material hauek hidrogeno‑isotopoekin duten elkarrekintza aurrez aurretik ondo ezagutzean datza, fusio erreaktoreetan emango diren baldintzetan hidrogenoak jokaera berezia izango baitu eta horren ondorioz interakzioak eta garraio-parametroak menperatzea ezinbestekoa da. Bertan, eskuz esku CIEMAT zentroarekin egiten da lan, EUROfusion proiektuen esparruan agindutako zereginak partekatuz. Horri esker, UPV/EHUk 2003. urtetik aurrera punta-puntako proiektuetan hartzen du parte bere ikerketa eta emaitzen zabalkundea eginez.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: 44
• Artikuluaren izena: Fusio Nuklearra Euskal Herriko Unibertsitatetik
• Laburpena: Gaur egun daukagun energia-kontsumoaren sistemak erabateko aldaketaren beharra du, faktore nabariengatik, batez ere suertatzen diren ingurumen-arazoengatik, baina baita denboran zeharreko jasangarritasunagatik ere. Hori dela eta, ezinbestekoa da alternatibak aurkitzea hainbeste erabiltzen diren erregai fosilak ordezkatzeko. Testuinguru horretan, fusio-energia nuklearra aurkezten da epe ertainera sortuko diren arazo asko konpon ditzakeen aukera teknologiko bezala. Artikuluan zehar, energia-iturri horren ezaugarri garrantzitsuenak azalduko dira; bai eta teknologiaren oinarri fisikoak ere. Horrez gain, teknologiak denboran zehar izandako garapena, gaur egungo ITER nazioarteko proiektuaren egoera eta horrek bilatzen dituen helburu nagusiak aurkeztuko dira. Azkenik, aurreko puntu guztiak kontuan hartuz, Bilboko Ingeniaritza Eskolan dagoen Fusio Materialen Laborategiaren aurkezpena egingo da, asetzen dituen beharrak azalduz haren eginkizuna ulertzeko asmoz eta instalazioen deskribapena garatuz.
• Egileak: María Urrestizala, Jon Azkurreta, Natalia Alegría eta Igor Peñalva
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 335-352
• DOI: 10.1387/ekaia.24381

Egileez:

María Urrestizala, Jon Azkurreta, Natalia Alegría eta Igor Peñalva UPV/EHUko Bilboko Ingeniaritza Eskolako Ingeniaritza Energetikoa Saileko ikertzaileak dira.

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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Mi libro La gran familia de los números (2021), de la colección Miradas matemáticas (Catarata, ICMAT, FESPM), está dedicado a algunas importantes familias de números naturales, entre los que están los números figurados, primos, capicúas, cíclicos, perfectos, amigos, intocables, narcisistas, felices o vampiros, entre muchos otros. Sin embargo, algunas curiosas familias de números quedaron fuera del mismo, ya que el espacio de un libro es limitado, como los llamados números parásitos, que van a ser presentados en esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica, y de los que muchos aprendimos leyendo el libro El prodigio de los números, del divulgador científico estadounidense Clifford A. Pickover.

Portadas de los libros La gran familia de los números (Raúl Ibáñez, 2021) y El prodigio de los números (Clifford A. Pickover, 2002)¿Cómo se definen los números parásitos?

Un número se dice que es un número parásito, o también número n-parásito, si al multiplicarlo por su último dígito -el de las unidades-, n, se obtiene un número con los mismos dígitos y en el mismo orden, salvo el último dígito que ha pasado a ser el primero. Por ejemplo, el número 102.564 es un número 4-parásito, puesto que si lo multiplicamos por 4 se obtiene el número 410.256.

Pickover explica el nombre que ha dado a estos números de la siguiente forma:

“Este tipo de números recuerda la idea de un organismo biológico que contiene un parásito (dígito) que vaga por el cuerpo del organismo anfitrión (el número de varios dígitos en el cual reside el parásito), mientras gana energía alimentándose (la operación de multiplicación)”.

Si pensamos en un caso simple, cuando el número de las unidades, luego también el número por el que lo multiplicamos, es 1, se obtienen los números repitunos 1, 11, 111, 1.111, 11.1111, etcétera (de estos números hemos escrito en la entrada ¿Tienen algún interés los números repitunos, cuyos dígitos son todos unos?). Por este motivo, normalmente se habla de números n-parásitos, para n entre 2 y 9.

Mostremos un par de ejemplos más de números parásitos, el número 102.564.102.564 y el número 1.012.658.227.848 (que hemos tomado de la Enciclopedia On-line de Sucesiones de Números Enteros – OEIS, en concreto, la sucesión A081463, formada por los números parásitos):

Cuando el número por el que multiplicamos, n, no coincide con el dígito de las unidades, Pickover habla de números seudoparásitos (o n-seudoparásitos), como el número 128.205, que multiplicado por 4 (que no es el dígito de las unidades, que es 5), da como resultado 512.820.

Algunos otros ejemplos de números seudoparásitos son:

Existen una serie de números que están en la frontera de ser seudoparásitos, aquellos para los que podemos interpretar que tienen un cero a la izquierda, aunque en su representación claramente aparezca. Normalmente, no se considera que estos números, como el 25.641, sean números seudoparásitos, aunque se cumpla que al multiplicarlo por 4, el resultado sea 102.564, que como podemos interpretar que 25.641 es lo mismo que 025.641, se podría decir entonces que es un número 4-seudoparásito. Sin embargo, como comentábamos, lo usual es no considerar que pueda utilizarse el cero de esta manera.

En la literatura matemática actual, algunos autores utilizan el término “número parásito” para los dos tipos anteriores de números (parásitos y seudoparásitos), es decir, el número por el que multiplicamos no tiene que coincidir con el dígito de las unidades.

¿Cómo construir números parásitos?

Para ver cómo construir números parásitos, vamos a analizar primero cómo son estos números. Como sabemos, todo número N de m cifras, cuya representación decimal es N = am–1 am–2 … a2 a1 a0, tiene el valor

Ahora, si el número N es un número n-parásito o n-seudoparásito, entonces al multiplicarlo por el número de un solo dígito n (que en el caso de los parásitos es igual al dígito de las unidades a0), se obtiene el número A = a0am–1 am–2 … a2 a1, cuyo valor es

Luego, la condición de que N sea n-seudoparásito (parásito si n = a0) es que N multiplicado por n es igual a A. A partir de esta expresión y de los valores anteriores de N y A, se obtiene que la condición de que el número natural N sea n-seudoparásito es equivalente a que

Luego ya tenemos la primera información útil, puesto que, si tenemos un número natural N expresado de esta forma, entonces es un número n-seudoparásito, con digito de las unidades a0.

Bueno, vamos a ver cómo construir números n-parásitos. Empecemos considerando el número racional n / (10 n – 1), que aparece en la expresión anterior, pero veámoslo en un caso particular, por ejemplo, n = 2. En tal caso, el número racional asociado a la construcción del número parásito es 2/19, que es el número decimal periódico, cuyo periodo es 105263157894736842, es decir,

que se repite de forma infinita. Ahora, recordemos que, si el periodo tiene m dígitos (en este ejemplo son 18), al multiplicar por 10m – 1 se obtiene el número natural que forma el periodo. En este caso, en particular, tenemos que

Por lo tanto, de lo anteriormente estudiado deducimos que 105.263.157.894.736.842 es un número 2-parásito.

Si volvemos al ejemplo inicial, que había propuesto Pickover, el número 4-parásito 102.564, veamos cómo lo habríamos generado. Como nuestro número de las unidades es n = 4, entonces consideramos el número racional n / (10 n – 1) = 4/39, que es un número decimal periódico, cuyo periodo es 102564, que tiene 6 dígitos. Es decir,

Y efectivamente, 102.564 es un número 4-parásito. Aprovechemos este ejemplo para comentar que del mismo se obtiene, lo que ocurre también para los demás ejemplos, que el número formado por k veces ese número n-parásito, sigue siendo n-parásito. Así, 102.564.102.564 o 102.564.102.564.102.564 también son números 4-parásitos, puesto que

Con este método de construcción podemos obtener los números n-parásitos más pequeños para los diferentes valores de n, de 2 a 9, como se muestra en la siguiente tabla. Estos forman la sucesión A092697 de la Enciclopedia On-line de Sucesiones de Números Enteros – OEIS.

Tabla de los números de Dyson -los números n-parásitos más pequeños para cada n, del 2 al 9

Claramente, la misma técnica sirve para crear números n-seudoparásitos. Tomemos el caso de la cifra multiplicativa n = 5, para los diferentes finales del número a0 (de 2 a 9). El resultado lo podemos ver en la siguiente imagen, en la que aparecen todos los números 5-seudoparásitos, con terminaciones entre 2 y 9 (más pequeños posibles para cada terminación). Los tres primeros pertenecen a ese grupo de números que se consideran, o no, seudoparásitos en función de si se permite jugar con el cero a la izquierda. Todos ellos tienen 42 dígitos (incluido el cero de la izquierda en los tres primeros casos), salvo uno de ellos, terminado en 7, que tiene 6 dígitos.

Algunas anécdotas parásitas

La primera anécdota, que aparece recogida en el libro El prodigio de los números, es una curiosidad relacionada con el número 5-parásito

102.040.816.326.530.612.244.897.959.183.673.469.387.755

que se puede escribir por parejas de dígitos, empezando en 1, que cada una es el doble de la siguiente (1) (02) (04) (08) (16) (32) y así se continúa. Aunque aquí tenemos que realizar cierta explicación. La siguiente pareja sería (64), sin embargo, en nuestro número parásito aparece (65), esto se debe a que la siguiente “pareja de dígitos” sería (128) que tiene tres dígitos, motivo por el cual el dígito 1 se suma a la anterior pareja, que pasa de (64) a (65). Y así se continúa con el resto, como aparece en la imagen.

Y si continuásemos añadiendo filas (cada una con el número que dobla al anterior y colocado correctamente) se irían generando más copias del número seudoparásito, cada una a continuación de la siguiente (hacia la derecha).

La siguiente curiosidad la encontramos en el número 5-seudoparásito 142.857, que resulta ser un número cíclico (para más información sobre estos, véase el capítulo 3, titulado La simetría de los números, del libro La gran familia de los números). Entre otras propiedades este número satisface la propiedad de que multiplicado por los números 1, 2, 3, 4, 5 y 6, se obtiene un número con las mismas seis cifras, el mismo orden entre ellas, pero rotado cíclicamente, como se muestra en la siguiente imagen:

Además, si se multiplica por 7 el resultado es 999.999. Pero este no es el único número seudoparásito, o parásito, que es también cíclico. Otros son el 2-parásito 105.263.157.894.736.842, el 3-parásito 1.034.482.758.620.689.655.172.413.793, o el 6-parásito 1.016.949.152.542.372.881.355.932.203.389.830.508.474.576.271.186.440.677.966. Pero de los números cíclicos ya hablaremos en otra ocasión.

Escultura Love (2021), del artista suizo Paolo Grassi

Bibliografía

1.- R. Ibáñez, La gran familia de los números, Libros de la Catarata – ICMAT – FESPM, 2021.

2.- Clifford A. Pickover, El prodigio de los números. Desafíos, paradojas y curiosidades matemáticas, Ma Non Troppo (ediciones Robinbook), 2002.

 

Sobre el autor: Raúl Ibáñez es profesor del Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU y colaborador de la Cátedra de Cultura Científica

El artículo Los números parásitos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Leire Sangroniz eta Ainara Sangroniz

Xanpaina ospakizunetako edari gogokoena da eta urte berriari ongi etorria emateko edo garaipenak ospatzeko kontsumitzen da. Xanpainaren xarma urre kolorean, burbuila txikietan edo haiek eztanda egitean ateratzen duten zaratan egon daiteke.

Kondairaren arabera, Dom Pierre Pérignon monjeak aurkitu zuen xanpaina egiteko metodoa, duela 300 urte. Hasiera batean Pérignonen helburua ardoak burbuilarik ez izatea zen, baina ondorengo urteetan modan jarri zen eta ardoaren karbonatazioa areagotzen saiatu zen. Hala ere, baliteke kondaira hau egia ez izatea, izan ere xanpaina ekoizteko metodoa deskribatzen zuen artikulu bat argitaratu zen Pérignon lanean hasi baino sei urte lehenago, Royal Society aldizkarian.

Irudia: burbuiladun xanpainaren sekretua botilako partikulen gainazaleko zimurtasunari zor zaio. Partikula horiek burbuilak eratzeko plataforma gisa jokatzen dute eta CO2 harrapatzen dute. (Argazkia: Myriams-Fotos – Pixabay lizentziapean. Iturria: Pixabay.com)Xanpaina eta hartzidura

Xanpaina ekoizteko champenoise metodoa erabiltzen da, non fermentazio bikoitza egiten den. Lehenengo fermentazioan zanpatu egiten da mahatsa eta legamia gehitzen zaio. Honek etanol eta karbono dioxido bihurtzen du azukrea. Prozesuak 15 egun irauten du eta % 11 etanol sortzen da. Fermentazio prozesua Joseph-Louis Gay-Lussac kimikariak azaldu zuen lehenengoz 1810ean, glukosa etanola ekoizteko oinarrizko unitatea dela erakutsiz. Louis Pasteurrek legamiak fermentazioan duen zeregina azaldu zuen, oxigenoa ez zela behar ikusita. Urrats honetan xanpaina oraindik ardo zuria da; izan ere, ingurunera askatzen da osatzen den karbono dioxidoa. Lehenengo pausu hau amaitzean, ardoak ez dauka azidotasun eta zapore egokia; horregatik, ardo mota desberdinak nahasten dira.

Bigarren fermentazioan azukrea gehitzen zaio (24 g litroko) eta legamia. Beirazko botiletan gordetzen da eta itxi egiten dira. Botilak 12-14 °C-an edukitzen dira 6-8 astez eta karbono dioxidoa sortzen dira denbora horretan. Botilak itxita daudenez, sortutako karbono dioxidoak ezin du ihes egin eta ardoan disolbatzen da.

Bigarren fermentazio honetan sedimentuak sortzen dira eta, haiek ezabatzeko, botilak buruz behera jartzen dira 20-70 graduko maldarekin. Bi astez botilak 2 modutara mugitzen dira:

1. botila bakoitzari buelta laurdena ematen zaio pare bat aldiz egunean, eta
2. geroz eta inklinazio handiagoa duten zuloetan kokatzen dira. Modu honetan legamia ardo guztian dabil eta sedimentuak botilaren lepoan pilatzen dira.

Sedimentuak ezabatzeko, botilaren lepoa -20 °C-ra izozten da eta botila irekitzen da. Botilako gasak izoztuta dauden sedimentuak kanporatzen ditu. Prozesu honetan xanpainaren zati bat galtzen denez, botila berriro betetzen da antioxidatzailea eta azukrea dauzkan xanpainarekin eta tapoiarekin estaltzen da. Honela kontsumitzeko prest dago xanpaina.

Kontsumitzaileak botilaren kortxoa kentzen duenean, kontrolik gabe ateratzen da eta 50-60 km/h-ko abiadura hartu dezake. Botila irekitzean gas egoeran zegoen karbono dioxidoak ihes egiten du, eta horrela, desorekatu egiten da xanpainean disolbatuta dagoen karbono dioxidoa. Oreka berreskuratzeko, gas bezala atera behar da disolbatuta dagoen karbono dioxidoa. Gasa bi modutan galtzen da: gainazalean gertatzen den difusio bidez (hau ezin da begi hutsez nabaritu) eta eferbeszentzia prozesuaren bidez, hau da, burbuilen osaketaren bidez.

0.75 L-ko xanpain botila batean disolbatuta dagoen karbono dioxidoak 5 L okupatzen du gas egoeran. Burbuilek oro har 0.5 mm-ko diametroa dutela kontuan edukita, xanpain botila bakoitzak 108 burbuila askatzen ditu.

Burbuilak xanpain-kopako ezpurutasunetan edo zelulosa zuntzetan osatzen dira: bertara kopa zapi batekin lehortzean iristen dira bertara. Gasa ezpurutasun hauetan pilatzen da eta, burbuilak 10-50 mikrometroko tamaina daukanean, zuntzetik banatzen da eta flotatu egiten du. Burbuila bat askatu bezain azkar beste bat osatzen da. Oro har, zuntz bakoitzean 30 burbuila inguru osatzen dira minutuko.

Burbuilek kilimak egiten dituzte aho-sabaian, eta horretaz gain eragina dute zaporean: apurtu egiten dira xanpainaren gainazalera iristean eta konposatu aromatikoak askatzen dituzte aerosol moduan.

Erreferentzia bibliografikoak:

• Liger-Belair, G. (2005). The physics and chemistry behind the bubbling properties of champagne and sparkling wines: a state-of-the-art review. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53(8), 2788-2802. DOI: https://doi.org/10.1021/jf048259e5
• Liger-Belair, G., Polidori, G., & Jeandet, P. (2008). Recent advances in the science of champagne bubbles. Chemical Society Reviews, 37 (11), 2490-2511. DOI: https://doi.org/10.1039/B717798B
• Polidori, G., Jeandet, P., & Liger-Belair, G. (2009). Bubbles and Flow Patterns in Champagne: Is the fizz just for show, or does it add to the taste of sparkling wines? American Scientist, 97(4), 294-301. http://www.jstor.org/stable/27859359
• Cilindre, C., Henrion, C., Coquard, L., Poty, B., Barbier, J. E., Robillard, B., & Liger-Belair, G. (2021). Does the Temperature of the prise de mousse Affect the Effervescence and the Foam of Sparkling Wines? Molecules, 26(15), 4434. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules26154434
• Nicola, Jones (2021). Champagne bubbles: the science. Knowable Magazine, https://knowablemagazine.org/content/article/food-environment/2021/champagne-bubbles-science. 2023ko abenduaren 26an kontsultatua.

Egileez:

Leire Sangroniz Kimikan doktorea da eta UPV/EHUko Kimika Fakultatearen PMAS Saileko (Polimero eta Material Aurreratuak: Fisika, Kimika eta Teknologia Saila) ikertzailea Polymaten eta Ainara Sangroniz Kimikan doktorea da eta UPV/EHUko Kimika Fakultateko irakaslea Polymaten.

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Si hablamos de hidrógeno verde, hemos de hablar necesariamente de amoniaco (NH3) verde. Por su capacidad para transportar y almacenar hidrógeno, el amoniaco es una opción preferente de cara a la descarbonización de distintos sectores en la transición energética, aunque la comparativa tecno-económica de las distintas vías de producción apunta a que su producción a partir de renovables aun no es competitiva.

En el marco de la transición energética, con el fin de descarbonizar sectores clave de la economía como la industria, la energía o el transporte, el amoniaco aparece como un vector energético idóneo, al tratarse de un portador de hidrógeno que puede transportarse y almacenarse con facilidad y seguridad. El amoniaco es el cimiento químico fundamental de la industria de los fertilizantes y es necesario para producir ácido nítrico, además de poder emplearse potencialmente en numerosas aplicaciones energéticas como combustible. En la producción del amoniaco es posible emplear bien combustibles fósiles o bien energías renovables, por lo que el uso de una vía u otra, aparte de la consecuente repercusión en la eficiencia e impacto ambiental, tiene un coste asociado que conviene analizar.

 

Con el objetivo de determinar la competitividad económica de los distintos modos de producción de amoniaco proyectados al año 2050, un equipo de investigadores ha realizado la modelización, simulación y evaluación tecno-económica de plantas de producción de amoniaco de gran escala (3.000 ton/día) a partir de diferentes vías. Los resultados obtenidos apuntan a que la alternativa de producción renovable tiene todavía retos que superar para resultar competitiva frente al uso de los combustibles fósiles.

Enséñame el dinero

La simulación y evaluación tecno-económica, realizadas por investigadores de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la UPM y del organismo de investigación noruego SINTEF, se basan en la producción de amoniaco a gran escala empleando distintas fuentes de energía primaria: gas natural, combustibles sólidos (carbón y biomasa) y energías renovables (solar y eólica). Se han evaluado procesos con tecnologías consolidadas de referencia y diseños avanzados.

Los procesos que emplean tecnologías de referencia usando gas natural (con un coste asumido de 6,5 €/GJ) presentan un coste nivelado similar de en torno a 385 €/ton de NH3, mientras que el proceso avanzado con tecnología de conmutación de lazo químico (en inglés, GSR o “gas switching reforming”) logra reducir este coste un 14%.

Sin embargo, la vía de producción con energía renovable (solar y eólica) mediante electrolizadores tipo PEM localizada en el sur de España resulta aproximadamente un 50% más cara que a partir de gas natural con captura de CO2 mediante tecnologías convencionales.

Por otra parte, la síntesis de NH3 a través de la co-gasificación de carbón y biomasa implementando tecnologías de captura de CO2 permite alcanzar emisiones negativas. Dos procesos de referencia empleando tecnologías actualmente comerciales de gasificación GE y MHI alcanzan un coste nivelado de 391,5 y 410,1 €/ton, respectivamente.

Por otra parte, procesos de gasificación avanzada, tratamiento de syngas y reactores de membrana permiten alcanzar una reducción de coste del 15% con respecto al proceso de gasificación GE.

Del análisis se deduce que las plantas de producción de amoniaco a partir de combustibles sólidos, a pesar de presentar un coste de capital más elevado, proporcionan seguridad energética debido a que emplean combustibles locales y de bajo coste (carbón y biomasa), lo que compensa un coste nivelado relativamente superior con respecto a procesos que utilizan gas natural como energía primaria, debido a la incertidumbre de suministro y la elevada volatilidad del precio del mismo. “Debido a la naturaleza intermitente de los recursos solares y eólicos, se precisa almacenamiento intermedio de electricidad y/o hidrógeno para garantizar una producción estable, lo que encarece notablemente estos sistemas”, explica Carlos Arnaiz, investigador de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales.

Buscando la competitividad del amoniaco verde

La investigación sobre la producción del amoniaco no concluye aquí. Los investigadores de la UPM y SINTEF han participado en un estudio posterior, recientemente publicado, sobre el futuro de los combustibles y los costes de producción del amoniaco. Esta nueva investigación muestra, mediante un análisis estadístico de las variables tecno-económicas para una región importadora de gas natural (Europa), que la producción de amoniaco verde solo podría llegar a ser competitiva con respecto a combustibles fósiles cuando existe un recurso renovable muy abundante a bajo coste.

Alternativamente puede considerarse la vía de producción electrolítica con energía nuclear, evitando el almacenamiento de H2 o baterías al ser una fuente continua de energía, que podría tener una oportunidad si las políticas adoptadas asegurasen un coste de inversión de las plantas nucleares reducido. “En cualquier caso, resulta crítico minimizar los costes de producción de la energía primaria y el coste de capital de los electrolizadores”, apunta Arnaiz.

“Para el caso de energía renovable, la hibridación con una fuente alternativa de hidrógeno sin emisiones netas de CO2, como puede ser el biogás, permitiría reducir los costes de almacenamiento y sobredimensionamiento requerido asociados a la intermitencia del recurso solar o eólico, manteniendo una baja huella medioambiental”, concluye.

Referencias:

C.Arnaiz del Pozo, S. Cloete and ÁJ. Álvaro (2023) Ammonia from solid fuels: A cost-effective route to energy security with negative CO2 emissions Energy doi: 10.1016/j.energy.2023.127880

C. Arnaiz del Pozo and S. Cloete (2022) Techno-economic assessment of blue and green ammonia as energy carriers in a low-carbon future Energy Conversion and Management. doi: 10.1016/j.enconman.2022.115312

C. Arnaiz del Pozo, S. Cloete, J. H. Cloete and ÁJ. Álvaro (2023) The future of fuels: Uncertainty quantification study of mid-century ammonia and methanol production costs Energy Conversion and Management  doi: 10.1016/j.enconman.2023.117701

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por la Universidad Politécnica de Madrid

El artículo Amoniaco ¿verde? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Miren Aldasoro Lezea

Azken hamarkadetan basabizitza etsaitzat izan du nekazaritza-eredu intentsiboak. Aldiz, azken aldian zabaltzen ari da jasangarritasunaren ideia, eta geroz eta gehiago dira bi mundu hauen (nekazaritza eta bioaniztasuna) bateratzearen beharraz hitz egiten duten ikerketak. Saguzarren kasua horren adibide da, haiek intsektujaleak baitira eta intsektu askok eragin zuzena dute nekazaritzan.

Saguzarrak ugaztun hegalari bakarrak dira, eta bigarren talderik dibertsoena karraskarien ondoren. Munduan 1.400 saguzar-espezie daude. Euskal Herrian 27 saguzar-espezie ezberdin ditugu, eta erdiak daude mehatxatuta. Mehatxu horien jatorria gizakiak eragindako habitat-asaldura da (askotariko eragozpenak, kutsadura, habitat-galera, basoen ustiaketa…).

Irudia: bioaniztasuna deritzogu ingurumeneko animalia- eta landare-espezieen aniztasunari. Kasu askotan aniztasuna kolokan dago gaur egun, esaterako, Euskal Herrian 27 saguzar-espezie ezberdin ditugu, eta erdiak daude mehatxatuta. (Argazkia: HitchHike – erabilera libreko irudia. Iturria: Pexels.com)

Saguzarrek zerbitzu-ekosistemikoak eskaintzen dizkiguten animaliak dira. Zerbitzu-ekosistemikoak gizakion osasuna, ekonomia edota bizi-kalitatea hobetzen duten onurak dira. Munduko saguzar gehienak intsektujaleak dira, eta gurean ehuneko ehun. Indibiduo bakar batek gau batean bere pisuaren % 50 jan dezake intsektutan; alegia, 1.000 inguru eltxo. Hori baliatuz, udako eltxoen populazioak gutxitzeko asmotan 2016ean Nafarroako Ingurumen Zerbitzuak saguzarrentzako 300tik gora kutxa jarri zituen, 6.000 animalia gordetzeko gaitasuna zutenak, Arga eta Aragoi ibaien ertzetan.

Bestalde, 2019ko Bristoleko Unibertsitateko Biologia Saileko ikerketa batek (Froidevaux eta kideak) nekazaritza eta ingurumeneko estrategiak gaueko faunari nola eragiten dioten aztertu zuen. Ikerketaren xedea zen ulertzea nola eragiten zieten saguzarrei eta haien harrapakinei korridore ekologikoek edo hesi berdeek, hau da, gune naturalak konektatzen dituzten bideek (nekazaritza-lurren arteko sastrakadiak bereziki).

Finkatutako helburua lortze aldera, sastraken inausketa aldiak aztertu zituzten. Hau da, azkeneko inausketatik iragan den denborak basabizitza honetan eraginik ote duen ikertu zuten. Ondorioa hurrengoa izan zen: azken inausketa egin zenetik denbora luzatu ahala, saguzar- eta intsektu-espezieen ugaritasuna handitu egiten da. Beraz, zenbat eta inausketa gutxiago egin, orduan eta aberastasun, animalia kopuru eta jarduera handiagoak lortzen dira.

Arestian aipatutakoak ahaztu gabe, nekazaritzari begiratuko diogu galdera bat eginez: arindu al dezakete saguzar intsektujaleek nekazaritzako izurriteen eragina? Bada, Euskal Herriko Unibertsitateko Jokabide-Ekologia eta Eboluzioa ikertaldeko zoologoak adituak dira saguzarretan, eta gorotzen DNA aztertuz, harrapakinak identifikatzen dituzte eta harrapariek zein dieta duten aztertzen dute. Esaterako, Inazio Garin ikerketa-buruak eta kideek horrela ikusi zuten, 2019an, inguruko saguzar guztiek ehizatzen zutela pinudietako pinu-beldarra edo prozesionaria (Thaumetopoea pityocampa).

Talde honetako Unai Baroja ikertzaileak, aldiz, urte berean ikusi zuen Arabako Errioxako mahastietan saguzar-espezie bakarrak (Ferra-saguzar txikia; Rhinolophus hipposideros) 395 intsektu espezie jaten zituela, horietatik 55 izurri-espezieak, eta 8 mahastien izurri garrantzitsuak. Gainera, espezie berau aztertzeko 2022an egin den beste ikerketa batean (argitaratu gabea) ikusi zen bananaren sitsa (Opogona sacchari) dela Zarautzen gehien kontsumitzen duen harrapakina. Hau denetariko landareei (apaingarrietatik hasi eta bananari edo berotegietako laboreei) eragiten dien izurritea da, eta deskribatu gabe zegoen, gaurdaino, Euskal Herrian. Beraz, bai, lagungarria izan daiteke saguzarrak nekazaritza-inguruneetan izatea izurriteak gutxitzeko.

Beraz, iraunkortasunari erreparatuz, hiru ideia nagusi azpimarra daitezke:

• Habitatak eta espezieak babesteko habitat dibertsoak eta haien arteko konektibitatea hartu behar dira kontuan.
• Ekosistema hobetzeak maila trofiko guztiei egiten die mesede.
• Paisaiaren eta nekazaritzaren kudeaketa jasangarria onuragarria da gizakiarentzat.

Nekazaritzan usu erabili izan dira, besteak beste, izurriteei aurre egiteko pestizida kimikoak, nitratoa duten ongarriak… eta haiek, kaltegarriak izan daitezke giza osasunerako edota basabizitzaren eta ekosistemen osasunerako, baina ikusi dugu badirela bestelako irtenbideak eta bidelagunak, esaterako, izurriteak kontrolatzeko: saguzar intsektujaleak.

Erreferentzia bibliografikoak:

• Froidevaux, Jérémy S. P.; Boughey, Katherine L.; Hawkins, Charlotte L.; Broyles, Moth eta Jones, Gareth (2019). Managing hedgerows for nocturnal wildlife: Do bats and their insect prey benefit from targeted agri-environment schemes? Journal of Applied Ecology, 56(7), 1610–1623. DOI: 10.1111/1365-2664.13412
• Garin, Inazio; Aihartza, Joxerra; Goiti, Urtzi; Arrizabalaga-Escudero, Aitor; Nogueras, Jesús eta Ibáñez, Carlos (2019). Bats from different foraging guilds prey upon the pine processionary moth. PeerJ, 7, e7169. DOI: 10.7717/peerj.7169
• Baroja, Unai; Garin, Inazio; Aihartza, Joxerra; Arrizabalaga-Escudero, Aitor; Vallejo, Nerea; Aldasoro, Miren eta Goiti, Urtzi (2019). Pest consumption in a vineyard system by the lesser horseshoe bat (Rhinolophus hipposideros). PLoS ONE, 14(7),  e0219265. DOI: 10.1371/journal.pone.0219265

Egileaz:

Miren Aldasoro Lezea biologoa da eta UPV/EHUko Jokabide eta Eboluzioaren Ekologia saileko doktoregaia.

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Probablemente hayamos repetido en más de una ocasión en Planeta B que no hay una forma del relieve más habitual en nuestro Sistema Solar que los cráteres de impacto. Bueno, aunque en la Tierra, debido a que todavía es un planeta con una gran dinámica externa e interna, son pocos los que resisten al paso del tiempo, y muy pocos los que todavía conservan esa forma característica y reconocible. Mayoritariamente los más recientes.

Esto no pasa en otros lugares. Cuando miramos a la Luna a través de un telescopio -no hace falta que tenga muchos aumentos- además del contraste de los mares lunares con el color más claro de las tierras altas, se ven innumerables cráteres. Casi diría que incontables porque incluso aunque estuviésemos en su superficie y cogiésemos una muestra de roca lunar, hasta esta podría tener cráteres en miniatura fruto de los impactos de micrometeoritos con su superficie, ya que, al no tener una atmósfera protectora, cualquier cuerpo por pequeño que sea puede llegar a impactar.

El cráter Larmor Q, situado en la Luna, muestra una transición entre una morfología simple típica de cráteres más pequeños y una más compleja, que suele estar asociada a cráteres más grandes. Imagen cortesía de NASA/GSFC/Arizona State University

Pero, ¿qué nos cuentan los cráteres más allá de una tumultuosa historia de impactos? A menudo de su forma y tamaño podemos conocer detalles sobre el objeto que impactó, sobre su velocidad, el ángulo de entrada e incluso hacernos una idea sobre su tamaño e incluso los propios cráteres pueden servirnos como una ventana geológica hacia capas más profundas que de otra manera nos serían invisibles en las superficies planetarias.

Lo cierto es que los cráteres son todavía más importantes dentro de las ciencias planetarias por muchas razones, desde su utilidad para crear dataciones de las superficies -a falta de muestras que nos puedan aportar una edad absoluta- hasta la posible existencia de antiguos ambientes habitables.

Un cráter de impacto circular en Marte. Su forma todavía bien perfilada nos indica que es relativamente reciente y, por lo tanto, ha tenido poco tiempo de sufrir cambios. Imagen cortesía de NASA/JPL-Caltech/UArizona.

Hay una razón más y que a veces se menciona poco, y es que nos pueden ayudar también a comprender la historia geológica de los cuerpos de nuestro Sistema Solar. Los procesos de impacto y la dispersión de los materiales provocada por estos tienen una influencia en la evolución de sus superficies. Esta comprensión serviría para mejorar nuestras cronologías planetarias y comprender mejor la secuencia de eventos que hay superpuestos, permitiéndonos separar páginas de la historia geológica.

Un nuevo estudio publicado por investigadores brasileños aborda la perspectiva de la formación de los cráteres desde la simulación por ordenador para intentar responder a la enorme diversidad en morfologías que podemos observar y cuáles podrían ser los factores más importantes.

Del estudio es destacable como han determinado que los cuerpos con una alta velocidad de rotación -es decir, aquellos que impactan contra otro cuerpo mayor- son capaces de provocar una gran dispersión de los materiales, generando cráteres menos profundos, pero más anchos.

Pero al mismo tiempo este fenómeno también se puede observar provocado por cuerpos con menos cohesión, es decir, en los que los granos que los componen van unidos con menos fuerza entre ellos y como podría ser el caso de los asteroides de tipo pila de escombros -o rubble pile por sus siglas en inglés- y que como consecuencia de esta baja cohesión al impactar también provocan una gran dispersión de los materiales y morfologías diferentes a las que provocan cuerpos monolíticos o resistentes.

La dispersión de los materiales más allá del borde del cráter nosotros la vemos representada como la eyecta pero también podrían incluso, si los materiales expulsados lo hacen a la suficiente velocidad, formar poblaciones secundarias de cráteres a veces difíciles de discriminar y que con estos nuevos modelos podrían acotarse mejor.

No cabe duda de que estudios como este, junto con futuros ensayos experimentales, nos podrán ayudar a conocer mejor las poblaciones de los cráteres y a detectar señales que nos ayuden a conocer mejor los responsables de su formación y, con ello, a completar la historia geológica de los planetas.

Referencias:

De Carvalho, D. D., Lima, N., & De Moraes Franklin, E. (2023) Impact craters formed by spinning granular projectiles. Physical Review doi: 10.1103/physreve.108.054904

Sobre el autor: Nahúm Méndez Chazarra es geólogo planetario y divulgador científico.

El artículo El origen de los cráteres de impacto se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Hamarkadetan zehar ikertzaileek eztabaidatu dute ea zelula entzefalikoek (astrozito deritze) seinaleak emiti ditzaketen neuronek bezala. Eta duela gutxi orain arteko ebidentziarik onena argitaratu da frogatzeko astrozitoak elkarrizketa elektrikoaren parte direla.

Entzefaloa komunikatiboa ez bada, ez da ezer. Neuronak dira organo eleketari horretako hiztunak, eta elkarren artean komunikatzen dira pultsu elektrikoak trukatuta, horretarako neurotrasmisore izeneko mezulari kimikoak erabiliz. Prozesu hori segundo batean mila milioi aldiz errepikatzean, garunak substantzia kimikoen taldeak ekintza koordinatu, oroitzapen eta pentsamendu bihurtzen ditu.

1. irudia: proba berrien arabera, badirudi astrozito batzuek seinale elektrikoak estimula ditzaketela, neuronek bezalaxe. (Argazkia: Alliance Européenne Dana pour le Cerveau – erabilera libreko irudia. Iturria: Wikimedia Commons)

Ikertzaileek, garunaren funtzionamendua aztertzeko, adi egon behar dute elkarrizketa kimiko horretara. Baina neuronek oso altu eta maiztasun handiz hitz egiten dute, eta baliteke beste ahots baxuagoren bat tartean egonez gero, hori ondo ez entzutea.

Ia XX. mende osoan, neurozientzialariek uste zuten neuronak zirela seinale elektrikoak hedatzen zituzten zelula entzefaliko bakarrak. Uste zuten gainerako zelula entzefaliko guztiek (glia izenaz ezagunak) babes funtzioak besterik ez zutela. 1990ean, fenomeno bitxi bat agertu zen: ikertzaileek astrozito bat behatu zuten, zelula glialaren azpimota bat, glutamatoaren aurrean erantzuten zuena (glutamatoa da aktibitate elektrikoa sortzen duen neurotransmisore nagusia).

Hurrengo hamarkadetan, ikertaldeek elkarren aurkako probak aurkeztu dituzte: batzuek jakinarazi dute astrozitoek seinaleak bidaltzen dituztela, eta beste batzuek ezetz adierazi dute. Desadostasun hori konferentzietan eta ebidentziaren etengabeko berrikuspenetan azaleratu zen. Bi aldeak bateraezinak zirela ematen zuen.

Nature aldizkarian irailean argitaratutako artikulu berri batek orain arteko probarik onena aurkeztu du frogatzeko astrozitoek seinaleak emiti ditzaketela. Proba hori lortzeko, zortzi urtez lan egin du Andrea Volterra zuzendarikidearen taldeak. Volterra Genevako (Suitza) Bio eta Neuro Ingeniaritzako Wyss Zentroko irakasle bisitaria da. Ikerketak bi proba gako barne hartzen ditu: glutamatoak astrozitoetatik ateratzen direneko irudiak, eta datu genetikoak, zeinak adierazten duten astrozito glutamatergiko deritzen zelula horiek glutamatoa neuronek erabiltzen duten modu berdintsuan erabiltzeko makineria zelularra dutela.

Artikuluak, halaber, lagundu egiten du aurkikuntza kontraesankorren hamarkadak azaltzen. Izan ere, astrozito batzuek baino ezin dituzte emiti seinale horiek; hortaz, neurri batean, bi aldeek zuten arrazoia: emaitzak ikertzaileak aztertutako astrozitoen araberakoak dira.

«Ikerketa bikaina da; izan ere, bi datu multzoen benetakotasuna eta euren arteko kontraesanaren arrazoia azaltzen du», adierazi du Christopher Dulla-k, Tufts Unibertsitateko neurozientziako irakasleak. Hark ere astrozitoen seinaleak ikertzen ditu, baina ez du lan berri horretan parte hartu. «Onartzen dut».

Aurkikuntzak iradokitzen du astrozito batzuek entzefaloaren zirkuituen funtsezko pieza bat direla. «Gero eta sineskorragoa dirudi zelula mota guztiek entzefaloaren funtzionamenduan parte hartzen dutela dioen ideiak», adierazi du Volterrak. «Uste zena baino askoz ere integratuago dago».

Komunikazio sarea

Glia izen orokorra erabiltzeak (itsasgarri esan nahi duen hitz grekotik dator) neuronak ez diren zelula entzefaliko guztietarako, hala nola astrozitoak, xede nagusitzat neuronak elkartuta mantentzea zuten zientzialarien hasierako iritzia transmititzen du. Hala ere, 1865ean astrozitoak lehen aldiz deskribatu zirenetik, ikertzaileek askoz gehiago ere egin dezaketela deskubritu dute. Hasteko, glutamato hartzaileak dituzte, neuronen inguruko espazioetan neurotransmisoreen soberakina hauteman eta garbitzeko erabiltzen dituztenak.

Baina ez dago hain argi glutamatoa erabil dezaketen beren kabuz seinale elektriko bat sortzeko. 1994an, ikertzaileek astrozitoak estimulatu zituzten plaka batean, eta ikusi zuten gertuko neuronek erantzun egiten zutela, seinale bat bidaltzeko prestatuz. Eta 1997an, Volterrak eta bere kideek kontrakoa behatu zuten: arratoiaren astrozitoek neuronen deiei erantzuten zieten kaltzio seinaleztapen molekularen uhin oszilatzaileekin. 2000 eta 2012 artean, ikertzaileek 100 artikulutik gora argitaratu zituzten non astrozitoek sinapsi bidez komunikatzeko duten gaitasunaren aldeko ebidentzia aurkezten zuten.

2. irudia: astrozitoak plaka batean seinaleei erantzuten ikusi eta 25 urte baino gehiago igaro ondoren, Genevako (Suitza) Bio eta Neuro Ingeniaritzako Wyss Zentroko Andrea Volterra neurozientzialariak ebidentzia berria aurkeztu du, astrozito batzuek entzefaloaren elkarrizketa elektrikoan aktiboki parte hartzen dutela frogatzeko. (Argazkia: Andrea Volterrak lagatako argazkia)

Hala ere, zenbaitek zalantzan jarri zuten ebidentzia hori biltzeko eta interpretatzeko modua. 2014an, adibidez, ikertzaileek deskubritu zuten arratoi gakoen eredu batek akatsak zituela, eta horrek zalantzak piztu zituen arratoi horiek erabili ziren aurreko ikerketei zegokienez.

Bien bitartean, astrozitoei buruzko iritzia aldatzen ari zen, eta zientzialariak pentsatzen hasiak ziren entzefaloaren informazio prozesamenduaren parte-hartzaile aktiboak zirela. Neuronak eta beren dentrita adarkatuak eskuarki zuhaitz gisa irudikatzen dira; astrozitoek, ordea, onddo itxura dute, entzefaloa estaltzen duen tapiz lodi bat osatzen dute, eta hura osatzen duten zatien artean informazioa partekatzen da. Horiek horrela, badirudi astrozitoek aktibitate neuronalean eragina duen sare koordinatu bat osatzen dutela. Adibidez, 2016an, San Frantziskoko Kaliforniako Unibertsitatean ikerketa neurozientifiko bat egiten zuen bitartean, Kira Poskanzer zientzialariak deskubritu zuen arratoiaren astrozitoek inguruko neuronak amets erritmikoko egoera batera eraman ditzaketela glutamatoa erregulatuta.

«Ez da bere kabuz bere funtzioa betetzen duen zelula bat, baizik eta elkarrekin lan egiten duten zelula talde oso baten kidea», adierazi zuen Poskanzerrek, orain Arcadia Science bioteknologiako startup-ean lan egiten duenak.

Nolanahi ere, aldea dago glutamatoa xurgatzearen eta benetan seinaleak sortzearen artean. Volterrak uste zuen astrozito batzuk seinaleak sortzeko gai zirela. Baina hori frogatzeko, astrozitoek seinaleak bidaltzeko gai zirela erakusteko ebidentzia behar zuen, baita frogapen hori behar bezala gauzatzeko tresna egokiak ere.

Zelula entzefalikoen mota berri bat

Volterrak ikuspegi berri bat baliatu zuen entzefaloa aztertzeko: RNA zelulabakarraren sekuentziazioa, zeinak ehun oso baten zelula indibidualetako gene aktiboen multzo osoaren argazkia ateratzen duen. Arratoiaren hipokanpoko zelulen zortzi datu-base aztertu zituen, eta aktibitate genetikoaren arabera bereizten diren astrozitoen bederatzi talde identifikatu zituen. Soilik talde bateko astrozitoek transkribatzen zituzten besikulen bidez neurotransmisoreak biltegiratu, askatu eta garraiatzean parte hartzen duten proteinak, neuronetan gertatzen den bezalaxe. Zelulak ez zeuden modu uniformean banakatuta entzefaloaren zati oso horretan, ez eta zirkuitu espezifikoetan ere.

Gizakiok zelula horiek baditugun jakiteko, Volterrak eta bere taldeak gizakion hipokanpoko zelulen hiru datu-baseetan bilatu zituzten arratoiaren astrozitoetan detektatutako proteina horiek; eta datuen hiru multzotan aurkitu zituzten.

Nolanahi ere, datu genetiko horiek zeharkako proba bat besterik ez ziren. Volterrak zuzenean erakutsi behar zuen seinaleztapena. Bere taldearekin batera, astrozitoei zuzendutako seinale neuronal bat simulatu zuten arratoiaren entzefalo zatietan, eta astrozitoek askatutako molekulen argazkiak hartu zituzten. Astrozito batzuek -baina ez guztiek- glutamatoarekin erantzun zuten. Eta ikertzaileek astrozitoek besikulak erabil zitzatela eragotzi zutenean, zelulek ezin izan zuten glutamatoa askatu.

Volterrak argi baino argiago ikusi zuen orduan ebidentzia. «Zuzen genbiltzan:. astrozito batzuek glutamatoa askatzen dute», esan zuen. «Baina oker ere bai, uste baikenuen astrozito guztiek askatzen zutela glutamatoa».

«Ia seguru aurkikuntza horrek entzefaloa komunikatzeko moduaren egungo ulermena eraldatuko duela», adierazi zuen Dmitri Rusakov-ek, Londresko University College-eko neurozientziako irakasleak (hark ez du ikerketan parte hartu). Baina oraindik ez dago argi nola aldatuko den.

Astrozitoek seinaleak bidal ditzaketela jakitea lehen urratsa besterik ez da. Oraindik ez dakigu nola erantzuten duten sinapsiek glutamato astrozitikoaren aurrean. Ez dakigu zer funtzio bete behar diren neuronen ordez astrozitoak seinaleztatzeko edo biak seinaleztatzeko. Ez dakigu zergatik dauden astrozito glutamatergiko gehiago entzefaloaren eremu batzuetan, edo zergatik horien azpitalde batek funtzio hori erabiltzen duen eta besteek, aldiz, ez.

Are gehiago, aurkikuntza berri guztien antzera, galdera berriak sorrarazi ditu, zientziak erantzun behar dituenak.

«Proben multzo garrantzitsua bildu dugu», esan zuen Rusakovek. «Eta orain teoria bat behar da elementu guztiak batzeko».

Jatorrizko artikulua:

Laura Dattaro (2023). These Cells Spark Electricity in the Brain. They’re Not Neurons, Quanta Magazine, 2023ko urriaren 18a. Quanta Magazine aldizkariaren baimenarekin berrinprimatua.

Itzulpena:

UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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