Cuaderno de Cultura Científica

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El descubrimiento de Röntgen de los rayos X entusiasmó a los científicos de todo el mundo. Sus experimentos se repitieron y ampliaron de inmediato en muchos laboratorios de Europa y América. Las revistas científicas durante el año 1896 estaban llenas de cartas y artículos que describían nuevos experimentos o confirmaban los resultados de experimentos anteriores. El paso de la electricidad a través de los gases había sido un tema popular de estudio para los físicos; esto hizo que la experimentación generalizada fuera mucho más fácil durante los años posteriores al descubrimiento de Röntgen, porque muchos laboratorios de física tenían tubos de rayos catódicos y, por lo tanto, podían producir rayos X fácilmente.

Su utilidad en medicina generó un enorme interés en los rayos X más allá de los laboratorios de física. En los 3 meses posteriores al descubrimiento de Röntgen, el uso de los rayos X se convirtió en habitual en las intervenciones quirúrgicas de un hospital de Viena. Un uso que se extendió rápidamente. Desde la época de Röntgen, los rayos X han revolucionado algunas fases de la práctica médica, especialmente el diagnóstico de algunas enfermedades y el tratamiento de algunas formas de cáncer (porque los rayos X también pueden destruir el tejido maligno).

Los rayos X también encontraron aplicación rápidamente en otros campos de la ciencia. Entre estas aplicaciones destaca el estudio de la estructura cristalina de los materiales, incluidos los biológicos, como el ADN; el «diagnóstico industrial», la búsqueda de posibles defectos en materiales y estructuras de ingeniería; o su uso en historia del arte y restauración, donde permiten ver qué hay detrás de la superficie ópticamente visible de pinturas y esculturas; y muchos otras.

La reacción pública al descubrimiento de los rayos X también fue sensacional. Muchas personas se apresuraron a irradiar sus cuerpos con los nuevos rayos, pensando que tenían propiedades milagrosas, mientras que otros se preocuparon por el deterioro moral si la modestia tan característica del XIX daba paso a la pervertida «visión de rayos X».

Del aparato utilizado en el descubrimiento original de Röntgen, surgieron dos vías de desarrollo para la tecnología médica. Una se concentró en el fluoroscopio, la otra en mejorar la radiografía; Thomas Edison fue crucial en ambas.

¿Qué ves en esta imagen de fluoroscopio? [6]Fue la familiaridad de Edison con el tubo Crookes, en muchos aspectos similar muy similar a su bombilla de filamento de carbono de 1879 [1], lo que le permitió hacer una de las primeras mejoras en la tecnología de rayos X. Al construir un tubo con un vidrio más delgado, Edison descubrió que podían escapar más rayos X. Edison también dirigió la investigación que encontró que el tungstenato de calcio [2] podría producir una imagen más clara en la pantalla fluorescente que el platino-cianuro de bario utilizado anteriormente. Edison lo usó para la fabricación de un «fluoroscopio», un dispositivo que permitía a una persona mirar a través de una caja en una pantalla cubierta con tungstato de calcio, y ver una imagen en movimiento del interior del cuerpo de otra persona.

Operación quirúrgica empleando un fluoroscopio durante la Primera Guerra Mundial. Imagen: Wikimedia Commons

Un amigo de Edison, Michael Pupin [3], tomó esta mejora en la pantalla fluorescente y la combinó con una placa fotográfica, creando la radiografía, que reducía el tiempo de exposición del paciente de 1 hora a solo unos minutos, al tiempo que aumentaba la claridad de la imagen. Esto redujo en gran medida el peligro de daño a los tejidos. [4]

Uno de los aspectos más problemáticos de la tecnología de rayos X durante las dos primeras décadas fue la poca fiabilidad de los tubos de vidrio, que a menudo se agrietaban al calentarse. La alta incidencia de grietas se eliminó en 1913 cuando William Coolidge, mientras trabajaba para General Electric [5], inventó el tubo de rayos X de alto vacío, cátodo caliente y objetivo de tungsteno. Como parte de su investigación sobre filamentos de bombillas eléctricas, Coolidge descubrió que debido a que el tungsteno se vaporizaba menos que cualquier otro metal, podría reducir la acumulación de residuos de gas. Aplicando este conocimiento Coolidge reemplazó el platino con tungsteno en el tubo de rayos catódicos. Cuando estos «tubos Coolidge» salieron al mercado en 1913, arrasaron: podían producir duplicaciones más claras de imágenes anteriores, ajustarse con mucha más precisión y, debido a su mayor flexibilidad, podían organizarse para pasar instantáneamente de alta a baja penetración.

La Primera Guerra Mundial (1914-1918) consolidaría el uso generalizado de los rayos X en medicina y establecería la investigación sobre ellos como una prioridad médica, científica y comercial.

Notas:

[1] Con el señor Edison, cuyo mérito no discute nadie, siempre es necesario matizar cosas. Edison fue, ante todo, lo que hoy se llama un emprendedor, lo que de toda la vida ha sido un empresario. Eso no le desmerece en absoluto, pero sí es necesario tenerlo en cuenta para entender su forma de actuar, siempre con ánimo de lucro y en términos de competencia en un mercado limitado. Un equivalente más contemporáneo sería Steve Jobs, de Apple. Edison creaba, mejoraba lo que hacían otros y sobre todo, y por encima de todo, ponía en el mercado magistralmente productos revolucionarios. Todo lo anterior es para mencionar que la primera bombilla de filamento de carbono la creó Joseph Swan en febrero de 1879 (la de Edison es de octubre de ese año), quien también fue el primero en suministrarlas para un uso comercial, en concreto para iluminar el Hotel Savoy de Londres en 1881.

[2] También llamado wolframato de calcio en los ambientes. En esta casa seguimos las leyes de la termodinámica y la terminología IUPAC. El tungstenato de calcio es el mineral scheelita.

[3] Un personaje impresionante, a la altura del propio Edison, solo que con menos éxito comercial. Su vida fue tan rocambolesca y él la contó tan bien que su autobiografía ganó el premio Pulitzer en 1924.

[4] Daño que experimentaron en sus carnes los colaboradores y el propio Edison.

[5] Nombre original de la compañía Edison General Electric Company que quedó en General Electric tras la fusión en 1892 con Thomson-Houston Electric Company. Edison fundó 14 empresas. Véase Nota 1.

[6] En la imagen se ve una persona ingiriendo una papilla de bario.

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

El artículo El impacto científico, médico y comercial de los rayos X se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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“También hay mucho axí, ques su pimiento, della que más que pimienta, y toda la gente no come sin ella, que la halla muy sana; puedense cargar cincuenta carabelas cada año en aquella Española”.

Diario de Colón, 15 enero 1493.

“[El ají] comido con moderación ayuda al estómago para la digestión, pero si es demasiado, tiene muy ruines efectos: porque de suyo es muy cálido, humoso y penetrativo. Por donde el mucho uso de él en mozos es perjudicial a la salud, mayormente del alma, porque provoca sensualidad”.

José de Acosta, Historia natural y moral de las Indias, 1590.

“La cocina picante se puede considerar como el equivalente culinario de una actividad masoquista benigna como un salto en paracaídas, un baño caliente, una ducha helada o una película de terror”.

Bernd Nilius & Giovanni Appendino, 2013.

 

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El pimiento pertenece al género Capsicum, de la familia de las solanáceas, con 40 especies aceptadas de las casi 200 descritas. De ellas, cinco especies se cultivan, y tal como revisan Charles Heiser y Barbara Pickersgill, de las universidades de Indiana, en USA, y de Reading, en Inglaterra, son: Capsicum annuum, C. baccatus, C. chinense, y C. frutescens.En estas especies cultivadas hay infinidad de variedades de cultivo, más de 3000 se ha calculado, sobre todo por el fruto, por su forma, color, picor, uso y procedencia. Así se citan el pimiento morrón, la ñora, la guindilla, el pimiento choricero, el del piquillo, el chile habanero y muchos más.

El género Capsicum tiene su origen en Centro y Sudamérica y crece desde el nivel del mar hasta más de 2000 metros de altura. Parece que se domesticó en varios lugares tanto en México como en Sudamérica. Bolivia podría ser uno de los Centros Vavilov de Capsicum pues allí se encuentran 27 especies. El otro centro estaría en el noreste y centro-este de México, y destaca la Península de Yucatán. Más en concreto, el origen de C. annuum y de C. frutescens estaría en México y Centroamérica y quizá se domesticó en el Amazonas, el C. chinense del norte de la Amazonia, y el C. pubescens y el C. baccatum en los Andes de Sudamérica, desde Colombia a Chile, y por el este a Brasil y norte de Argentina.

Hay restos arqueológicos de pimiento en México desde hace más de 7000-9000 años. Para entonces ya se consumía y, quizá, se cultivaba el pimiento. Del yacimiento del Valle de Tehuacán, en Puebla, se han recuperado semillas en coprolitos humanos y en vertederos de la época, aunque las más antiguas son más pequeñas que las actuales, y quizá es pimiento silvestre recolectado. En los mismos yacimientos se encontraron restos del mortero de basalto, que se sigue utilizando en la actualidad, para preparar salsa de chile.

Los restos de la cueva de Coxcatlán, de hace 7000-5500 años, llevan semillas como las actuales y, son, por tanto, chile domesticado. Y en Loma Torremole, en Cuantitlán, se han encontrado trojes para almacenar las semillas. Ya se cultivaba en extensión hace 5000-4250 años.

El grupo de Linda Perry, del Museo Nacional Smithsoniano de Historia Natural de Washington, ha identificado restos de pimientos, fechados hace 6000 años, en Lomo Alto, Ecuador, en el área de los Andes donde tiene su segundo centro de origen el pimiento. También han encontrado restos de pimiento, más recientes, en Panamá, Bahamas, Perú y Venezuela.

Cristóbal Colón trajo y entregó a los Reyes Católicos el pimiento, con plantas y semillas, a la vuelta de su primer viaje en 1493. En el Caribe encontró a los indios Arawak que cultivaban Capsicum. Lo habían traído desde el norte de Sudamérica en su migración, que había comenzado 1200 años antes y pasado por Trinidad y las Pequeñas Antillas donde, en la época de Colón, también se cultivaban especies de Capsicum. A la vez, otro grupo de especies de Capsicum llegó a las Antillas desde Centroamérica. Se llamaba chili, según el idioma de la tribu Nahuatln, denominación que todavía se utiliza en la actualidad.

Fue el 15 de enero de 1493 cuando Colón dejó, por primera vez, constancia escrita en sus diarios de la planta que, como los indios, llamó ají, término que todavía se conserva, y que sería nuestro pimiento. Colón escribió “que es su pimienta, que vale más que la pimienta”.

En México, cuando llegó Hernán Cortés, se pagaban impuestos en el imperio azteca con chiles, y los españoles siguieron cobrando impuestos igual. Bernal Díaz del Castillo, en su relato de la lucha con los aztecas, cuenta que, a su paso por Cholula camino de Tenochtitlán, los indígenas quería matarlos y “comer nuestras carnes” y “ya tenían aparejadas las ollas con sal y ají y tomates”. Añade que los aztecas comían las piernas y los brazos de los sacrificados con una salsa de chimole, hecha con chile, tomate, cebolla y sal. En quince años, los españoles que llegaron a América se hicieron a la dieta mexicana. El pimiento también aporta a la dieta minerales y las vitaminas A y C, y por ello se convirtió en una buena solución para el escorbuto en los largos viajes entre Europa y América.

El fraile dominico y cronista de Indias Bartolomé de las Casas escribió que “sin el chile, los mexicanos no creen que están comiendo”. Añade que “en todas las cosas que comían estas gentes, cocidas o asadas o crudas, echaban de la pimienta que llaman axí… la cual ya es en toda España conocida; tienese por especia sana, según acá dicen nuestros médicos…·. También Gonzalo Fernández de Oviedo en su Historia general y natural de las Indias, publicada en 1526, escribe que se utilizaban las hojas de pimiento en el caldo de la olla de carne y en salsas “tan buenas o mejor que el gusto del perexil”. Llegó el pimiento a España e Italia con tanto éxito que escribió que “en verdad, el axí es mejor con la carne e con el pescado, que la muy buena pimienta”.

Foto: Jill Wellington / Pixabay

Aunque también el pimiento presentaba problemas para algunos viajeros españoles en América. El misionero José de Acosta, a finales del siglo XVI, escribió que el chile era perjudicial para la salud en los mozos, y mayormente para la salud de su alma, pues provocaba sensualidad. Además, el chile era algo molesto pues quemaba “al entrar y al salir, también”.

Las primeras descripciones de los pimientos en Europa son de 1542. Aparecieron en De historia stirpium comentarii insignes, escrito por Leonhart Fuchs y publicado en Basilea. Describe algunas variedades de pimiento que considera vienen de la India.

Como ocurre con otras plantas que llegaron de América, su llegada a Europa provocó siglos después un debate ya conocido. El arqueobotánico sueco Hakon Hjelmqvist afirmó, en 1995, que en una excavación en Lund se había encontrado C. frutescens, variedad picante que incluye, por ejemplo, la guindilla. Proponía que había llegado desde Asia, aunque otras hipótesis plantean que ya lo conocían los romanos o que lo habían traído de América los vikingos en el siglo X.

Las variedades de México y Perú que encontraron los españoles se adaptaron bien al cultivo en las zonas templadas de Europa y el Oriente Medio. Medio siglo después de la llegada a Europa, ya se cultivaban en las costas de África y en la India, en el Asia de los monzones y el sudoeste de China, y en los Balcanes, Europa Central e Italia. En concreto, en Europa, los pimientos de citan en Italia en 1533, en Alemania, hemos visto que en 1542, en Inglaterra se cultivaba en 1548, y en Moravia, hoy en la República Checa, hay grandes sembrados en 1585, y, sin confirmar, se cultivaba en Hungría en 1526. Hay ejemplares en herbarios desde el principio del siglo XVII. Con un cultivo sencillo y semillas fáciles de almacenar, pronto se convirtió en un ingrediente barato de la dieta de pobres y ricos de medio planeta, y se sembraba en todas las huertas domésticas, cerca de la casa.

Como ejemplo de la rápida popularidad del pimiento y, también, de su uso culinario cotidiano son las guindillas que pintó Velázquez en dos de sus cuadros, fechados de 1618, y que se conocen como “Jesús en casa de Marta y María” y “La vieja friendo huevos”. En ambas obras, el entorno es humilde pues el pimiento era barato y fácil de cultivar. Seguro que ayudó a consolar muchas hambrunas. En los cuadros, Velázquez pinta guindillas, una en el primero y dos en el segundo. Según Jesús Moreno, estas guindillas son el primer producto alimentario americano que aparece en la pintura.

Quizá esta receta nos ilustre de la utilización del pimiento por todas las clases sociales, en este caso lo traemos de una sociedad gastronómica de Tolosa, tal como la recogió José Castillo, en 1973, de José Luis Pecina. Pero estoy seguro de que esta receta se aplicó del siglo XVIII en adelante siempre que fuera deseable y oportuno. El hambre manda mucho.

“Fritada de burro (astoa) joven: necesitamos carne de burro joven, cebolla, ajos, aceite, pimientos rojos, tomate y guindilla. Arrimar una sartén grande al fuego con aceite y ajos fileteados, cuando se empiecen a dorar añadir los pimientos cortados en tiritas, que se vayan cocinando lentamente y añadir tomate picadito sin pellejos. Todo junto que se vaya haciendo, y sacar la sartén fuera del fuego para usarlo más tarde.

Colocar en una cazuela aceite y cebolla picada, y arrimándola al fuego añadir el burro cortado en pedazos grandes y rehogarlos bien. Cuando casi estén tiernos añadir vino tinto, echar el tomate y pimientos que están en una sartén, más algo de guindilla. Todo junto que hierva lentamente hasta que esté tierno el burro. Seguidamente se pasa todo a una cazuela de barro y se hierve un poco arrimándola al fuego”.

Como especia, el pimiento tuvo su mayor difusión en Europa durante las guerras napoleónicas, cuando el bloqueo de los puertos continentales impidió la llegada de las especias de gran uso, la mayoría de origen asiático. Por ejemplo, como ingrediente picante se usaba la pimienta, importada de Asia. Por ello, cuando Colón encontró el Capsicum en sus viajes y vio que era una planta que picaba, la bautizó con el masculino de pimienta, o sea, pimiento.

Ahora se cultiva en toda Europa, Asia Central y Oriental, Turquía, India, China, Corea o Japón, como en toda América. En 2013, la producción mundial de pimientos fue de 346 millones de toneladas. El 47% procedía de China, y es la India el primer productor de pimientos secos con 1.4 millones de toneladas. En pimiento fresco, después de China están México, Turquía, Indonesia y España con un millón de toneladas. Se ha calculado, escribe Jean Andrews, que más de un cuarto de la población mundial se alimenta con pimientos o sus derivados cada día. Es la especie y condimento más utilizado en todo el mundo.

Para ilustrar la popularidad planetaria del pimiento podemos irnos a China y cocinar una receta de su cocina, tomada de el libro de Huang Su Huei, publicado en 1972.

“Col china con pimiento rojo seco y picante: Cortamos la col en trozos grandes, como de cinco centímetros, y los pimientos en tiras de unos dos centímetros. Freímos la col en aceite muy caliente hasta que se ablande. Más o menos, como un minuto. Sacamos la col y la secamos. Freímos los trozos de pimiento con unos granos de pimienta y raíz de jengibre picada. Añadimos la col y harina de maíz, salsa de hoja, vino de arroz (vale con vino blanco), aceite de sésamo (vale de oliva), azúcar y vinagre. Freír hasta que se caliente y servir”.

De Hungría viene la paprika que se obtiene al moler el típico pimiento húngaro seco. Ahora es España el primer exportador de pimiento en polvo, como pimentón o paprika, con el 60% del mercado mundial. La mayor producción de pimentón se da en Murcia, seguida de Extremadura y Valencia. Es un componente esencial de muchas recetas e indispensable, por ejemplo, en la cocina de Castilla La Vieja.

Los pimientos pican porque sintetizan y acumulan capsaicina, o (E)-N-(4-hidroxi-3-metoxibencil)-8-metil-6-nonenamida, un compuesto alcaloide sin color, ni sabor, ni olor, y lipofílico, o sea, que se disuelve en las grasas.. Su fórmula reducida es C18H27NO3. Es el compuesto que da el sabor típico picante a muchas variedades de pimiento. Su concentración varía en cada variedad y, dentro de ella, en cada planta, y va, en general, del 0.5% al 1%. La síntesis de capsaicina, según el estudio de Charles Stewart, Jr., y su grupo, de la Universidad Cornell de Ithaca, y en la especie C. chinense, la controla el gen Pun1, con su alelo recesivo pun12 en las variedades que no pican. Un 86% de la capsaicina se sintetiza en la placenta, o sea, en los soportes donde crecen las semillas y, por ello, donde más pica un pimiento es en esa zona.

Se ha propuesto que es un método de defensa seleccionado para evitar que los mamíferos ingieran el fruto. Las aves, que no son sensibles a la capsaicina, se alimentan de pimientos y, después, esparcen la semilla con las heces. Además, parece que las semillas se activan al pasar por el sistema digestivo de las aves y germinan mejor al caer a tierra.

El picor varía según las condiciones de cultivo, la edad del fruto y de la variedad de que se trate, es decir, de su genética. La falta de agua y el estrés en el cultivo aumentan el picor. Si después de recogido el fruto se le seca al aire pero a la sombra, el picor se conserva mejor.

En los mamíferos, la capsaicina activa las células sensoriales de la boca y otras zonas del digestivo que responden a aumentos de temperatura por encima de 43ºC. La información que envían estas células sensoriales al cerebro se traduce por una sensación de quemazón que avisa de que hay un peligro, de que el alimento que pasa por la boca es capaz de quemar. Además, la capsaicina estimula el apetito y la secreción de jugos gástricos y la movilidad del estómago y el intestino.

El pimiento más picante conocido es la variedad Carolina Reaper, con 2200000 unidades Scoville. También sirve como ejemplo que la capsaicina pura disuelta en 100000 partes de agua sigue provocando un fuerte picor persistente, como una quemadura en la lengua. Y, además, la capsaicina es ocho veces más picante que la piperina, el compuesto que causa el picor en la pimienta negra.

Pimientos a laventa con indicación de la escala Scoville en Houston (Texas, EEUU). Foto: WhisperToMe / Wikimedia Commons.

Cuantificar el picor es interesante para quien cultiva y comercializa estas plantas. Y a ello dedicó años de su vida Wilbur Lincoln Scoville y, de su trabajo vienen las unidades Scoville. Fue un químico estadounidense que nació en 1865 en Bridgeport, Connecticut, y murió en 1942. En 1912, cuando trabajaba para la farmaceútica Parke-Davis, desarrolló lo que se denomina Examen Organoléptico Scoville, con el que se cuantifican las unidades Scoville (en inglés SHU, Scoville Heat Units) que, a menudo, aparecen en las etiquetas de los alimentos picantes.

El Examen Organoléptico Scoville consiste en utilizar una solución concreta de extracto de la planta picante (un grano en 100 centímetros cúbicos de alcohol durante una noche) y diluirla en agua azucarada hasta que deja de picar para un comité formado, habitualmente, por cinco examinadores. El grado de dilución es la unidad Scoville para esa planta. Así, un pimiento que no pique tiene cero de unidad Scoville; por el contrario, los chiles más picantes tienen de unidad Scoville 300000, pues ese es el número de veces que hay que diluir su extracto para que deje de picar, o sea, que pica mucho. El inconveniente del método es que depende de la subjetividad de los examinadores (por eso son cinco); en la actualidad, ya se utilizan métodos cuantitativos de análisis químico en el laboratorio.

La capsaicina pura tiene de unidad Scoville 16000000; el piri piri, un C. frutescens que se desarrolló en el sureste de África, llega a 200000; la pimienta Cayena, que nos parece terrible, se queda en 50000 como mucho; el chile tabasco pica como la Cayena, entre 30000 y 60000; el jalapeño esté entre 2500 y 10000 unidades Scoville; la guindilla anda por los 1500; y el pimiento, si pica, puede llegar a 500.

La capsaicina del pimiento se une a un receptor de la membrana de la célula sensorial, cambia la permeabilidad de esa membrana y entra calcio a la célula lo que, a su vez, provoca la sinapsis con una o varias neuronas que transmiten la información al cerebro. La respuesta, frente al dolor, es la liberación de endorfinas que mitigan la sensación dolorosa y dan una sensación de bienestar y placer que, incluso, puede provocar adicción al picante, aunque hay autores, como Janet Long, que lo niega.

Los receptores que se unen a la capsaicina son los TRPV1 (Receptores de Potencial Transitorio Vanilloide 1) y que se encuentran, sobre todo en la boca y primera parte del sistema digestivo pero que, poco a poco van apareciendo en muchos otros tipos celulares. Se activa a más de 43ºC y con la capsaicina y, es curioso, hay otro termorreceptor, el VRL-1, análogo al TRPV1, que se activa a más de 52ºC pero no con la capsaicina.

Cuando el TRPV1 responde al picante entra calcio en su citoplasma pero, si el picante actúa durante un tiempo prolongado, se agota el calcio, y las células sensoriales dejan de funcionar. Así, el exceso de picante puede llevar a la insensibilidad hasta que se repone el calcio del entorno celular. La respuesta del cerebro es aumentar el ritmo cardíaco, la secreción de sudor y liberar endorfinas.

Una de las líneas de investigación más interesantes sobre estos receptores TRPV1 es su relación con células cancerosas. La revisión de Lea Weber, de la Universidad del Ruhr en Bochum, estudia la acción de la capsaicina en osteosarcoma, cáncer de colón de páncreas y de mama. En concreto, este grupo alemán estudia su acción sobre células cancerosas del cáncer de mama que, se ha encontrado que tienen los TRPV1 en su membrana celular.

Los resultados que encuentran son claros: la capsaicina inhibe el crecimiento de estas células en cultivo y provoca su muerte en tiempos que van de horas a días. Ensayan la capsaicina en nueve cultivos de células de cáncer de mama de diferentes pacientes. Los autores sugieren que la capsaicina funciona como un tóxico que activa los receptores TRPV1, provoca la entrada de calcio y la célula muere. Sería un buen objetivo terapéutico para estudiar la destrucción de células tumorales.

También la capsaicina está relacionada con el metabolismo de lípidos y, en último término, con la obesidad y el control del peso, tal como escriben Nilius y Appendino. La adición de pimento picante al desayuno inhibe la absorción de lípidos y proteínas. Parece ser que la capsaicina activa el catabolismo de lípidos y la termogénesis y, por tanto, en la utilización y metabolismo de las grasas. En general, concluyen los autores que la toma de capsaicina en la dieta activa los mecanismos metabólicos contra la obesidad.

Sin embargo, la relación entre el consumo de picante y sus beneficios para la salud no se ha demostrado de manera directa, sugerida por estudios epidemiológicos sin una demostración directa de causa y efecto. O, en algunos casos, son estudios solo con animales de laboratorio o con cultivos celulares o in vitro. Y siempre con escasa confirmación en ensayos clínicos.

El picante en los pimientos sigue siendo un enigma sin resolver por completo. Los humanos son la única especie animal que deliberada y sistemáticamente consume alimentos que pican, que queman, sin que conozcamos el significado biológico de esta conducta, ni el impacto evolutivo que supone para la especie, tal como explican Bernd Nilius y Giovanni Appendino, de las universidades de Lovaina y Novara respectivamente.

En una publicación reciente, Charles Spence, de la Universidad de Oxford, ha revisado algunas de las hipótesis que tratan de explicar esta curiosa preferencia de nuestra especie. En primer lugar, la ya mencionada hipótesis masoquista/búsqueda de emociones, con la liberación de endorfinas. Spence también menciona la hipótesis microbiana, que sugiere que el picante se añade a los alimentos porque elimina bacterias y protege de enfermedades trasmitidas por los alimentos. La siguiente hipótesis que explica Spence es la termorregulación/inducción de la salivación, con el aumento de la secreción de saliva y sudor que, a su vez, provoca la bajada de la temperatura corporal. Y la última hipótesis revisada por Spence es la que relaciona el picante con la salud, la dieta y, en general, con sus propiedades medicinales. Ya hemos repasado la influencia de la capsaicina en la destrucción de células tumorales y en el metabolismo de lípidos.

Como escriben Joshua Tewksbury y su grupo, de la Universidad de Washington en Seattle, la presencia o ausencia de picor es muy variable. En su estudio con 29 poblaciones salvajes de tres especies de Capsicum en el sudoeste de Bolivia, han muestreado el picor y su distribución geográfica.

En primer lugar, los individuos picantes y no picantes pueden convivir en la misma población. El porcentaje de individuos picantes crece con la altura. Por encima de 900 metros todos los individuos de todas las poblaciones, excepto dos, son picantes. Y de esas dos poblaciones en que hay no picantes, en una de ellas es la especie humana la responsable de la presencia de los individuos no picantes. El contenido de capsaicina sigue los mismos parámetros: a más altura, más capsaicina y, así, de 500 a 1000 metros, crece un 30%. Además, aumenta la síntesis de capsaicina con menos agua y más sol.

Tewksbury propone que la síntesis de capsaicina se basa en el coste y el beneficio que permiten a la planta, a cada individuo, sobrevivir y reproducirse. con éxito, quizá por el paso de las semillas y su activación en el sistema digestivo de aves.

La capsaicina tiene también usos fuera de la gastronomía Por ejemplo, en los sprays de pimienta que se usan como arma de defensa personal no letal. Es más antiguo de lo que pensamos pues, entre los aztecas, se castigaba a los niños con humo de una hoguera en la que se quemaban chiles picantes. Ese humo también se utilizaba como arma de guerra para rendir a combatientes cercados. Y la crema de capsaicina sirve para aliviar dolores musculares.

Como ejemplo de la utilización de la Escala Scoville para la fabricación de armas (quién lo iba a suponer) hay que mencionar que hace unos años se descubrió en la India uno de los chiles más picantes que se conoce: nada menos que 1000000. Es la variedad “Bhut Jolokia” de la especie Capsicum chinense. Lo han estudiado en detalle Paul Bosland y Jit Baral, de la Universidad del Estado de Nuevo Mexico en Las Cruces. De inmediato, los investigadores de la Organización de Investigación y Desarrollo para la Defensa de la India, en Nueva Delhi, se han interesado en el “superchili” con la intención de fabricar granadas similares a las de gas lacrimógeno para disolver manifestaciones. Incluso, en Estados Unidos, ya se ha presentado una patente para fabricar un spray de defensa personal. Seguro que no era esto lo que tenía en mente Wilbur Scoville cuando desarrolló su Examen Organoléptico.

Por cierto, unos consejos finales. Ante la sensación de picor no hay que beber agua pues la capsaicina, sustancia lipofílica que se disuelve en grasas y no en agua, no se eliminará. Es bueno masticar pan y, todavía mejor, el aceite y la leche entera. Lo más gustoso es mojar pan en aceite.

Para terminar, una receta sencilla y rápida que nos explica Rafael Castellanos en su “Cocina romántica”: es el arroz con pimientos.

“En una cazuela con un poco de aceite freímos cebolla picada; cuando este pochada añadimos el arroz, se revuelve un poco y se ponen los pimientos enteros, se llena con agua la cazuela, ponemos pimienta y azafrán y se cuece. Servir”.

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

El artículo Ingredientes para la receta: El pimiento se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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No diga veneno, diga arsénico. Pocos elementos químicos imponen tanto respeto como el arsénico. Lo usaron los Borgia para quitarse del medio a sus enemigos políticos y más de un noble para acceder a su herencia antes de tiempo. También ha servido para mandar al otro barrio a algún que otro marido y para dar de baja a todo tipo de personajes de novela negra. Pero si miramos más allá de su toxicidad, veremos que el arsénico es un elemento que ofrece un arcoíris de colores en forma de pigmentos.

Imagen 1. Un recipiente de pintura verde etiquetado como veneno. Fuente: Wikimedia Commons.

 

Cuando el verde puede matar

El sueco Carl Wilhem Scheele ocupa un lugar de honor en el Olimpo de la química. Y eso que uno de sus más grandes descubrimientos no ha servido para granjearle muy buena fama. En 1775 sintetizó un pigmento de un agradable color verde más duradero que los carbonatos de cobre ampliamente utilizados hasta esa fecha. El proceso para lograrlo no era excesivamente complicado: calentar una disolución de carbonato de sodio en la que poco a poco se disolvía óxido de arsénico, añadir sulfato de cobre, recoger el precipitado que se formaba y calentarlo. Así se obtenía el verde de Scheele (principalmente CuHAsO3), un sólido que cambiaba de tonalidad según la proporción de cobre y arsénico.

Sin embargo, había un problema: la elevada toxicidad del arsénico. Según nos cuenta la historiadora Victoria Finley, el propio Scheele estaba al tanto del problema y en 1777 escribió a un colega preocupado porque pensaba que se debía alertar del peligro a los consumidores. Como con las cajetillas de tabaco, vamos. Sea como fuere, el producto salió al mercado al año siguiente y tuvo un éxito arrollador.

Imagen 2. Un grabado del s. XIX que hace referencia a la toxicidad del arsénico. Fuente: Wellcome Images.

 

El éxito fue todavía mayor cuando, con el cambio de siglo, apareció un compuesto similar más estable (3 Cu(AsO2)2·Cu(CH3COO)2). En su preparación se empleaba ácido acético, pero la fórmula se mantuvo en secreto hasta que fue descubierta por un joven Justus von Liebig. Liebig y Scheele, dos grandes químicos unidos por el verde y por el arsénico. El pigmento tuvo muchos nombres: verde esmeralda, verde de París, verde Veronés, etc. Pero que sus evocadores nombres no nos dejen engañar. Si, además de usarse en pintura, sirve de raticida por algo será.

Estos nuevos pigmentos verdes no solo entusiasmaron a los prerrafaelitas y los impresionistas, sino que triunfaron como tinte para los vestidos de señora, para dar color a libros, velas y jabones y, especialmente, para colorear el empapelado de las casas. Ni en la más macabra trama urdida por Agatha Christie hubiera habido tanto arsénico. Ya en 1857 un doctor de Birmingham advertía en la prestigiosa The Lancet sobre los peligros del papel teñido de verde: “En una ocasión un niño chupó unas tiras de papel y apenas escapó con vida”.

Pero, ¿era necesario chupar el papel para envenenarse? En absoluto. Existen otras dos teorías para explicar el envenenamiento por el “empapelado asesino”. La primera apunta a que pequeñas partículas de pintura se descascarillaban y podían entrar en el sistema respiratorio como si fuesen motas de polvo. La segunda resulta mucho más interesante desde el punto de vista científico. En condiciones de humedad pueden aparecer ciertos mohos en la pared. Estos mohos, en su afán por sobrevivir a las altas cantidades de arsénico, lo metabolizan y forman compuestos orgánicos volátiles. De la pared al aire y del aire a los pulmones.

Podríamos recrearnos en el uso del arsénico como veneno y hablar de una de sus (supuestas) víctimas más ilustres: Napoleón. Por poético que resulte y por mucho que se repita, es muy poco probable que fuese este elemento quien asesinó Emperador. Dicho esto, hablemos de un tema más agradable: la pintura. Lo cierto es que se conocen pocas obras que contienen verde de Scheele. Básicamente porque la aparición al de poco tiempo del verde esmeralda le comió la tostada. Aun así, no podemos pasar por alto al más ilustre pintor de acuarelas de todos los tiempos: Joseph Mallord William Turner. Paradójicamente, la obra en la que se ha encontrado este pigmento es un óleo.

Imagen 3. Guildford desde la orilla del rio Wey (25×20 cm), de Turner (1805). Fuente: TATE.

 

El verde esmeralda fue uno de los verdes más importantes del s. XIX como demuestra la lista de ilustres pintores que lo usó: Manet, Monet, Pisarro, Gauguin, etc. Pero si alguien destaca sobre todos los demás, ese es van Gogh. Entre 1888 y 1889 el pintor holandés mantuvo una producción frenética en Arles. Allí realizó varios retratos a la familia Roulin, cuyos miembros posaron sin descanso mientras el artista daba espesas pinceladas de verde esmeralda. ¡Qué pensarían Joseph, Augustine, Armand, Camille y Marcelle si les hubiesen dicho que sus rostros iban a colgarse en los museos más importantes del mundo!

Imagen 4. Retrato del cartero Joseph Roulin (81×65 cm) y Madame Roulin meciendo la cuna (93×74 cm), de Vincent van Gogh (1888 y 1889). Fuente: Wikimedia Commons.

El amarillo del rey

La palabra arsénico deriva de arsenikon que en griego significa viril o macho. No parece una etimología muy apropiada hasta que no se indaga un poco más. El vocablo griego proviene a su vez del persa zarnik donde encontramos la raíz que significa oro. Esto ya empieza a cobrar sentido. Ese es el nombre que se le daba un mineral compuesto por azufre y arsénico que tiene color dorado. Hoy en día lo llamamos oropimente (As2S3), del latin auripigmentum. De hecho, los alquimistas estaban convencidos de que contenía oro y trataron por todos los medios de extraer del mineral el más preciado de los metales. Obviamente, lo único que lograron fue algún que otro envenenamiento.

Imagen 5. Oropimente en forma mineral (dorado) junto con rejalgar (anaranjado). Fuente: James St. John

El oropimente tiene un color amarillo brillante que ha hecho que se emplee como pigmento desde los tiempos del Imperio Nuevo de Egipto (s. XVI a.e.c.). En cualquier caso, tampoco ha sido el amarillo más popular, quizás porque se ennegrece en contacto con muchos otros pigmentos o porque es muy venenoso. Si Scheele se preocupaba por la toxicidad de su verde en el s. XVII, Estrabón ya hablaba de los peligros del arsénico en época de Augusto. En su Geografía cuenta cómo hace 2000 años los condenados a trabajar en las minas de Asia Menor morían por culpa de la sandáraca. Hoy sabemos que se refería al oropimente o al rejalgar, del que nos ocuparemos más adelante. En la Edad Media también eran muy conscientes de que el oropimente debía ser tratado con respeto. Ya lo advertía Cennino Cennini en su indispensable Libro del Arte “Amarillo es un color que se denomina oropimente. Dicho color es artificial y hecho de alquimia; es realmente venenoso, y de una bella tonalidad amarilla que recuerda al oro”.

Este pasaje nos transporta inevitablemente a la manufactura del pigmento dorado. Pese a que se puede obtener de forma natural del mineral homónimo, desde época medieval se produce artificialmente. La mejor receta nos la dejó el químico y farmacéutico Robert Dossie en el s. XVIII. En ella explica cómo el arsénico en polvo debe mezclarse con flores de azufre en proporción de veinte a uno. Luego se calienta la mezcla para lograr la sublimación (pasar de sólido a gas) y se recoge el oropimente. Al parecer el pigmento logrado de forma sintética se conocía como amarillo del rey y era de mayor pureza. Recuerden, lo natural no tiene por qué ser mejor.

Aunque hemos dicho que este pigmento no ha sido excesivamente empleado a lo largo de la historia (occidental), hay unas cuantas obras de gran relevancia que podemos destacar. Para reflejar la variedad de técnicas y soportes en las que se ha empleado mencionaremos el singular libro de Kells en el Trinity Collegue (s. IX), el altar de Esquius en el Museo Nacional de Arte de Cataluña (s. XII) o las pinturas de la cúpula de la mezquita Al-Aqsa de Jerusalén (s.XIV).

Imagen 6. El oropimente está presente en el Libro de Kells (Trinity College), el Altar de Esquius (Museu Nacional d’Arte de Catalunya) y las pinturas de la cúpula de la Mezquita Al-Aqsa en Jerusalén (Wikimedia Commons).

 

Pero quedémonos con un óleo barroco que muestra cómo las obras de arte están vivas y cambian con el tiempo. Jan Davidsz. de Heem pintó una guirnalda con frutas y flores en la segunda mitad del s. XVII que hoy podemos disfrutar en el Rijksmuseum de Amsterdam. Bajo la granada que muestra su apetitoso contenido cuelga un cítrico con un aspecto poco atractivo. Los análisis químicos nos han permitido saber que posiblemente el fruto fuese de un color mucho más vivo y brillante, no en vano estaba pintado con oropimente. Pero este pigmento se puede degradar a óxidos de arsénico y desvanecerse. Al analizar las diferentes capas de la pintura se observó que los óxidos habían penetrado hacia el interior del cuadro y habían reaccionado con el plomo de otros pigmentos. Todo ello dio como resultado una especie de limón que ha madurado en exceso.

Imagen 7. Guirnalda con frutas y flores (74×60 cm), de Jan Davidsz. de Heem (ca. 1665). Fuente: Rijksmuseum

El polvo de la cueva

El oropimente tiene un primo de color naranja y composición química similar conocido como rejalgar (As4S4, As2S2 o AsS). Con dicho nombre sólo puede tener origen árabe: ráhǧ alḡár “polvo de la mina”. No en vano, al igual que el oropimente, es un mineral natural que, como decíamos antes, los romanos llamaban sandáraca. Posiblemente por el parecido, esta palabra se usa hoy para una resina de color rojizo en un caprichoso cruce etimológico entre dos materiales artísticos.

Imagen 8. El rejalgar en forma mineral (arriba) y la resina sandáraca (abajo). Fuentes: Wikimedia Commons.

El rejalgar ha tenido un papel menos importante que el oropimente en la Historia del Arte, así que podemos decir que es el primo pobre. Incluso hay quien lo llamaba oropimente quemado, como si no tuviese entidad para tener su propio nombre. Eso no quiere decir que no haya tenido su momento de gloria. En China se usaba con frecuencia y en Persia e India, por ejemplo, se empleó en la elaboración de manuscritos. De hecho, en la medicina oriental tuvo un importante rol en medicina. Será por aquello de que lo que no te mata te hace más fuerte.

Dado que oropimente y rejalgar están inevitablemente unidos, pondremos el broche final a este artículo con una obra maestra en el que ambos pigmentos conviven en armonía. Se trata del retrato de Vincenzo Morosini realizado por Tintoretto, uno de los grandes exponentes de la escuela veneciana. Aquella en la que el color lo dominó todo. Y para colores los del arsénico, que además de los pigmentos verdes, amarillos y naranjas que acabamos de ver, está presente en el azul esmalte y en el violeta de cobalto.

Imagen 9. Retrato de Vincenzo Morosini (85×52 cm), de Tintoretto (1580). En la banda del personaje se ha detectado oropimente y rejalgar. Fuente: National Gallery.

 

Para saber más:

E. West FitzHugh. Artist’s Pigments: A Handbook of Their History and Characteristics. (Volume 3). National Gallery of Art (1998).

N. Eastaugh, V. Walsh, T. Chaplin y R. Siddall. Pigment Compendium: A Dictionary and Optical Microscopy of Historic Pigments. Routledge, Londres (2008).

V. Finlay. Colores. Editorial Océano, Barcelona (2004).

Sobre el autor: Oskar González es profesor en la facultad de Ciencia y Tecnología y en la facultad de Bellas Artes de la UPV/EHU.

El artículo La tabla periódica en el arte: Arsénico se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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El fútbol es el deporte alrededor del cual orbitan, además de los miles de fieles seguidores, sectores como la hostelería, el periodismo, la publicidad o la moda. Pero, ¿hay lugar para la ciencia?

Aunque resulte difícil imaginar la relación que pueda existir entre disciplinas científicas como la física, las matemáticas o la antropología y el fútbol, cada vez son más las ocasiones en las que, sorprendentemente, la ciencia puede explicar muchos de los acontecimientos que suceden en un campo de fútbol e incidir en aspectos como la mejora del rendimiento de los jugadores y, en consecuencia, de los resultados.

La relación entre estas dos disciplinas fue el hilo conductor de un ciclo de conferencias organizado por la Cátedra de Cultura Científica con el apoyo de la Diputación Foral de Bizkaia y la colaboración de Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) – Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades”, que tuvo lugar en el Bizkaia Aretoa de la UPV/EHU de Bilbao los meses de octubre y noviembre de 2018. Enmarcado en el ciclo de conferencias “Zientziateka”, que contó con cinco conferencias impartidas por especialistas de diversos campos en las que se ilustró la conexión que existe entre diferentes disciplinas científicas y el fútbol.

 

José Manuel López Nicolás, doctor en Ciencias Químicas y catedrático de Bioquímica y Biología Molecular en la Universidad de Murcia, explica en esta conferencia inaugural la importancia que tiene la multidisciplinariedad científica en el fútbol moderno. Para ello analiza las claves que llevaron a la selección española a la eliminación del último mundial, siguiendo un sorprende hilo conductor que vinculará a científicos, entrenadores y futbolistas de diferentes épocas y nacionalidades.



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

El artículo La trama vasco-rusa que eliminó a España del Mundial 2018 se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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La Facultad de Ciencias de Bilbao comenzó su andadura en el curso 1968/69. 50 años después la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU celebra dicho acontecimiento dando a conocer el impacto que la Facultad ha tenido en nuestra sociedad. Publicamos en el Cuaderno de Cultura Científica y en Zientzia Kaiera una serie de artículos que narran algunas de las contribuciones más significativas realizadas a lo largo de estas cinco décadas.

Cuando pensamos en el origen del universo nos viene a la cabeza el Big Bang: una explosión en la que se creó un Universo muy caliente, el que con el paso del tiempo se ha ido enfriando y donde se han formado las galaxias, estrellas y planetas que ahora vemos en el firmamento. También nos dicen que en el Big Bang se crearon el espacio y el tiempo, así que no había “nada” antes del Big Bang, porque no había “antes”. Los cosmólogos trabajamos en entender como ocurrió el Big Bang, y si realmente hay “antes” o no.  De hecho, aunque el Big Bang explica gran parte de lo que es nuestro Universo, hay algunos problemas que no están resueltos, lo que ha llevado a lo que llamamos paradigma de la Inflación; lo que a su vez nos ha llevado a reinterpretar lo que entendemos por el Bang del Big Bang.

Para entender por qué necesitamos la inflación, y por qué estamos bastantes seguros de que realmente sucedió, tenemos que explicar un proceso físico que ocurrió en el Universo Primitivo: la Radiación de Fondo de Microondas (o CMB en inglés, “Cosmic Microwave Background”). El Universo primitivo está formado, entre otras cosas, por una sopa de electrones, protones y fotones (partículas de luz). Estos tres ingredientes los tenemos también en el Universo actual: la luz que nos llega del sol, o de una bombilla, está formada por fotones. Y casi todo lo demás de nuestro alrededor (incluyéndonos a nosotros mismos) está formado de átomos que a su vez están formados por protones y electrones (y neutrones, pero para nuestro argumento los vamos a obviar).

En el Universo primitivo, estos ingredientes existían, pero no estaban los átomos por un lado y la luz por otro: la temperatura era tan alta (la luz tenía tanta energía) que interactuaba con los átomos rompiéndolos en protones y electrones. Así que todas las partículas formaban una sopa donde todas las partículas chocaban entre ellas. Por lo tanto, las distancias que recorría una partícula de luz eran cortas, ya que nada más empezar su camino chocaba con un electrón.

Recordemos que el Universo se está expandiendo y se está haciendo cada vez más frío, o en otras palabras, las partículas de luz cada vez tienen menos energía. Llega un momento (cuando el Universo tiene más o menos 380000 años) en el que los electrones se unen a los protones, y los fotones no tienen suficiente energía para volver a separarlos. A partir de ese momento, los fotones no chocan con electrones libres, y de repente, la mayoría de fotones simplemente siguen su camino sin ningún tipo de obstáculo… hasta hoy! Ahora mismo estamos recibiendo fotones que empezaron su camino   cuando el universo tenía 380000 años, y han viajado durante más de 13000 millones de años hasta llegar a nosotros.

La primera detección del CMB (esos fotones que nos están llegando ahora) en los años 60 marca un hito muy importante en la historia de la Cosmología ya que dio el respaldo definitivo a la idea de que nuestro universo se inició en una gran explosión. Desde entonces ha habido muchos otros experimentos, como por ejemplo COBE (cuyos directores recibieron el Nobel en 2006), WMAP, y más recientemente Planck. Cada uno de estos experimentos ha obtenido una imagen cada vez más nítida, y con mayor resolución de un universo mucho más joven que el actual. Estos avances en la observación del universo primordial han abierto una nueva era, que conocemos como “Cosmología de precisión”. Gracias al apabullante éxito de estos experimentos los cosmólogos hemos podido obtener una gran cantidad de información sobre los primeros instantes del Big Bang y de la física que gobernaba el universo en esos momentos.

Arriba: Ilustración de los satélites CBE, WMAP y Planck, con una imagen muestra resolución de cada experimento. Abajo: mapa de la radiación del Fondo de Microondas obtenida con Planck. Fuente: Astronomy/OpenStax CNX.

Como hemos mencionado arriba, aunque el Big Bang explica mucho, no explica todo. Algunos de los hallazgos de los experimentos del CMB no podían ser explicados por la teoría del Big Bang que había entonces. Faltaban algunos ingredientes (como por ejemplo la materia oscura y la energía oscura). La teoría del Big Bang tampoco explica cómo y por qué ocurrió el «Bang», ni tampoco cómo se crearon las fluctuaciones (pequeñas diferencias) en los fotones del CMB que se observan y que dan lugar a las galaxias que vemos hoy en día. Todo esto requirió un cambio radical de nuestro entendimiento del principio del Big Bang para poder explicar los datos: la inflación.

La inflación es un periodo del universo primitivo en el que el Universo crece muchísimo muy rápido. Así, en un periodo de tiempo muy pequeño, el Universo se hace enorme. Eso conlleva que lo que fuera que hubiera al principio de la inflación, se diluye muchísimo; o dicho de otra manera, al final de inflación el universo está vacío. Sin embargo, ese vacío tiene mucha energía. Esto no es lo que vemos hoy en día; necesitamos un proceso para “repoblar” el Universo. A ese proceso se le llama recalentamiento (“reheating” en inglés), y es el que se encarga de “reciclar” la energía de inflación y así crear partículas para que formen galaxias, estrellas y planetas.  

Por otro lado, este periodo inflacionario predice la existencia de pequeñas perturbaciones en la energía típica en cada punto del espacio. Esto es debido al efecto de la Mecánica Cuántica durante la inflación. Esto puede parecer contradictorio ya que normalmente asociamos la Mecánica Cuántica a los procesos subatómicos, esto es, a procesos a escalas muy pequeñas. Sin embargo hay que recordar que durante la inflación el universo se expande de forma brutal. Este proceso aumenta de tamaño las pequeñas vibraciones a nivel microscópico debidas a la Mecánica Cuántica hasta hacerlas tan grandes que acaben siendo relevantes a escalas macroscópicas. Este es quizás una de las mayores aportaciones de inflación a la cosmología y pone en contacto dos áreas de conocimiento que difícilmente se encuentran, la Mecánica Cuántica y la gravedad.

 

Por lo tanto, de pensar que el Universo (y el espacio y el tiempo) se formó en el Big Bang, hemos pasado a pensar que fue el periodo de inflación el que dio lugar a ese Bang que ahora vemos como el origen de todo. Además, tenemos una buena idea de cómo se generaron las perturbaciones necesarias para dar lugar a las estructuras que vemos a nuestro alrededor. Todo esto gracias al modelo inflacionario del universo temprano.

Claro, esto nos lleva a preguntarnos ¿qué pasa antes de la inflación?, ¿cómo ocurre la inflación? Estas son preguntas que aún no tienen una respuesta definitiva. Tenemos varias ideas, ideas en las que trabajamos miembros de la Facultad de Ciencia y Tecnología, unas mejores que otras, pero aún no lo sabemos  a ciencia cierta.

Sobre los autores: José Juan Blanco-Pillado y Jon Urrestilla son investigadores en el Departamento de Física Teórica de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU

El artículo La inflación y el fondo de microondas cósmico se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Fotografía de Antonio Terron para Telva

En una búsqueda rápida por internet sobre siliconas en productos capilares nos encontramos con una avalancha de informaciones alarmantes. Si estas alarmas fuesen ciertas, a cuento de qué seguirían existiendo cosméticos para el cabello con siliconas. Las siliconas ni son tóxicas, ni son plásticos. Su uso está permitido por las autoridades sanitarias y cumplen varias funciones en el producto: emolientes, emulsionantes, surfactantes, protectores… Mejoran la apariencia del pelo, le aportan suavidad, brillo, cuerpo, movimiento, facilitan el peinado y evitan el encrespamiento. Sin embargo, algunas siliconas en concreto, las llamadas siliconas no solubles, o las siliconas solubles presentes en mascarillas sin aclarado, pueden apelmazar algunos tipos de cabello, darles aspecto de suciedad y enmascarar un pobre estado de salud.

• ¿Qué son las siliconas?

Las siliconas son una clase de polímero, es decir, son compuestos formados por unidades más simples que se agrupan en cadenas. Estas unidades se denominan siloxanos por contener silicio y oxígeno.

Las siliconas se pueden describir químicamente como cadenas de átomos alternos de silicio y oxígeno. A su vez, cada silicio está unido a dos radicales orgánicos (R). Estos radicales pueden ser diferentes. Dependiendo de la naturaleza de los radicales y la longitud de la silicona podemos encontrarnos con siliconas volátiles, líquidas, sólidas y con usos diversos. Sus propiedades físicas dependen de la naturaleza de estos radicales orgánicos y de los enlaces débiles que pueden establecer entre sí, afectando a su punto de fusión y a su solubilidad.

• ¿Para qué se usan las siliconas en productos cosméticos como champús, acondicionadores y mascarillas?

Habitualmente las siliconas están presentes en los productos de cuidado del cabello porque funcionan como emulsionantes. Los emulsionantes son compuestos capaces de mantener una mezcla estable entre sustancias que en principio son inmiscibles. Muchos cosméticos tienen fase acuosa y fase oleosa, que serían inmiscibles (como agua y aceite), pero con la incorporación de emulsionantes las mezclas se vuelven homogéneas y estables.

Químicamente esto se logra incorporando grupos polares a los radicales orgánicos, así aumenta la solubilidad en fase acuosa. El proceso más habitual para lograr esto es la etoxilación. Así se obtienen la dimethicone sustituida con grupos epoxi como los dimethicone copolyols. La solubilidad de estas siliconas se mide de acuerdo al HLB. Cuanto mayor es el HLB de una silicona, mayor es su poder emulsionante.

También tienen función emoliente, para suavizar la piel y el cabello. Esta es una de las propiedades que mejor se percibe, ya que afecta a la sensorialidad. Contribuyen a sentir el pelo más limpio, suave y fácil de peinar, reduciendo la fricción.

Las siliconas más insolubles crean una capa protectora sobre el pelo que lo protegen de agresiones externas. Por ese motivo los productos que alargan la coloración de cabellos teñidos suelen contener alguna silicona.

También están presentes en los protectores térmicos, ya que las siliconas crean una capa protectora entre el cabello y las planchas, las tenacillas o el secador.

En champús funcionan como surfactantes y como vehículos, para garantizar la correcta distribución de los componentes del producto y facilitar su aplicación. Como correctores de viscosidad, para que el producto sea más fluido o viscoso. Y como humectantes, para mantener la hidratación del cabello y, por ejemplo, evitar el encrespado.

Ilustración de Tamara Feijoo

• ¿Qué siliconas suele haber en los productos del cabello?

Todos los cosméticos cuentan con una lista de ingredientes. Estos se ordenan de mayor a menor cantidad en el producto. Y se nombran con un tipo de nomenclatura internacional denominada INCI. Son siliconas los compuestos que terminan en -methicone, -methiconol y -siloxysilicate, y los que contienen la palabra -siloxane-.

Las siliconas usadas en productos para el cabello se clasifican en: volátiles, solubles en agua e insolubles en agua. Esta es la clasificación que realmente debemos tener en cuenta a la hora de determinar si un producto capilar es o no conveniente para nuestro tipo de cabello.

1. Siliconas volátiles

Las siliconas volátiles contienen radicales orgánicos cíclicos y un bajo peso molecular. Tienen una permanencia muy baja en el cabello. De hecho, si el producto requiere aclarado, las siliconas cíclicas se desvanecen con él. En productos sin aclarado, estas siliconas se volatilizan con el tiempo desapareciendo del pelo.

Estas siliconas son muy útiles para cabellos finos y con poco cuerpo, ya que aportan textura y brillo.

Son siliconas volátiles las siliconas que contienen el prefijo cyclo-: cyclopentasiloxane, cyclomethicone…

2. Siliconas insolubles

Las siliconas insolubles son aquellas que tienen muy baja afinidad por el agua. También se consideran insolubles aquellas que tienen gran afinidad por el cabello a causa de su carga positiva. Ambas se consideran insolubles porque no desaparecen con el aclarado.

Las siliconas insolubles son útiles para dar un aspecto saludable a un cabello que está castigado. No recomponen el cabello, pero sí crean la apariencia de que cierran la cutícula, aportan brillo y movimiento. Esto puede entenderse como una virtud o como un defecto. Es una virtud que un cabello dañado pueda aparentar que está sano. Las siliconas insolubles son ideales para cabellos irrecuperables. No obstante, las siliconas insolubles pueden enmascarar un problema capilar. Es decir, el cabello puede estar dañado y las siliconas depositadas en su superficie nos impiden detectarlo.

Son siliconas insolubles la dimethicone, la amodimethicone, polydimethisiloxane…

Las siliconas insolubles no son aconsejables para cabellos con poco cuerpo, principalmente porque aumentan el peso del pelo y pueden llegar a apelmazarlo o a dar la sensación de cabello sucio. Esto lo que en peluquería se denomina buildup. Si el cabello tiene build up es indicativo de que lleva demasiado tiempo recubierto de siliconas insolubles. Además de afectar a su aspecto, afecta a la capacidad de absorción del pelo. El pelo tiene una estructura bastante abierta, por eso es relativamente sencillo que los principios activos penetren. Un cabello con build up es un cabello inerte.

No obstante, las siliconas no impiden que el pelo respire. Estas expresiones carecen de sentido, ya que el pelo no respira. El pelo está formado por una estructura desvitalizada, no contiene células vivas, así que ni se oxigena, ni respira, ni nada que se le parezca.

El build up tiene fácil remedio y también es fácil prevenirlo. Las siliconas insolubles no permanecen adheridas al pelo para siempre. Prácticamente cualquier tensioactivo es capaz de solubilizarlas y arrastrarlas, dejando el pelo libre de residuos de silicona. Los champús con sulfatos son muy eficaces para enmendar el build up.

También hay productos tipo champú+acondicionador que contienen siliconas insolubles, pero como a su vez contienen tensioactivos suficientemente potentes, las siliconas no quedan adheridas al cabello.

El consejo es que, si tenemos un pelo con poco volumen y con tendencia a apelmazarse, evitemos el uso de siliconas insolubles. En el caso de que usemos este tipo de siliconas porque tenemos el pelo muy castigado, o bien por el calor o el tinte, y solo estas siliconas nos hacen sentirlo jugoso, debemos usar champús con sulfatos al menos dos o tres veces al mes para evitar el buildup.

3. Siliconas solubles

Las siliconas solubles en agua contienen un radical orgánico con cierta polaridad. Esto es lo que las hace solubles en agua.

Si están presentes en productos capilares que necesitan aclarado, no permanecen en el cabello, sino que se van por el desagüe. Son muy útiles a la hora de formular champús más suaves para el cabello y evitar posibles irritaciones provocadas por los tensioactivos.

Si están presentes en productos capilares de acabado, permanecerán sobre el cabello hasta el siguiente lavado, aportando brillo e hidratación sin apelmazar el pelo.

Son siliconas solubles las siliconas que tienen PEG- como prefijo, las que contienen la palabra copolyol, y las que terminan en -methiconol: PEG-3 dimethicone, PEG-10 dimethicone, PEG-11 methyl ether dimethicone, PEG-9 dimethicone, dimethilconol, dimethicone copolyol…

• Los PEG no son todos siliconas. Los compuestos con silicio tampoco.

Una duda frecuente es si todos los ingredientes que comienzan por PEG son siliconas. No, no todos los PEG son siliconas. PEG es el polietilenglicol. Es un compuesto orgánico que puede estar contenido y enlazado a una silicona para aportarle, entre otras cosas, mayor solubilidad. El número que acompaña a la palabra PEG depende del peso molecular y a su vez está relacionado con la solubilidad.

Para saber si un PEG es una silicona hay que tener en cuenta si la palabra que lo acompaña es o no una silicona. Por ejemplo, sabemos que el PEG-10 dimethicone es una silicona porque contiene el sufijo -methicone. Sin embargo, el PEG-7 glyceryl cocoate no es una silicona.

También es frecuente preguntarse si todos los compuestos que hacen referencia al silicio son siliconas. No es así, hay compuestos con silicio usados en formulación cosmética que no son siliconas. Por ejemplo, ni los silicates ni los silanoles son siliconas. Aunque los nombres se parezcan tanto entre sí, son químicamente diferentes a las siliconas.

• Siliconas e impacto medioambiental

Algunos consumidores rechazan la presencia de siliconas en sus productos para el cabello bajo la convicción de que todas las siliconas tardan mucho tiempo en biodegradarse y, por tanto, generan cierto impacto medioambiental. Esta creencia se hizo popular porque se ha tendido a comparar las siliconas con los plásticos. Aunque algunos plásticos nos recuerden a las siliconas, químicamente son muy diferentes. Los plásticos son un tipo de polímero hidrocarbonado, mientras que las siliconas están conformadas por siloxanos. Cualquier información en la que encontremos que llaman plásticos a las siliconas, o se diga que las siliconas contienen plástico, o algo similar, podemos dejar de leer y tachar esa información de poco fiable.

Muchas siliconas son fácilmente biodegradables, pero es cierto que otras pueden persistir en el medioambiente. Si las siliconas van a parar a la tierra, allí se descompondrán con cierta facilidad y no supondrán un problema. Sin embargo, las siliconas que van a parar al agua se acumulan con más facilidad. La preocupación por su posible impacto en el medio acuático es reciente, y por eso no se han hecho suficientes estudios científicos al respecto. Por este motivo resulta complejo posicionarse.

Sin embargo, las siliconas más difíciles de biodegradar, las siliconas insolubles, en países en los que el agua se trata en depuradoras antes de ser vertida al mar, quedan retenidas en el proceso, con lo cual no deberían suponer un problema medioambiental.

La dimethicone, el cyclotetrasiloxane (D4) y el cyclopentasiloxane (D5) han suscitado gran preocupación medioambiental, por eso son los compuestos que más se han estudiado. En la actualidad sabemos que, afortunadamente, tanto la dimeticona como el ciclotetrasiloxano se degradan biológicamente. Ambos se degradan a constituyentes inorgánicos: dióxido de carbono, ácido silícico y agua. No se han detectado efectos adversos en los organismos que habitan ambientes susceptibles de contener dimethicone y la cyclotetrasiloxane. Las concentraciones promedio tanto en agua como en subsuelo están muy por debajo del nivel de efectos adversos no observados. Por lo tanto, la evidencia científica indica que la dimethicone y el cyclotetrasiloxane son medioambientalmente amigables. No obstante, algunos laboratorios hace años que tomaron la determinación de eliminar el cyclotetrasiloxane (D4) de sus fórmulas ante la sospecha del posible perjuicio. Por ese motivo es poco frecuente encontrar ese compuesto en cosmética, aunque su uso está aprobado por las autoridades sanitarias.

Con respecto al cyclopentasiloxane (D5), se ha demostrado que cantidades significativas en productos de aplicación sin enjuague, como mascarillas y protectores térmicos, se evaporan durante el uso, con lo cual, no generan ningún impacto medioambiental. Se ha medido que la fracción de estas siliconas que llega al agua es tan pequeña y con tan baja permanencia que se considera insignificante.

• Resumen y consejos

Las siliconas presentes en los productos capilares son seguras y cumplen varias funciones: emoliente, emulsionante, protector, surfactante… Suavizan el cabello, le dan brillo, cuerpo y además mejoran la sensorialidad de los productos, haciendo que su uso sea más gustoso. No obstante, las siliconas están contraindicadas para ciertos tipos de cabello. Si tu pelo tiende a apelmazarse, las siliconas empeorarán el problema. También, si tu cabello está dañado por el calor y el tinte, las siliconas pueden mejorar mucho su aspecto. Pero esto tiene su cara B, y es que las siliconas pueden enmascarar el verdadero estado de salud de tu pelo. Por estos motivos, si te gustan los productos con siliconas, deberías utilizar champú con sulfatos entre dos y tres veces por semana para evitar su acumulación y prevenir el temido build up.

El consejo de compra es que no hace falta descifrar la lista de ingredientes de los productos capilares. No se pretende que los consumidores sean químicos especialistas en cosmética. La realidad es que la mayor parte de los laboratorios lo ponen fácil cuando indican claramente para qué tipo de cabello está indicado su producto. Fijarse en esto debería ser suficiente.

Por ejemplo, un champú que dice aportar volumen y movimiento difícilmente va a contener siliconas que tiendan a apelmazar el cabello. En cambio, un champú para pelos rizados que dice evitar el frizz, el posible que lo logre por medio de siliconas. Evitará el frizz, pero si nuestro pelo es muy fino, quizá le reste volumen. Esto también pude suceder con los protectores térmicos o los productos de acabado que previenen el encrespado, que como consecuencia pueden crear el efecto de pelo sucio en menos tiempo del habitual.

Los champús y mascarillas reparadoras o los específicos para cabellos castigados por la coloración suelen contener siliconas porque precisamente es eso lo que nuestro pelo necesita para verse sano. Los productos que alargan la coloración también suelen contener siliconas que evitan que el pelo escupa el tinte.

Es interesante fijarse en la fórmula de los champús para entender por qué sirven para lo que sirven, pero no hace falta ir con lupa. La compra debe estar condicionada por las indicaciones para las que se ha formulado ese producto. De hecho, decantarse por un producto solo porque contenga o no siliconas, aunque no esté indicado para nuestro tipo de cabello, es un error. Como siempre ocurre en cosmética, la verdad de un producto no está es sus ingredientes por separado, sino en la fórmula completa.

Sobre la autora: Déborah García Bello es química y divulgadora científica

El artículo Las siliconas son seguras y útiles, pero no convienen a todos los cabellos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Hace unas semanas, como motivo de la exposición LANTEGI, José Ramón Anda, que puede verse en la sala Kubo Kutxa de Donostia-San Sebastián, del 23 de mayo al 25 de agosto de 2019, escribí una primera entrada en el Cuaderno de Cultura Científica titulada, al igual que esta, La geometría poética del cubo . Con esta entrada empezaba una pequeña serie sobre la investigación artística que el genial escultor navarro José Ramón Anda (Bakaiku, Navarra, 1949), una de las figuras fundamentales de la escultura vasca contemporánea, ha realizado de la estructura geométrica que subyace a la figura del cubo, en particular, a través de distintas descomposiciones de este objeto geométrico básico, que simboliza el espacio tridimensional.

Fotografía en la que estamos el escultor Jose Ramón Anda y yo, Raúl Ibáñez, con motivo del paseo matemático que realicé por la exposición Lantegi, organizada por Kubo Kutxa. Fotografía de Jon Pagola

En esa primera entrada, centré mi atención en dos descomposiciones singulares del cubo, formadas ambas por tres piezas con una cierta simetría, que había realizado José Ramón Anda cuando empezaba a dar sus primeros pasos en la abstracción geométrica. En particular, una de ellas fue el origen de la genial escultura Descomposición del cubo (1973) y ha sido fundamental en la obra del artista navarro, ya que a partir de la misma han surgido toda una serie de obras, aparentemente sin conexión alguna, pero basadas todas ellas en esta interesante y personal descomposición del cubo, y creadas en diferentes momentos de su carrera artística. Entre las obras que tienen como punto de partida esta descomposición del cubo están Homenaje a Juan de Antxieta (1979 – 1986), Haizean [Al viento] (1978 – 2002), Pilotara [A la pelota] (1980), Basaldeko ateak [Las puertas del bosque] (2011 – 2017), o Acotar el vacío I, II y III (2019), sobre las que puede leerse en la anterior entrada La geometría poética del cubo.

Cuatro montajes diferentes de la obra Descomposición del cubo (1973), de José Ramón Anda, con cuatro de las treinta fotografías que ha realizado el fotógrafo José Luis López de Zubiria de esta dinámica escultura

En esta segunda entrega de la serie La geometría poética del cubo vamos a seguir analizando algunas descomposiciones del cubo realizadas por el artista navarro, basadas en lo que en matemáticas llamamos policubos y que le han llevado a crear obras como la genial Zazpiak bat [Las siete, una] (1976), que veremos más adelante.

Los policubos son las figuras geométricas tridimensionales que se forman al unir dos o más cubos por alguna de sus caras, e incluso, podemos considerar un único cubo como un policubo trivial.

Sencillos policubos, realizados con el material LiveCube, con 1, 2, 3 y 4 cubos pequeños, respectivamente, unidos estos cubos pequeños, dos a dos, por alguna de sus caras

El artista José Ramón Anda realiza, de forma independiente a las matemáticas, una investigación plástica de las descomposiciones del cubo en policubos de la siguiente forma. Considera el cubo como formado por 27 cubos pequeños, es decir, cada lado del cubo está formado por 3 de estos cubos (siendo el cubo grande una estructura 3 x 3 x 3), y lo descompone en diferentes piezas que están formadas por la unión, cara a cara, de algunos de estos cubos pequeños, es decir, estas piezas son policubos.

Las dos descomposiciones del cubo vistas en la entrada La geometría poética del cubo, son dos ejemplos de descomposiciones del cubo 3 x 3 x 3 en policubos. En estos ejemplos, cada una de las descomposiciones estaba formada por tan solo tres policubos de 7, 7 y 13 cubos pequeños. Pero José Ramón Anda investigó muchas más descomposiciones. Algunas de ellas, al igual que las anteriores, de pocas piezas, como las que podemos disfrutar en las dos siguientes imágenes, que son pequeñas maquetas realizadas en buztina (arcilla, en euskera), y que forman parte del taller del escultor.

La primera descomposición, realizada en buztina, cuenta con tres piezas (policubos) de 4, 6 y 17 cubos pequeños. A diferencia, de las dos descomposiciones estudiadas en la anterior entrada, esta es completamente asimétrica, aunque de nuevo dispone de una potente pieza central, y con la particularidad de que dispone de un hueco central.

Maqueta, realizada en arcilla, de una descomposición del cubo en tres piezas, con 4, 6 y 17 cubos pequeños, realizada por José Ramón Anda. Fotografía de Raúl Ibáñez

La segunda maqueta de una descomposición del cubo que presentamos en esta entrada, también realizada con arcilla, está formada por tres piezas con 1, 8 y 18 cubos pequeños. En esta última descomposición podemos observar la búsqueda de una cierta autosimilitud, es decir, de repetición a escala, de las piezas que la conforman. La pieza más pequeña es un cubo (aunque resulta trivial, es pertinente indicar que es el cubo 1 x 1 x 1), la segunda pieza sería el cubo 2 x 2 x 2, menos la pieza anterior, es decir, menos el cubo 1 x 1 x 1, y la tercera pieza es el cubo 3 x 3 x 3 menos la unión de las dos anteriores, es decir, menos el cubo 2 x 2 x 2.

Maqueta, realizada en arcilla, de una descomposición del cubo en tres piezas, con 1 –esta no está en la imagen-, 8 y 18 cubos pequeños, realizada por José Ramón Anda. Fotografía de Raúl Ibáñez

De hecho, esta descomposición podría ampliarse a cubos más grandes de forma recurrente. Cada cubo de orden n, es decir, formado por n x n x n cubos pequeños, estaría descompuesto por las piezas de la descomposición del cubo de orden n – 1, más la pieza que consiste en todos los cubos pequeños que están en el cubo de orden n, pero no en el de orden n – 1. Por ejemplo, el cubo 4 x 4 x 4 estaría formado por 4 piezas, a saber, las tres anteriores de la descomposición de José Ramón Anda y la última sería el cubo 4 x 4 x 4 menos la unión de las anteriores, que es el cubo 3 x 3 x 3.

Descomposición del cubo 4 x 4 x 4, realizado con piezas del material LiveCube, siguiendo la idea del escultor José Ramón Anda

Sin embargo, otras descomposiciones del cubo en policubos, investigadas por José Ramón Anda, estaban formadas por más piezas. En particular, el artista navarro estaba interesado en descomposiciones con siete piezas. El motivo era la realización de una escultura que materializara el lema “zazpiak bat” (las siete, una), que reivindica la unión política de los siete territorios en los que se manifiesta la cultura vasca. Como indica la Auñamendi Eusko Entziklopedia, esta expresión toma cuerpo en el siglo XIX, aunque tiene sus antecedentes en el siglo XVIII y se populariza en el siglo XX. En concreto, en referencia directa al lema podemos leer: “el Zazpiak Bat como lema y divisa empieza a perfilarse ya en un poema acróstico de Felipe Casal del año 1891 titulado Ama Euskarari. Zazpiak Beti bat, «A la madre euskera. Las siete (provincias) siempre unidas«; y será al año siguiente en las Grandes Fêtes Internationales du Pays Basque, organizadas por el municipio de San Juan de Luz bajo el patronazgo de Antoine d’Abbadie, cuando aparece ya en los carteles el escudo de las siete provincias”.

A continuación, mostramos una maqueta de buztina con una descomposición del cubo en siete policubos, los cuales están formados por 1, 3, 3, 3, 4, 6 y 7 cubos pequeños. Tres de las piezas son policubos iguales, formados por 3 cubos pequeños y con forma de L y otras tres piezas son “esquinas” con diferente número de piezas cada una, 4, 6 y 7, las cuales se completan con un policubo trivial.

Maqueta, realizada en arcilla, de una descomposición del cubo en siete piezas, con 1, 3, 3, 3, 4, 6 y 7 cubos pequeños, realizada por José Ramón Anda. Fotografía de Raúl Ibáñez

Aunque, José Ramón Anda investigó muchas otras descomposiciones, en particular, la que dio lugar a la escultura Zazpiak bat [Las siete, una] (1976), realizada en madera de roble, que mostramos en la siguiente imagen.

Escultura Zazpiak bat [Las siete, una] (1976), de José Ramón Anda, en la posición en la que las siete piezas de la obra forman un cubo. Escultura realizada en roble y de unas dimensiones de 18 x 18 x 18 cmEscultura Zazpiak bat [Las siete, una] (1976), de José Ramón Anda, con las siete piezas desplegadasEn la anterior imagen se puede distinguir bien la estructura geométrica de cada una de las piezas que componen la escultura. Son siete piezas formadas por 1, 2, 4, 4, 5, 5 y 6 cubos pequeños, pero todas ellas piezas distintas entre sí.

En esta escultura podemos apreciar de nuevo, ya lo comentamos en la anterior entrada para la escultura Descomposición del cubo (1973), tres características fundamentales de la filosofía artística del escultor navarro. La primera es que José Ramón Anda concibe sus esculturas para que sean tocadas, para que pueda percibirse la forma, la textura o los materiales de cada escultura, no solo a través de la vista, sino que también mediante el tacto. Además, Zazpiak Bat [Las siete, una] (1976) es también una obra dinámica, que puede tomar diferentes formas en función de la persona que interaccione con la escultura, una de ellas el cubo tridimensional que a partir de cuya descomposición se genera. Y, además, el escultor de Bakaiku no elige una forma fija para la escultura, sino que la pieza encierra en sí misma, el germen de todas las posibles formas que se generan a partir de ella.

Aunque en esta pieza encontramos un par de diferencias significativas respecto a la escultura Descomposición del cubo (1973). La primera es que, al disponer de más piezas, se produce la curiosa circunstancia de que ya solo el intentar montar el cubo generador a partir de las siete piezas separadas es un pequeño reto, que convierte a esta escultura dinámica en una especie de puzle geométrico, de juego. De esto ya se dio cuenta José Ramón Anda, que hizo dos versiones de Zazpiak bat para una ikastola de la zona en la que tiene su taller, la ikastola Andra Mari de Etxarri Aranatz, para que los niños y niñas de la misma jugaran con ella. La segunda diferencia también está relacionada con el hecho de tener más piezas, ya que esto ofrece una mayor versatilidad en las formas que se pueden generar a partir de ella.

Mi propia versión del cubo de José Ramón Anda, realizado con las piezas del material LiveCube, para poder jugar, manipularla y crear diferentes montajes de la escultura

La investigación plástica que realiza José Ramón Anda del cubo se produce al margen de las matemáticas. Sin embargo, cuando algunas personas del ámbito de las matemáticas observamos una escultura como Zazpiak bat (1976), no podemos dejar de relacionarla con algunos puzles geométricos que han sido creados dentro de la matemática recreativa, como el cubo soma (véase la entrada Cubo soma: diseño, arte y matemáticas), que también está formado por 7 piezas, los 7 policubos irregulares con 4, o menos, cubos pequeños, o el cubo de Steinhaus, formado por 6 piezas.

Las siete piezas del cubo soma, en la versión a color y magnética que ha sacado la empresa Lúdilo bajo el nombre cubimag

Este es un nuevo ejemplo de cómo dos investigaciones paralelas, una artística y otra matemática, puede llevar a resultados relacionados.

En esos últimos años de la década de 1970, José Ramón Anda realiza otra versión muy interesante de la escultura Zazpiak bat, que podemos relacionar con otro objeto matemático, los fractales (concepto matemático que el escultor desconoce cuando realiza esta creación artística), o más concretamente, con una de sus propiedades, la autosemejanza, es decir, la repetición a escala.

La nueva versión de la escultura Zazpiak bat [Las siete, una], también realizada en madera de roble y con un tamaño de 18 x 18 x 18 cm, toma como base la anterior descomposición del cubo en siete piezas, pero montado de tal forma que el policubo trivial, es decir, la pieza con un solo cubo pequeño, está en una esquina superior. Y sobre este pequeño cubo, José Ramón Anda realiza de nuevo la descomposición en siete piezas. Es decir, la nueva escultura Zazpiak bat está formada por dos descomposiciones del cubo a diferentes escalas. Esta escultura fue expuesta, y vendida, en una exposición individual organizada en la Librería Axular, de Vitoria-Gasteiz, en 1979, pero no se conserva ninguna imagen de la misma. Por este motivo, he realizado un sencillo modelo de la escultura con el programa SketchUp.

Modelo, realizado con el programa SketchUp, de la versión fractal de la escultura de José Ramón Anda, Zazpiak bat (década de 1970), realizada originalmente en madera de roble y de un tamaño de 18 x 18 x 18 cm

La investigación geométrico-plástica que realiza el escultor José Ramón Anda de la figura del cubo, no se limita a las descomposiciones mediante policubos, sino que también investiga otras propiedades de este objeto geométrico. Por ejemplo, una de ellas está relacionada con las secciones del cubo, empezando por un vértice, que consisten en triángulos y hexágonos. Precisamente, la escultura que ya mostramos en La geometría poética del cubo, titulada Nahi eta ezin [Querer y no poder] (1975), está relacionada con esta propiedad geométrica.

Sin embargo, me gustaría terminar esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica con una hermosa maqueta, realizada una vez más con buztina, de una gran riqueza geométrica y plástica, que analiza la existencia de un tetraedro regular dentro del cubo.

Maqueta de buztina del escultor José Ramón Anda, basada en la existencia de un tetraedro regular dentro de un cubo. Fotografía de Raúl Ibáñez

Como se puede apreciar en la anterior imagen, los seis lados del tetraedro (recordemos que un tetraedro es uno de los cinco solidos plátónicos, es decir, poliedros regulares, que existen y que está formado por cuatro caras triangulares –podemos decir que es una pirámide de base triangular-, seis lados o aristas y cuatro vértices) son las seis diagonales del cubo, luego todas de la misma longitud, en el que está incluido el tetraedro.

Fotografía de las esculturas de José Ramón Anda, Obelisco (1999-2003), en madera de roble, 79 x 16 x 19 cm, y Obelisco II (2000-2001), en madera de boj, 37 x 10,5 cm, en la exposición LANTEGI, José Ramón Anda, en la sala Kubo Kutxa de Donostia-San Sebastián. Fotografía de Raúl Ibáñez

Bibliografía

1.- Jose Ramón Anda (escultor), Javier Balda (comisario), Lantegi, José Ramón Anda (catálogo), Sala Kubo Kutxa (Donostia-San Sebastián), 23 de mayo – 25 de agosto de 2019, Kutxa Fundazioa, 2019.

2.- Página web de la Sala Kubo Kutxa

3.- Página web del artista José Ramón Anda

4.- Jose Ramón Anda (escultor), Javier Balda (comisario), José Ramón Anda. Causa formal y materia – Kausa formala eta materia, Museo Oteiza (Alzuza, Navarra), 21 de junio – 1 de octubre de 2017, Fundación Museo Oteiza, 2017.

5.- Jose Ramón Anda (escultor), Javier Balda (comisario), José Ramón Anda, Denboraren aurkako formak, Formas contra el tiempo, Museo de Bellas Artes de Bilbao, 7 de mayo – 9 de septiembre de 2012, Museo de Bellas Artes de Bilbao, 2012.

6.- Auñamendi Eusko Entziklopedia: zazpiak bat

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 La geometría poética del cubo (2) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. La geometría poética del cubo
2. El cubo soma: diseño, arte y matemáticas
3. Arte y geometría del triángulo rectángulo: Broken Lights

Primera difracción de rayos X efectuada por el CheMin (rover Curiosity) del suelo marciano. Fuente: NASA/JPL-Caltech/Ames

Un problema que despertó un gran interés tras el descubrimiento de los rayos X se refería a la naturaleza de estos rayos misteriosos. A diferencia de las partículas cargadas (electrones, por ejemplo), no se desviaban por los campos magnéticos o eléctricos. Por lo tanto, parecía que tenían que ser partículas neutras u ondas electromagnéticas.

Era difícil elegir entre estas dos posibilidades. Por una parte, no se conocían partículas neutras de tamaño atómico (o más pequeñas) que tuvieran el poder de penetración de los rayos X. La existencia de unas partículas así sería extremadamente difícil de probar, porque no había manera de interactuar con ellas [1]. Sin embargo, se encontró que los rayos X tenían propiedades cuánticas, lo que significaba que también exhibían un comportamiento similar a las partículas. Por ejemplo, pueden causar la emisión de electrones de los metales. Estos electrones tienen mayores energías cinéticas que los producidos por la luz ultravioleta [2]. Por lo tanto, los rayos X también requieren de la teoría cuántica para explicar algunos de sus efectos.

Por otro lado, si los rayos X eran ondas electromagnéticas, tendrían que tener longitudes de onda extremadamente cortas porque solo en este caso, según la teoría, podrían tener un alto poder de penetración y no mostrar efectos de refracción o interferencia con aparatos ópticos ordinarios como era el caso. Como vimos al hablar de ondas, las propiedades claramente ondulatorias se hacen evidentes solo cuando las ondas interactúan con objetos, como las rendijas en una barrera, que son más pequeños que varias longitudes de onda. Las longitudes de onda hipotéticas para los rayos X tendrían que ser del orden de 10-10 m. Por lo tanto, para demostrar de su comportamiento como onda requeriría una rejilla de difracción con hendiduras separadas aproximadamente 10-10 m. La teoría cinética y la química del XIX apuntaban a que os átomos tenían precisamente del orden de 10-10 m de diámetro. Parecía razonable, por tanto, que los rayos X pueden ser difractados de forma medible por cristales en los cuales los átomos forman capas ordenadas separadas 10-10 m.

Estos experimentos tuvieron éxito en 1912. Las capas de átomos actuaron como redes de difracción, y los rayos X sí actuaron como cabía esperar de una radiación electromagnéticas de longitud de onda muy corta (como la luz ultravioleta). Estos experimentos son más complicados de interpretar que la difracción de un haz de luz mediante una rejilla óptica bidimensional única. El efecto de difracción se produce en tres dimensiones en lugar de dos. Por lo tanto, los patrones de difracción son mucho más elaborados [3].

Walter Friedrich y Paul Knipping (del departamento de Arnold Sommerfeld en la Universidad de Munich), comprobaron la existencia de un patrón de difracción de rayos X en un cristal de sulfuro de cinc (ZnS). La explicación de este hallazgo llevaría a que un jovenzuelo llamado William Lawrence Bragg ganase el premio Nobel de física con solo 25 años.

La comunidad científica estaba ante otro hecho sorprendente: como le ocurre a la luz, los rayos X tienen propiedades de onda y de partícula.

Notas:

[1] Un problema parecido formalmente al que existe en la actualidad con la naturaleza de la materia oscura, que no interactúa con la radiación electromagnética y de la que solo se detectan efectos gravitatorios.

[2] La ionización de los gases por rayos X es también un ejemplo del efecto fotoeléctrico. En este caso, los electrones se liberan de los átomos y las moléculas del gas.

[3] Aunque tampoco es para tanto. En Generación X dimos una introduccion muy simple a la idea.

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

El artículo Rayos X, ¿ondas o partículas? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Las partículas de los rayos catódicos
2. Reflexión de ondas: rayos
3. Rayos X y gamma

Foto: Pixabay

Existe una prueba muy común en la investigación sobre procesos depresivos y medicamentos antidepresivos llamada el test de natación forzada. En esta prueba se suelta a un ratón del laboratorio en una cubeta con agua dos veces en días cercanos y se mide cuanto tiempo tarda en rendirse y dejar de nadar en ambas ocasiones. Se considera que una reducción de ese tiempo de un experimento al siguiente está relacionada con un mayor riesgo de síntomas depresivos, una suerte de desesperanza vital, de apatía y sentimientos negativos que se relacionaría con el riesgo de depresión en seres humanos.

Como decimos, es un test común en las investigaciones que tratan de encontrar y mejorar terapias para tratar la depresión y otras enfermedades mentales relacionadas. Se ha empleado con resultados eficaces, por ejemplo, en el desarrollo de un tipo de medicamentos antidepresivos llamados ISRS (inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina): los ratones que recibían estos compuestos luchaban por mantenerse a flote más tiempo que los que no los tomaban.

Foto: Wikimedia Commons

¿Y si los ratones dejan de nadar por otros motivos?

Sin embargo, esta prueba está en el centro de un debate más amplio, que cuenta aquí la revista Nature, que se cuestiona si realmente sirven estos modelos animales a la hora de tratar enfermedades mentales tan complejas como la depresión.

Las dudas sobre la prueba de la natación forzada comienzan con la propia naturaleza de la prueba. Algunos críticos señalan que si el animal se rinde pronto en la segunda zambullida quizá no sea tanto por una mayor presencia de síntomas depresivos sino por mero aprendizaje: después de la primera experiencia sabe que cuando deje de nadar el investigador le sacará del agua antes de ahogarse y, por tanto, para qué invertir tanta energía. En ese caso, las diferencias entre uno y otro bañito no se deberían tanto a los efectos de tal o cual medicación sino a una posible adaptación al entorno.

Esto lleva aparejado el debate ético ya clásico sobre lo oportuno de la investigación biomédica con animales, porque si resulta que esta prueba ofrece resultados cuestionables, ¿qué necesidad hay de hacer pasar a los ratones por ella? Incluso aunque no sufran daño ni dolor (en la prueba correctamente realizada no se deja que se ahoguen), sí deben superar un momento de angustia y estrés que algunos activistas en contra de la experimentación animal, y también algunos científicos del área consideran innecesario si no se obtienen con ello datos fiables.

La depresión, una enfermedad compleja que no todos sufren igual

Pero el debate va más allá de la posible adaptación de los ratones y entra en el terreno de la propia salud mental, al plantear la cuestión de cómo crear un modelo que represente de forma adecuada y eficaz qué es realmente la depresión y cómo evoluciona, mejora o empeora. ¿Es posible y útil pretender que un modelo animal puede representar la complejidad de una enfermedad de este tipo, como lo sería un test que trata de medir su “desesperanza” o su “tendencia a los sentimientos negativos”? ¿O sería más realista fijarse en síntomas más específicos, como por ejemplo la pérdida de apetito hacia su alimento preferido, algo que a menudo padecen los pacientes con depresión?

Quizá esta segunda alternativa tendría más sentido si tenemos en cuenta que la depresión no tiene siempre el mismo aspecto en humanos y que los mismos tratamientos no funcionan para todo el mundo.

¿Cómo modelizar el componente social de la depresión?

Pero hay algo más que eso. Cada vez hay menos deudas de que la salud mental tiene un importante componente social difícil de trasladar a un modelo animal, y que tomar medidas que reduzcan la precariedad y la desigualdad a nivel colectivo tendría un impacto mayor sobre la salud mental de los individuos que poner el énfasis en la medicación y la terapia como principales soluciones como se lleva haciendo en las últimas décadas.

Esa era la principal conclusión de un informe elaborado por Dainius Pūras, psiquiatra y Relator Especial para la salud física y mental de la ONU. Según sus palabras, recogidas aquí por el periódico The Guardian, hacer frente a la discriminación y la desigualdad “sería la mejor vacuna contra la enfermedad mental, y desde luego sería mucho mejor que el uso excesivo de medicación psicotrópica que estamos viendo”.

En cualquier caso, Pūras no pide sacar de la ecuación la medicación, sino dejar de darle el papel único y central en el tratamiento de estos problemas. “La mejor forma de invertir en la salud mental de los individuos es crear un entorno de apoyo en los distintos ámbitos, tanto familiar como laboral. Después, los servicios terapéuticos pueden ser necesarios, por supuesto, pero no deberían estar basados de forma excesiva en el modelo biomédico”.

En su opinión, se ha puesto hasta ahora demasiado énfasis en curar las enfermedades mentales, como la depresión, igual que las enfermedades físicas, a través de la medicina pura, sin pensar en los factores sociales que causan o intervienen en muchas de esas enfermedades, y señala como ejemplo el recetado de antidepresivos que se ha disparado en el mundo desarrollado en los últimos 20 años.

Ante este enfoque más social de la salud mental, de nuevo el debate sobre los modelos animales para tratar la depresión quizá necesite ser reenfocado, más allá de la prueba de la natación forzada en concreto. No porque no sea necesario encontrar nuevos y mejores tratamientos químicos para la depresión y sus síntomas, así como para otras enfermedades mentales, que pueden ayudar a las personas que las padecen, sino porque parece que estas enfermedades son, por decirlo de alguna forma, especialmente humanas, con una dimensión colectiva y social difícil de trasladar a los ratones del laboratorio.

Referencias

Depression researchers rethink popular mouse swim tests – Nature

Right of everyone to the enjoyment of the highest attainable standard of physical and mental health – Organización para las Naciones Unidas

Austerity and inequality fuelling mental illness, says top UN envoy – The Guardian

Animal models of depression – Wikipedia

Sobre la autora: Rocío Pérez Benavente (@galatea128) es periodista

El artículo Por qué es tan difícil investigar la depresión en modelos animales se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. ¿Quién llorará por los animales feos cuando desaparezcan?
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3. La difícil tarea de persuadir

Foto: Jonny McLaren / Unsplash

La fecundidad ha descendido o está descendiendo rápidamente en la mayoría de países del mundo. Como consecuencia, la población humana crece cada vez menos y es muy posible que a partir de un determinado momento llegue a disminuir. A ese cambio en la fecundidad y sus consecuencias poblacionales se denomina “transición demográfica”. Desde un punto de vista estrictamente evolutivo es un fenómeno difícil de entender porque, en principio, cuanto mayor es la cantidad de recursos de que dispone una pareja, mayor es la descendencia que puede sacar adelante. Pero las cosas no ocurren de acuerdo con ese esquema.

En Europa, la transición demográfica se inició en algunas regiones de Francia hace casi dos siglos, alrededor de 1830, pero en Normandía y Bretaña no llegó hasta casi un siglo después. En Valonia empezó alrededor de 1870, pero en Flandes lo hizo cuatro décadas más tarde. En Gran Bretaña y algunas regiones de Alemania llegó en 1880, pero en otras de este mismo país se inició en 1910 y tan tarde como en 1930 en las demás. Esas disparidades, sobre todo las que se observan en diferentes zonas de un mismo país, sugieren que en el fenómeno pueden influir factores de naturaleza cultural. De hecho, el descenso de la fecundidad suele ir ligado al acceso de las mujeres a la educación y a trabajos económica y socialmente valorados.

Un estudio realizado en una zona de Polonia en plena transición demográfica puso de manifiesto que, efectivamente, cuanto mayor es el nivel de estudios de una mujer, menor tiende a ser el número de hijos que tiene. Pero el dato más interesante de ese estudio fue que, tanto o más que del nivel de cada mujer de forma individual, la fecundidad depende del nivel de formación de las mujeres de su entorno social. O sea, las mujeres de bajo nivel educativo que se relacionan con otras de nivel alto tienden a copiar el comportamiento reproductivo de estas, generalizándose de esa forma al conjunto del entorno social.

En un principio, las mujeres con un alto nivel de formación tienden a posponer la maternidad porque pueden así dedicar más tiempo y esfuerzo a adquirir los conocimientos y capacidades que facilitan el progreso profesional y proporcionan un estatus más elevado; y el retraso de la maternidad conlleva un descenso en la fecundidad. Como esas mujeres y sus parejas suelen tener un nivel socio-económico más elevado, son imitadas por el resto de mujeres o parejas de su entorno. La imitación puede implicar el dedicar más tiempo a adquirir formación y empleos socialmente deseables; en ese caso, la fecundidad también disminuye. Pero puede ocurrir que lo que se imita sean simplemente las decisiones reproductivas. Se trata de un fenómeno bien conocido de tranmisión cultural que se basa en dos sesgos psicológicos muy poderosos, el de prestigio y el de conformidad.

En virtud del sesgo de prestigio tendemos a imitar el comportamiento de los individuos de mayor éxito. Y en virtud del de conformidad, tendemos a hacer lo que hace la mayoría del grupo al que pertenecemos. El efecto combinado de ambos sesgos provoca la transmisión rápida de normas culturales que propician el descenso de la fecundidad. Es un fenómeno que se autoalimenta y que conduce a tasas de natalidad muy bajas en periodos de tiempo relativamente breves.

En la transición demográfica seguramente actúan otros factores también, pero si se quieren revertir sus efectos más indeseados, seguramente ha de tenerse en cuenta la forma en que el nivel formativo de la población y las expectativas profesionales de las jóvenes parejas ejercen sobre las decisiones reproductivas.

Fuente: H. Colleran, G. Jasienska, I. Nenko, A. Galbarczyk y R. Mace (2014): “Community-level education accelerates the cultural evolution of fertility decline.” Proc. R. Soc. B 281: 20132732.

Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea) es catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU

El artículo Nivel formativo y transición demográfica se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Es razonable pensar que la Tierra tiene forma de pizza. Y puede ser muy complicado convencer a una persona que crea que esto es así de lo contrario. Salvo que intervengan las matemáticas y la definición de curvatura. Alberto Márquez, de la Universidad de Sevilla, lo explica.

Quizás sea el número más famoso de la historia. Lo cierto es que el número Pi, representado por la letra griega π, es una de las constantes matemáticas más importantes que existen en el mundo, estudiada por el ser humano desde hace más de 4.000 años. La fascinación que ha suscitado durante siglos es tal que el popular número cuenta con su propio día en el calendario, así el mes de marzo se celebra el Día de Pi en todo el planeta.

Este evento internacional vino de la mano del físico estadounidense Larry Shaw, quien lanzó en 1988 la propuesta de celebrar esta efeméride. La forma en la que se escribe el 14 de marzo en inglés y euskera coincide con los tres primeros dígitos de la famosa constante matemática. (3-14 martxoaren 14 en euskara / 3-14 march, 14th en inglés) y además, la celebración coincide con la fecha del nacimiento de Albert Einstein. En 2009, el congreso de EEUU declaró oficialmente el 14 de marzo como el Día Nacional de Pi.

Actualmente, el Día de Pi es una celebración mundialmente conocida que sobrepasa el ámbito de las matemáticas. Este número irracional, que determina la relación entre la longitud de una circunferencia y su diámetro, concierne a múltiples disciplinas científicas como la física, la ingeniería y la geología, y tiene aplicaciones prácticas sorprendentes en nuestro día a día.

Este 2019 nos unimos de nuevo al festejo con el evento BCAM–NAUKAS, que se desarrolló a lo largo del 13 de marzo en el Bizkaia Aretoa de UPV/EHU. BCAM-NAUKAS contó durante la mañana con talleres matemáticos para estudiantes de primaria y secundaria y durante la tarde con una serie de conferencias cortas dirigidas al público en general.

Este evento es una iniciativa del Basque Center for Applied Mathematics -BCAM, enmarcada en la celebración de su décimo aniversario, y de la Cátedra de Cultura Científica de la Universidad el País Vasco.

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

El artículo Pizza y terraplanistas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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La Facultad de Ciencias de Bilbao comenzó su andadura en el curso 1968/69. 50 años después la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU celebra dicho acontecimiento dando a conocer el impacto que la Facultad ha tenido en nuestra sociedad. Publicamos en el Cuaderno de Cultura Científica y en Zientzia Kaiera una serie de artículos que narran algunas de las contribuciones más significativas realizadas a lo largo de estas cinco décadas.

 

Foto: Victoria Shes / Unsplash

Que Bilbao fuera galardonada como la mejor ciudad gastronómica del mundo no sorprendería a muchos, máxime cuando ha sido elegida como la mejor ciudad europea en 2018. Y como las ciudades las hacemos los ciudadanos pues nos congratulamos por la parte que nos toca. Ciertamente es Bilbao cuna de la ‘fine cuisine’ vasca, europea y mundial, con grandes maestros de los fogones y una elevada concentración de restaurantes en la Guía Michelín.

Sin embargo, no todo en la cocina debería orientarse a la obtención de nuevos y sofisticados sabores para alegrarnos el paladar. Alimentos muy dorados, flambeados o incluso parcialmente quemados realzan su sabor y por ello se utilizan con frecuencia en las recetas más sofisticadas de los mejores restaurantes. Pero esta ganancia en sabor tiene su precio. Una gran parte de las propiedades nutritivas de los alimentos tratados de esta manera se pierden, al mismo tiempo que se generan moléculas no deseadas, a menudo tóxicas para el organismo.

Los alimentos muy cocinados (a temperaturas de 120 º C o superiores), sobre todo los que requieren contacto directo con la llama, a la brasa o cocinados sobre planchas metálicas cambian sus características químicas (organolépticas) convirtiéndose en serias amenazas para la salud. Vamos con algunos ejemplos…

Cada vez son más típicas las barbacoas entre amigos, o los asados de carne, o pescados a la plancha en nuestras mesas. Y uno podría pensar que si esto fuera acompañado de un buen arroz socarrado, formado por los granos de arroz caramelizados en el fondo de la paella, sería el acompañamiento perfecto de una comida ideal. Exquisito sabor sin duda alguna, pero con toda seguridad estaríamos introduciendo una cantidad muy elevada de moléculas perjudiciales para la salud.

Concretamente, el almidón del arroz y el de todos los alimentos ricos en este tipo de polisacárido vegetal (fécula de pata, pan simple…), está formado por unidades de glucosa enlazadas y son muy susceptibles de formar acrilamida cuando se calientan a temperaturas relativamente elevadas (120 °C o superiores). Lo mismo ocurriría con el polisacárido de reserva animal, el glucógeno, el cual también está formado por unidades de glucosa. Muchos estudios realizados con animales de laboratorio han demostrado que la acrilamida es altamente cancerígena. La acrilamida se forma al reaccionar las unidades de glucosa de los polisacáridos con el aminoácido asparragina, el cual está presente en las proteínas tanto vegetales como animales.

Sin duda alguna la manera de cocinar los alimentos tiene un impacto muy importante sobre los niveles de acrilamida que pueden generarse. Los alimentos poco cocinados (poco dorados) o sometidos a temperaturas más bajas que las indicadas anteriormente tendrán mucha menor concentración de acrilamida que los alimentos muy cocinados o sometidos a temperaturas elevadas. Dado que la acrilamida es altamente carcinogénica, los científicos no se atreven a establecer un nivel ‘tolerable’ de esta sustancia en nuestra dieta. Por otra parte, hay que tener en cuenta que los niños son más vulnerables a los efectos de la acrilamida debido a su menor peso corporal.

No obstante, a día de hoy, todos los estudios realizados sobre la toxicidad de la acrilamida se han llevado a cabo utilizando animales de laboratorio y no existen estudios epidemiológicos exhaustivos en humanos. A título simplemente orientativo la Figura 1 muestra cuatro niveles de tostado que van desde un nivel recomendable al no recomendable para el consumo. Nivel 1: recomendable; nivel 2: aceptable; nivel 3: poco recomendable; nivel 4: no recomendable.

Figura 1. Cuando cocines alimentos piensa siempre en blanco o en dorado, nunca en negro o marrón. Así se reducirá la formación de sustancias tóxicas para la salud.

Al igual que los alimentos ricos en hidratos de carbono, las carnes, los pescados y las verduras cocinadas a elevadas temperaturas también dan lugar a la formación de sustancias tóxicas para el organismo. Concretamente, la carne demasiado hecha puede contener dos tipos de sustancias químicas carcinogénicas: hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) y aminas aromáticas heterocíclicas (AAHs). Los HAPs se generan, por ejemplo, por contacto directo de la carne o el pescado con la llama o cuando la carne o el pescado a la parrilla gotean sobre el fuego o sobre el dispositivo de calentamiento. Muchas de estas toxinas son volátiles y pueden ser transportadas por el humo acabando de nuevo sobre la carne o el pescado que nos vamos a comer, agravando así el problema. Igualmente, los alimentos ahumados pueden poseer cantidades importantes de este tipo de moléculas tóxicas.

Tanto los HAPs como las AAHs son sustancias mutagénicas, es decir, que producen cambios químicos importantes en el ácido desoxirribonucleico (ADN) de las células contribuyendo así al desarrollo de diferentes tipos de cáncer. En cuanto a los vegetales, tampoco conviene cocinarlos a temperaturas altas, ya que esto daría lugar a la formación de benzopireno, otro potente agente carcinogénico perteneciente a la familia de los HAPs. Al igual que para la acrilamida, no se pueden establecer límites de tolerancia de estos compuestos en la dieta debido a su elevado potencial carcinogénico.

Algunos consejos para reducir la formación de sustancias nocivas cuando cocinamos

1. Cocinar los alimentos en presencia de diferentes tipos de especias (albahaca, ajo, jenjibre, pimienta, tomillo, romero, salvia, orégano) o marinados en vinagre, lima, limón, vino o cerveza. Las especias se conocen desde muy antiguo. Ya en el siglo I las utilizaban griegos y romanos en sus recetas culinarias, como se describe en el tratado de botánica ‘Dioscórides’. Las especias no solo realzan el sabor de los alimentos o se suman a sus características organolépticas sino que resultan indispensables para proteger a los alimentos contra la formación de moléculas tóxicas que afectan seriamente a nuestra salud.

2. Cocinar carne magra, evitando las carnes grasas para prevenir el goteo sobre la fuente de calor.

3. Cuando cocines piensa en dorado, nunca en negro ni en marrón. Asegúrate siempre de que los alimentos no sobrepasen los límites de color por la acción del calor. Y si te pasas, siempre puedes rascar o eliminar las partes más quemadas.

Sobre el autor: Antonio Gómez Muñoz es catedrático en el Departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU.

El artículo Barbacoas, ciencia y salud se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Cuando se habla de los orígenes del arte, o de “Arte Prehistórico”, la primera imagen que se nos viene a la cabeza se suele parecerse mucho a una pintura: las Cuevas de Altamira por ejemplo, de 18 mil años de antigüedad, ocupan un lugar privilegiado en el imaginario colectivo. En algunos casos, habrá también quienes piensen en esculturas paleolíticas, como la Venus de Willendorf de 28 mil años de antigüedad. Es mucho menos habitual pensar en otras formas artísticas y, sin embargo, se han encontrado flautas de hueso de hace 43 mil años que sitúan a la música en los orígenes mismos del pensamiento simbólico humano en Europa.

La cifra resulta apabullante y aún así se piensa que la primera música que hicieron los humanos debe de ser todavía más antigua. Lo más probable es que los primeros músicos no fuesen flautistas, sino cantantes. Para producir melodías, los humanos comenzamos por controlar nuestra voz y luego, probablemente, añadimos algo de percusión (como palmadas, o golpes contra cualquier objeto). Pero estas voces y estas palmadas, evidentemente, no se ha conservado, así que hoy la primera evidencia que tenemos de la música son huesos perforados: huesos de buitre o de oso que, con toda probabilidad funcionaron como flautas.

Esto nos da una pista de por qué son precisamente los instrumentos de viento los más antiguos conservados. Para empezar, pueden fabricarse usando materiales rígidos, no perecederos (al contrario que las cuerdas, por ejemplo, que suelen estar hechas con tripas o pelo de animal). Pero además, son muy fáciles de construir. Para fabricar un instrumento de viento sólo se necesita viento (claro) y un tubo. El viento lo llevamos todos de serie en los pulmones y para conseguir un tubo, basta con encontrar un hueso de animal o alguna caña hueca y rígida. En realidad, la única función de este tubo es la de “contener” el aire, dando cabida a ciertas longitudes de onda, su material y forma exacta son poco cruciales. Toda la magia de los instrumentos de viento tiene lugar más allá del tubo, en uno de sus extremos: el lugar donde el aire se “excita” y comienza a vibrar.

Existen distintas maneras de poner en marcha esta vibración y cada una de ellas da lugar a un timbre característico. Por eso, la forma en que se excita el aire es el verdadero criterio que distingue a las familias de instrumentos de viento. Es muy probable que todos hayáis oído hablar de instrumentos de viento madera y viento metal. La paradoja de estas etiquetas es que poco tienen que ver con el material de que están hechos los instrumentos. Las flautas traveseras de las orquestas contemporáneas, por ejemplo, suelen estar hechas de plata u oro incluso y, sin embargo, la flauta pertenece a la familia del viento madera. Por su parte, dentro del viento metal, encontramos instrumentos tan poco dúctiles o brillantes como las caracolas o las vuvuzelas.

Steve Turre tocando un instrumento de viento metal… poco convencional.

Lo que caracteriza en realidad a los instrumentos de viento metal es que el sonido procede de la vibración de los labios del instrumentista. La presión procedente de la boca fuerza al aire a pasar por un mínimo hueco que se abre y cierra constantemente gracias a la elasticidad de los labios. Lo que viene siendo una pedorreta. O lo que sucede cuando dejamos escapar el aire de un globo mientras estiramos la goma junto a la salida: la membrana flexible lucha por recuperar su posición mientras el aire sale intermitentemente. Esa intermitencia puede ser más rápida o más lenta, según lo tensa que esté la goma. Por eso, cuanto más estiramos el globo, más agudo es el sonido resultante (mayor es la frecuencia de las oscilaciones de la presión). Del mismo modo: los trompetistas, trompistas y demás instrumentistas de viento metal, pueden modificar la tensión de sus labios para obtener distintas notas.

Dentro del viento madera, por su parte, encontramos distintas maneras de romper el aire. La flauta, por ejemplo, funciona mediante un bisel: una pieza rígida y afilada que fuerza al aire a desviarse en un sentido u otro, generando nuevamente una oscilación periódica de la presión más comúnmente conocida como sonido.

También son instrumentos de viento madera los que utilizan lengüetas para sonar. La lengüeta (o caña) es una pieza semirígida que interrumpe el paso del aire de manera intermitente gracias al principio de Bernoulli: cuando el aire fluye junto a ella, la presión disminuye y atrae a la lengüeta. Al ser esta flexible, se curva en la dirección del flujo e interrumpe su paso, la velocidad del aire disminuye y la presión vuelve a aumentar. Esto devuelve la lengüeta a su posición inicial y así el ciclo vuelve a empezar.

Existen distintos tipos de cañas y lengüetas, pero generalmente se clasifican como simples, dobles o libres, dependiendo de si se apoyan contra una superficie rígida, contra una segunda caña o si oscilan libremente obstruyendo por sí mismas el flujo del aire. Algunos instrumentos dentro de este grupo son el saxofón (lengüeta simple), la gaita (lengüeta doble) o la armónica (lengüeta libre). Los timbres, como puede verse, son enormemente diferentes pero si he de elegir uno, yo me quedo con la dulzura y la enorme versatilidad del clarinete.

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

El artículo El sonido del viento se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Esa fuerza interior se transmite de forma brillante hacia fuera en las dos fachadas, especialmente en la que da a la calle Kaisaniemenkatu. Una trama de pequeñas ventanas cuadradas dan una luz muy tamizada interrumpida por unos grandes ventanales de formas parabólicas por la que se introduce la luz hacia el espacio central.

Alberto Corral

La biblioteca de la Universidad de Helsinki es la biblioteca universitaria multidisciplinaria más grande de Finlandia. Funciona como un instituto independiente e incluye la Biblioteca Central –llamada Kaisa-talo, es decir, casa Kaisa en finés– y las bibliotecas de los campus de Kumpula, de Meilahti y de Viikki.

Fachada principal (este) de Kaisa-talo. Fotografía: Inés Macho Stadler.

Kaisa-talo reúne las colecciones de libros y documentos de las facultades de arte, derecho, teología y ciencias sociales de la Universidad de Helsinki; está situada en el centro del campus. El solar que alberga esta biblioteca estaba antes ocupado por un centro comercial –construido en dos fases en 1973 y 1984 y posteriormente demolido– que era poco respetuoso con el paisaje urbano debido a su fachada de cemento. Los niveles subterráneos, antes ocupados por los aparcamientos, han sido conservados y forman parte de la biblioteca como zona de mantenimiento y almacenaje.

La firma de arquitectos Anttinen Oiva de Helsinki se presentó en 2007 a un concurso para diseñar el nuevo edificio que iba a alojar la biblioteca central de la universidad de esta ciudad, y lo ganó. En 2011 la propuesta de Anttinen Oiva comenzó a construirse como parte de La Capital de Diseño Mundial, un proyecto de promoción de ciudades patrocinado por el Consejo Internacional de Sociedades de Diseño Industrial (International Council of Societies of Industrial Design, World Design Organization) en el que la ciudad elegida – en el año 2012 fue Helsinki– tiene la oportunidad mostrar sus logros de innovación en diseño y sus estrategias urbanas. Kaisa-talo fue inaugurada el 3 de septiembre de 2012.

Fachada oeste de Kaisa-talo. Fotografía: Inés Macho Stadler

El exterior del edificio es de ladrillo rojo –caracteriza el modernismo finlandés– y respeta la altura de los edificios colindantes, lo que le ayuda a integrarse en su entorno. Situado en una cuesta, Kaisa-talo tiene forma de L y siete pisos. Su entrada principal está en el lado este, dos pisos por encima de los accesos a las tiendas situadas en la fachada opuesta. La fachada este posee un arco catenario que ocupa cuatro pisos y otro similar invertido aparece en la fachada oeste. Las paredes exteriores albergan grandes ventanales curvos y también numerosas ventanas pequeñas y cuadradas que forman una retícula uniforme que contrasta con la zona curvilínea.

Small Worlds (2012). Imagen: Wikimedia Commons.

Ya en el interior del edificio, en el hall de entrada se sitúa un mural de 18 metros, donado por el Consejo de Arte del Estado: Small Worlds realizado por las artistas Terhi Ekebom y Jenni Rope. Esos Pequeños mundos, algunos de ellos enlazados mediantes estrechos caminos, quizás aludan a los muchos espacios interconectados en la biblioteca.

Una impresionante escalera en forma de espiral comunica los pisos principales de la biblioteca, exceptuando el centro logístico y las instalaciones de mantenimiento bajo tierra a los que se accede fundamentalmente por ascensor.

Escalera interior en forma de espiral. Fotografía: Inés Macho Stadler

En la entrada principal, se observan dos grandes vacíos: unos en forma de elipse –que van disminuyendo su tamaño al subir de piso en piso– y otros en forma de parábola e hipérbola –que van aumentando a medida que se sube en el edificio–. Ambos proporcionan luz natural además de comunicar las diferentes alturas del edificio.

Vacío interior en forma de elipse. Fotografía: Inés Macho Stadler

En las referencias pueden verse numerosas fotografías en las que se aprecian los detalles descritos anteriormente. El siguiente video del arquitecto Alberto Corral realiza un buen recorrido por el interior del edificio.

Nota: Un especial agradecimiento a mi hermana Inés por hablarme de Kaisa-talo y cederme las fotografías utilizadas en esta anotación.

Referencias

• Sinikara, K. & Lukkari, A-M., A case study on a post-occupancy evaluation of the new Helsinki University Main Library en Post-Occupancy Evaluation of Library Buildings, Latimer, K. & Sommer, D. (eds.). IFLA Publications Series 169 (2015) 175-191

• Alberto Corral, Kaisa-talo, un edificio único en Helsinki, Blog, 23 febrero 2014

• Mara Corradi, Anttinen Oiva y la Helsinki University Main Library (Kaisa house), Floornature, 29 julio 2015

• Amy Frearson, Curving voids pierce the floors of Anttinen Oiva Architects’ Helsinki library, DeZeen, 13 noviembre 2014

• Manuela Londoño Laserna y Juliana Marroquín DeCastro, Biblioteca Universidad de Helsinki. Sede Centro, Unidad taller de Cartagena, 2013

• Imágenes para prensa, Universidad de Helsinki

• Kaisa-talo, Wikipedia (consultado el 14 julio 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 Kaisa-talo, geometría en la biblioteca se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Fuente: Wikimedia Commons.

En 1895, Wilhelm Konrad Röntgen hizo un descubrimiento que lo sorprendió primero a él y luego a todo el mundo. Al igual que el efecto fotoeléctrico, no encajaba con las ideas aceptadas sobre las ondas electromagnéticas y, finalmente, también requirió la introducción de los cuantos para una explicación completa. Las consecuencias del descubrimiento de los rayos X para la física atómica, la medicina y la tecnología fueron enormes.

El 8 de noviembre de 1895, Rontgen estaba experimentando con los nuevos rayos catódicos, al igual que muchos físicos de todo el mundo. Según un biógrafo [*]:

. . . había cubierto el tubo de cristal en forma de pera [un tubo de Crookes] con trozos de cartón negro, y había oscurecido la habitación para probar la opacidad de la cubierta de papel negro. De repente, a aproximadamente un metro del tubo, vio una débil luz que brillaba en un pequeño banco que sabía que estaba cerca. Muy emocionado, Rontgen encendió una cerilla y, para su sorpresa, descubrió que la fuente de la misteriosa luz era una pequeña pantalla de platino-cianuro de bario depositada en el banco.

El platino-cianuro de bario, un mineral, es uno de los muchos productos químicos que se sabe que producen fluorescencia (emiten luz visible cuando se ilumina con luz ultravioleta). Pero no había ninguna fuente de luz ultravioleta en el experimento de Röntgen. Se sabía además que los rayos catódicos viajan solo unos pocos centímetros en el aire. Por lo tanto, ni la luz ultravioleta ni los propios rayos catódicos podrían haber causado la fluorescencia. Röntgen dedujo que la fluorescencia involucraba la presencia de rayos de un nuevo tipo. Los llamó rayos X, ya que los rayos eran de naturaleza desconocida.

En una intensa serie de experimentos sistemáticos durante las siguientes 7 semanas Röntgen determinó las propiedades de esta nueva radiación. Informó de sus resultados el 28 de diciembre de 1895 en un artículo cuyo título (traducido) es «Sobre un nuevo tipo de rayos». El artículo de Röntgen describía casi todas las propiedades de los rayos X que se conocen.

Hand mit Ringen (mano con anillos). Impresión de la primera radiografía médica tomada por Wilhelm Röntgen usando rayos X. Corresponde a la mano de su mujer y fue tomada el 22 de diciembre de 1895. Röntgen se la regaló a Ludwig Zehnder del Physik Institut de la Freiburg Universität el 1 de enero de 1896.

Röntgen describió el método para producir los rayos y probó que se originan en la pared de vidrio del tubo, donde los rayos catódicos lo golpean. Demostró que los rayos X viajan en línea recta desde su lugar de origen y que oscurecen una placa fotográfica. Informó detalladamente de la capacidad variable de los rayos X para penetrar en diversas sustancias como el papel, la madera, el aluminio, el platino y el plomo. Su poder de penetración era mayor en los materiales “ligeros” (papel, madera, carne) que en los materiales “densos” (platino, plomo, hueso). Describió y exhibió fotografías que mostraban «las sombras de los huesos de la mano, de un conjunto de pesas dentro de una pequeña caja, y de un pedazo de metal cuya inhomogeneidad se hace evidente con los rayos X.» Dio una descripción clara de las sombras proyectadas por los huesos de la mano sobre la pantalla fluorescente. Röntgen también informó que los rayos X no se desviaban por la presencia de un campo magnético. Tampoco constató reflexión, refracción o interferencia usando aparatos ópticos ordinarios.

Experimentando con rayos X. Fuente: William J. Morton & Edwin W. Hammer (1896) «The X-ray, or Photography of the Invisible and its value in Surgery», American Technical Book Co., New York, fig. 54 / Wikimedia Commons

J.J. Thomson descubrió una de las propiedades más importantes de los rayos X uno o dos meses después de que los rayos se diesen a conocer. Encontró que cuando los rayos pasan a través de un gas, lo convierten en un conductor de electricidad. Thomson atribuyó este efecto a «una especie de electrólisis, la molécula se divide o casi se divide por los rayos de Röntgen». Hoy sabemos que los rayos X, al pasar a través del gas, liberan electrones de algunos de los átomos o moléculas del gas. Los átomos o moléculas que pierden estos electrones se cargan positivamente. Siguiendo con el símil electrolítico a estas moléculas cargadas se las llamó iones porque se parecen a los iones positivos de la electrólisis, y de ahí que se diga que el gas está “ionizado”. Además, los electrones liberados pueden unirse a átomos o moléculas previamente neutros, cargándolos negativamente.

Röntgen y Thomson descubrieron, independientemente que los cuerpos electrificados pierden sus cargas cuando el aire a su alrededor se ionizado por los rayos X. (Ahora es fácil ver por qué: el cuerpo electrificado atrae iones de la carga opuesta presentes en el aire ionizado). La velocidad de descarga depende de la intensidad de los rayos (ya que de ella depende la cantidad de ionización). Por lo tanto, esta propiedad se usó, y se sigue usando, como un medio cuantitativo conveniente para medir la intensidad de un haz de rayos X. Este descubrimiento implicaba, pues, que se podían realizar mediciones cuantitativas cuidadosas de las propiedades y efectos de los rayos X.

Nota:

* Hay varias versiones del descubrimiento. Incluso existe una de consenso que no es más válida que la que ofrecemos. Lo cierto es que la única persona presente era Röntgen, él no lo contó a nadie que tomase notas de ello de forma fidedigna y fiable y dejó dicho que sus notas de laboratorio, que podrían haber arrojado algo de luz [nótese el ingeniosísimo juego de palabras], se destruyesen a su muerte. La cuestión es que los elementos fundamentales de todas las narraciones (tubo de Crookes, cartón negro y pantalla de platino-cianuro de bario) están presentes.

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

El artículo El descubrimiento de los rayos X se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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El año 2018 fue el más caluroso de la historia moderna de la Tierra. Batió el récord de temperatura media global desbancando al año 2017, el cual había superado la espectacular marca del año 2016. El listón de temperaturas elevadas en nuestro planeta está llegando a límites, paradójicamente, escalofriantes. Los que seguimos – con preocupación – la evolución del clima global hemos observado cómo la Organización Meteorológica Mundial (OMM) ha ido informando que durante los últimos 22 años se han batido 20 récords de temperatura media. Y que esta tendencia va en aumento: la Tierra acumula 400 meses seguidos de temperaturas superiores a la media histórica, sumando más de 33 años consecutivos por encima de la referencia del siglo XX.

El cambio climático puede considerarse una certeza y ello supone una verdadera amenaza para el mundo que conocemos. Una amenaza que, además, todo indica que ha sido generada principalmente por la actividad industrial humana. El informe especial “Global Warming of 1,5 ºC” del IPCC, publicado a finales de 2018, no da lugar a dudas: estima que esta actividad ha aumentado la temperatura del planeta en aproximadamente 1ºC con respecto a los niveles preindustriales. En unos pocos decenios, la concentración de CO2 en la atmósfera ha aumentado más del 30%, superando los 400 ppm y batiendo el récord datado hace 3 millones de años. No se trata de una evolución natural del clima: la evidencia es abrumadora y el consenso de la comunidad científica es prácticamente unánime.

Sin embargo, así como el cambio climático pasado es avalado por el histórico de datos recogidos a lo largo del último siglo, para conocer el futuro de este no hay observación posible. Si queremos estimar los posibles escenarios a los que se enfrenta nuestro planeta, dependemos casi exclusivamente de modelos de simulación compleja, los cuales están compuestos por un conjunto de submodelos en continuo desarrollo por centros como la NASA, la UK Met Office, o el Beijing Climate Center.

Simulaciones empleando el modelo climático del Goddard Earth Observing System (GEOS-5) de la NASA. Fuente: William Putman, NASA/Goddard

Estas simulaciones se rigen por un corpus teórico introducido previamente. Por ejemplo, en el caso de las simulaciones atmosféricas este corpus es construido con (i) las leyes de movimiento de Newton aplicadas en elementos finitos de fluidos, (ii) la ley de la conservación de la masa, y (iii) ecuaciones termodinámicas que permiten calcular el efecto calorífico en cada parcela de aire a través de valores parametrizados de la radiación solar. Estas tres componentes se traducen en ecuaciones diferenciales parciales no-lineales de solución analítica irresoluble, por lo que se aplican métodos numéricos que discretizan las ecuaciones continuas y permiten determinar una aproximación a la solución de estas a través técnicas de modelización y simulación computacional.

En conjunto con otros submodelos, como la simulación del ciclo del carbono o el movimiento tectónico, estas simulaciones se utilizan para construir posibles escenarios futuros, que son una herramienta utilizada para la toma de decisiones en política de mitigación o de adaptación medioambiental, ya sea en forma de monetización del carbón o de aplicación de estrategias de geoingeniería, por ejemplo. Sin embargo, a pesar de que los mecanismos que gobiernan el cambio climático antropogénico son bien entendidos, estas proyecciones presentan incertidumbre en la precisión de sus resultados. Su cuantificación es, precisamente, la principal herramienta para comunicar el (des)conocimiento de expertos a políticos.

La literatura especializada establece hasta siete fuentes de inseguridad epistémica que determinan el grado de incertidumbre: (a) la estructura de los modelos que sólo permiten describir un subconjunto de componentes e interacciones existentes, (b) aproximaciones numéricas, (c) resolución limitada que implica que los procesos de microescala tengan que ser parametrizados y, por tanto, tengan que describir su efecto − sin resolver realmente el proceso− en términos de cuantificaciones disponibles a gran escala, (d) variabilidad natural interna, (e) observación de datos, (f) condiciones iniciales y de contorno, y (g) escenario económico futuro. Todas estas fuentes de incertidumbre se derivan de la existencia de diferentes representaciones del clima para cada uno de los distintos modelos.

Fuente: Policymaker Summary of The Phisical Science Basis (4th IPCC Report)

 

La primera impresión que genera esta incertidumbre en el público general es que el cambio climático es una hipótesis, de algún modo, incierta. Sin embargo, los modelos de incertidumbre presentados en los sucesivos informes del Grupo I del IPCC no se presentan para dilucidar si el cambio climático es incierto o no, sino para informar de la calidad de los modelos obtenidos y trasladar la toma de decisiones políticas fuera del proceso de obtención de resultados por parte de decenas de miles de científicos.

Parece claro que el futuro no podemos conocerlo a ciencia cierta y, como diría Zygmunt Bauman, la única certeza que tenemos es la incertidumbre. Ello no impide, sin embargo, que podamos estimar de forma más o menos robusta el futuro plausible que nos espera. Por ello, acompañar los resultados de las simulaciones con modelos probabilísticos de incertidumbre no es una muestra de debilidad, sino un instrumento que permite comunicar esas estimaciones de manera transparente, sin comprometer la investigación científica con cuestiones políticas, sociales o éticas. Se trata de una actividad que los científicos y el IPCC consideran como un ejemplo de rigor, a pesar de que haya mercaderes de la duda que la exploten como una debilidad. Y es que la certeza de la incertidumbre en los informes del IPCC consiste, paradójicamente, en que es la única forma disponible para hacer que las proyecciones del clima que nos espera sean lo más certeras posible.

Para saber más:

Winsberg, Eric (2018), Philosophy and Climate Science, New York: Cambridge University Press.

Sobre el autor: José Luis Granados Mateo es investigador predoctoral en Historia y Filosofía de la Ciencia en UPV/EHU.

El artículo La certeza de la incertidumbre en los informes del IPCC se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Jenifer Trepiana, Saioa Gómez-Zorita, María P. Portillo, Maitane González-Arceo

La enfermedad del hígado graso no alcohólico (EHGNA) consiste en una acumulación excesiva de grasa en las células del hígado o hepatocitos (más del 5% del peso del hígado sería grasa) sin un consumo excesivo de alcohol, siendo en la actualidad la causa más frecuente de enfermedad hepática (Ahmed, 2015). Puede presentarse como esteatosis (acumulación de grasa) simple o como esteatohepatitis, situación de mayor gravedad que comporta ya inflamación y un inicio de fibrosis.

La prevalencia de la esteatosis simple oscila entre un 14% y un 30% en la sociedad occidental, aunque es probable que sea mayor ya que como muchos pacientes son asintomáticos, en ocasiones no son diagnosticados (Abd El-Kader SM y El-Den Ashmawy EM, 2015).

¿Cómo se desarrolla la EHGNA?

El hígado graso no alcohólico comprende numerosas lesiones hepáticas, comenzando con la esteatosis simple, que supone el 80-90% de los casos. Hay que destacar que el hígado graso no alcohólico se desarrolla de una manera progresiva y lenta, siendo la esteatosis simple reversible, y pudiendo dejar de progresar. Sin embargo, en el 10-20% de los pacientes avanza hasta la siguiente etapa llamada esteatohepatitis o inflamación del hígado. De la misma manera, la esteatohepatitis puede no seguir progresando o, por el contrario, puede evolucionar mediante la aparición de fibrosis a su etapa final, llamada cirrosis, con riesgo de desarrollar carcinoma de hígado en el peor de los casos (Hashimoto et al., 2013).

Lo que ocurre en la esteatosis simple, es que la excesiva acumulación de lípidos en el hígado lo hace vulnerable a otras agresiones como el estrés oxidativo, provocado por un desequilibrio entre los radicales libres y la disponibilidad de antioxidantes, además de promover la liberación de moléculas que producen inflamación provocando esteatohepatitis. En la esteatohepatitis, aparece inflamación y daño en las células de manera crónica que puede cursar con fibrosis (formación excesiva de un tejido llamado tejido conectivo para intentar reparar la víscera). Según estudios científicos, un 41% de los pacientes que sufren la EHGNA desarrollan fibrosis (Ekstedt et al., 2006). Por otra parte, el riesgo de padecer hepatocarcinoma en los pacientes con EHGNA que no sufren cirrosis es mínimo (de 0-3% en 20 años), mientras que en pacientes con cirrosis el riesgo asciende a 12,8% en 3 años (White et al., 2012).

Figura 1. Esquema de los estadios de la enfermedad del hígado graso. Modificado de: Non Alcoholic Fatty Liver Disease NAFLD. Preventicum (2016).

Al analizar la morfología del hígado de pacientes que sufren EHGNA tras una biopsia, se observa una acumulación de grasa en las células del hígado (hepatocitos) en forma de triglicéridos. Se ha aceptado que el criterio mínimo para diagnosticar la EHGNA mediante el estudio con microscopía de este órgano, es que el hígado contenga una cantidad mayor al 5% de hepatocitos esteatóticos (Neuschwander-Tetri y Caldwell, 2003), es decir que más de un 5% de las células del hígado contengan una gran cantidad de grasa en su interior. Así, mediante estas técnicas de imagen, se puede clasificar la EHGNA en diferentes tipos, desde una esteatosis simple, hasta esteatohepatitis con o sin fibrosis.

Centrándonos más en lo que le ocurre al hepatocito, podemos decir que normalmente, la esteatosis en el hígado graso no alcohólico, es de tipo macrovesicular. Esto es, que el hepatocito contiene una única gota grande de grasa, o varias gotas de grasa algo más pequeñas, lo que provoca el desplazamiento del núcleo de la célula a la periferia (extremos) del hepatocito. Sin embargo, en la esteatosis de tipo microvesicular, el núcleo se mantiene en el centro del hepatocito con diminutas gotículas de grasa presentes en la célula (Brunt y Tiniakos, 2010). Este último tipo, no suele ser la forma más típica de esteatosis, encontrándose sobre todo en los hepatocitos más pequeños o en los que no se encuentran en las zonas donde la esteatosis es más prominente. Cuando se da esta situación, el paciente suele tener peor pronóstico. En alguna ocasión, también puede ocurrir que se produzca una esteatosis mixta, donde se encuentran hepatocitos con una esteatosis macrovesicular, a la vez que encontramos grupos de hepatocitos con esteatosis microvesicular.

Figura 2. Esteatosis microvesicular y macrovesicular. Análisis mediante técnicas de imagen. Mofrad P, Sanyal, A. Nonalcoholic Fatty Liver Disease. Medscape (2003).

 

¿Qué factores influyen en el desarrollo de esta enfermedad?

El origen de la EHGNA no está claro, aunque probablemente sea la resistencia a la insulina la causa principal. Otros factores de riesgo asociados con el hígado graso son el sobrepeso y la obesidad, la dislipemia (altos niveles de colesterol y/o triglicéridos en sangre), y la diabetes mellitus tipo 2. Hay que tener en cuenta que la EHGNA afecta a todos los segmentos de la población, no solo a los adultos, y también a la mayoría de los grupos raciales. Se estima que entre el 74% y el 80% de los individuos obesos presentan hígado graso. Además de la obesidad, la presencia de diabetes mellitus tipo 2 incrementa no solo el riesgo, sino también la severidad de la EHGNA (Angulo, 2002). Esto quiere decir, que la diabetes mellitus tipo 2 constituye un perfil metabólicamente desfavorable para los pacientes que presentan EHGNA, aumentando el riesgo de sufrir enfermedades cardiovasculares.

¿Cómo se detecta la EHGNA?

Como hemos indicado al inicio, con mucha frecuencia, la EHGNA cursa de manera asintomática, y cuando produce síntomas estos son bastante inespecíficos. Por ello, muchas veces pasa desapercibida, tanto para los médicos como para los pacientes. El síntoma más frecuente es dolor en la zona abdominal derecha y fatiga.

Para la detección de la EHGNA, primeramente se suelen valorar las transaminasas hepáticas (AST, aspartatoaminotransferasa y ALT, alaninaaminotransferasa), que se suelen encontrar aumentadas. No obstante, aunque los niveles de transaminasas son lo primero que se analiza mediante una extracción de sangre del paciente, no son consideradas buenos marcadores ya que en algunos individuos con esteatosis los niveles de transaminasas en sangre no están elevados, incluso en algunos pacientes con cirrosis tampoco lo están. Además, solo pueden indicar daño hepático en general, no siempre teniendo que ir asociado a la EHGNA. Por otro lado, la AST aparece en otros tejidos como el corazón o el músculo esquelético, por lo que en caso de que se eleve, también puede deberse a una alteración en otros órganos o tejidos. También se recurre a técnicas de imagen para ayudar en el diagnóstico de la enfermedad o para la detección de hepatomegalia (hígado más grande de lo normal), como son la ecografía, TAC (Tomografía Axial Computarizada) o RMN (Resonancia Magnética), siendo esta última la más eficaz en su diagnóstico. Estas pruebas de imagen son útiles para saber si hay infiltración de grasa en el hígado, pero presentan la limitación de que no muestran si el hígado presenta inflamación o fibrosis.

Por ello, el mejor método de diagnóstico es la biopsia, que además permite conocer el grado de EHGNA del paciente. No obstante, dado que se trata de una técnica invasiva, únicamente se suele realizar en aquellos pacientes que muestran signos de estar en un estadio avanzado de enfermedad hepática (por ejemplo, cirrosis) o en aquellos pacientes que presentan mayor probabilidad de esteatohepatitis. Una limitación de esta técnica es que las lesiones hepáticas sufridas no son uniformes en todo el hígado, lo que dificulta el análisis de las biopsias. Es decir, según de qué zona del hígado se tome la muestra, el diagnóstico puede variar.

Ante la necesidad de detectar la EHGNA sin tener que recurrir a la biopsia hepática, se está profundizando en el estudio de biomarcadores para analizar la función hepática de una manera no agresiva para el organismo. Entre ellos encontramos marcadores específicos para la fibrosis, como la medición de concentraciones de proteínas implicadas en la fibrolisis o rotura del tejido fibrótico (colagenasas, α2-macoglobulina, MMPs, C3M) o de proteínas que participan en la fibrogénesis o generación del tejido fibrótico (colágeno tipo IV, pro-C3/C5). En la práctica clínica se suelen utilizar diversos test como el SteatoTest que calcula el grado de esteatosis hepática en pacientes con riesgo metabólico elevado, el FibroTest que valora los niveles de fibrosis y cirrosis, así como el grado de inflamación del hígado, y el NashTest que predice la presencia o ausencia de esteatohepatitis. Los marcadores que se analizan mediante estos tests son la α2-macroglobulina, haptoglobina, apolipoproteína A1, bilirrubina total, ALT, GGT, glucosa en ayunas, triglicéridos, y colesterol. Estos parámetros se ajustan a la edad, sexo, peso y tamaño del paciente. Estos índices y biomarcadores pueden ser útiles no solo para el diagnóstico de la enfermedad, sino también para estudiar la evolución de esta y los efectos del tratamiento.

¿Qué se puede hacer para prevenir la EHGNA?

Es importante remarcar que para la prevención de la EHGNA la principal medida es evitar los factores de riesgo asociados a la enfermedad (obesidad, dislipemia, resistencia a la insulina). Para ello son esenciales una rutina de ejercicio físico en nuestro día a día y llevar una dieta equilibrada.

Tratamientos en la actualidad

Actualmente, no existe un tratamiento específico para la EHGNA. Por ello, lo que se suele hacer es tratar los factores causales, es decir, la obesidad, y otros componentes del síndrome metabólico, como son la hipertensión (mediante el tratamiento farmacológico con estatinas), la diabetes mellitus y la dislipemia. Al igual que en el caso de la prevención, una dieta equilibrada y la actividad física serán los pilares básicos para tratar el hígado graso no alcohólico.

Además, se ha comprobado que seguir un patrón de alimentación mediterráneo se asocia con una menor probabilidad de presentar esteatosis y esteatohepatitis (Aller et al., 2015).

Recomendaciones en el estilo de vida

• Pérdida de peso: 3-5% en la esteatosis simple y 7-10% en la esteatohepatitis (Jeznach-Steinhagen et al., 2019).

• Reducción del consumo de hidratos de carbono simples (

• Reducción de la grasa saturada de la dieta. Una dieta rica en grasas saturadas, intensifica el estrés oxidativo en el organismo, aumentando la inflamación en la zona afectada por la esteatosis. Sin embargo, el consumo de ácidos grasos poliinsaturados del grupo n-3 (omega 3) mejora la esteatosis hepática (Dasarathy et al., 2015).

• Aumento del consumo de antioxidantes, presentes en altas cantidades en frutas y verduras.

• Evitar la cantidad de alcohol ingerida. Dado que un abuso del alcohol provoca un desarrollo rápido de la enfermedad, se recomienda la abstinencia del alcohol.

Tratamientos farmacológicos

Como se ha mencionado anteriormente, algunos tratamientos farmacológicos están dirigidos a reducir las enfermedades asociadas al hígado graso, como son la diabetes, obesidad, y desordenes lipídicos.

• Suplementación con vitaminas, especialmente aquellas que son antioxidantes como la vitamina E (precaución con las dosis elevadas ya que pueden tener efectos secundarios graves). Debido a la dosis empleada la vitamina E o α-tocoferol se incluye dentro de los tratamientos farmacológicos para tratar esta enfermedad.

• Fármacos antidiabéticos: pioglitazone, rosiglitazona, liraglutide, metformina, etc. (al igual que en el caso anterior pueden tener efectos secundarios).

En la actualidad están siendo probados en diversos ensayos clínicos fármacos novedosos como el agonista del receptor Farnesoil X, o el agonista de PPARα y PPARδ (estudios en fase 2).

Referencias bibliográficas

Ahmed M. Non-alcoholic fatty liver disease in 2015. World J Hepatol. 18;7(11):1450-9 (2015).

Abd El-Kader SM, El-Den Ashmawy EM. Non-alcoholic fatty liver disease: The diagnosis and management. World J Hepatol. 28;7 (6):846-58 (2015).

Hashimoto E, Taniai M, Tokushige K. Characteristics and diagnosis of NAFLD/NASH. J Gastroenterol Hepatol. 28 Suppl 4:64-70 (2013).

Non Alcoholic Fatty Liver Disease NAFLD. Preventicum (2016).

Ekstedt M, Franzén LE, Mathiesen UL, Thorelius L, Holmqvist M, Bodemar G, Kechagias S. Long-term follow-up of patients with NAFLD and elevated liver enzymes. Hepatology. 44(4):865-73 (2006).

White DL, Kanwal F, El-Serag HB. Association between nonalcoholic fatty liver disease and risk for hepatocellular cancer, based on systematic review. Clin Gastroenterol Hepatol. 10(12):1342-1359 (2012).

Neuschwander-Tetri BA, Caldwell SH. Nonalcoholic steatohepatitis: summary of an AASLD Single Topic Conference. Hepatology. 37(5):1202-19 (2003).

Brunt EM, Tiniakos, DG. Histopathology of nonalcoholic fatty liver disease. World J Gastroenterol. 14;16(42):5286-96 (2010).

Mofrad P, Sanyal, A. Nonalcoholic Fatty Liver Disease. Medscape (2003).

Angulo P. Nonalcoholic fatty liver disease. New Engl. J. Med. 346:1221-1231 (2002).

Aller R, Izaola O, Luis DD. La dieta mediterránea se asocia con la histología hepática en pacientes con enfermedad del hígado graso no alcohólico. Nutrición Hospitalaria, 32: 2518-2524 (2015).

Jeznach-Steinhagen A, Ostrowska J, Czerwonogrodzka-Senczyna A, Boniecka I, Shahnazaryan U, Kuryłowicz A. Dietary and Pharmacological Treatment of Nonalcoholic Fatty Liver Disease. Medicina 55, 166 (2019).

Mager D, Iñiguez I, Gilmour S, Yap J, The effect of a low fructose and low glycemic index/load (FRAGILE) dietary intervention on indices of liver function, cardiometabolic risk factors, and body composition in children and adolescents with nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD). J. Parenter. Enteral. Nutr. 39, 73–84 (2015).

Dasarathy S, Dasarathy J, Khiyami A, Yerian L, Hawkins C, Sargent R, McCullough A.J. Double-blind randomized placebo-controlled clinical trial of omega 3 fatty acids for the treatment of diabetic patients with nonalcoholic steatohepatitis. J. Clin. Gastroenterol. 49, 137–144 (2015).

Sobre las autoras:

Jenifer Trepiana1, Saioa Gómez-Zorita1,2, María P. Portillo1,2, Maitane González-Arceo1

1 Grupo de Nutrición y Obesidad. Departamento de Farmacia y Ciencias de los Alimentos. Facultad de Farmacia. Universidad del País Vasco (UPV/EHU)

2 Centro de Investigación Biomédica en Red de la Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición (CiberObn)

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Imagina que sois 41 soldados, que estáis rodeados y que todo el mundo menos el jefe quiere suicidarse antes que rendirse. En esta tesitura se encontraba Josefo cuando se le ocurrió una forma matemática de salvar su vida. La Ikerbasque Research Fellow Luz Roncal, del BCAM, te lo explica usando magia.



Quizás sea el número más famoso de la historia. Lo cierto es que el número Pi, representado por la letra griega π, es una de las constantes matemáticas más importantes que existen en el mundo, estudiada por el ser humano desde hace más de 4.000 años. La fascinación que ha suscitado durante siglos es tal que el popular número cuenta con su propio día en el calendario, así el mes de marzo se celebra el Día de Pi en todo el planeta.

Este evento internacional vino de la mano del físico estadounidense Larry Shaw, quien lanzó en 1988 la propuesta de celebrar esta efeméride. La forma en la que se escribe el 14 de marzo en inglés y euskera coincide con los tres primeros dígitos de la famosa constante matemática. (3-14 martxoaren 14 en euskara / 3-14 march, 14th en inglés) y además, la celebración coincide con la fecha del nacimiento de Albert Einstein. En 2009, el congreso de EEUU declaró oficialmente el 14 de marzo como el Día Nacional de Pi.

Actualmente, el Día de Pi es una celebración mundialmente conocida que sobrepasa el ámbito de las matemáticas. Este número irracional, que determina la relación entre la longitud de una circunferencia y su diámetro, concierne a múltiples disciplinas científicas como la física, la ingeniería y la geología, y tiene aplicaciones prácticas sorprendentes en nuestro día a día.

Este 2019 nos unimos de nuevo al festejo con el evento BCAM–NAUKAS, que se desarrolló a lo largo del 13 de marzo en el Bizkaia Aretoa de UPV/EHU. BCAM-NAUKAS contó durante la mañana con talleres matemáticos para estudiantes de primaria y secundaria y durante la tarde con una serie de conferencias cortas dirigidas al público en general.

Este evento es una iniciativa del Basque Center for Applied Mathematics -BCAM, enmarcada en la celebración de su décimo aniversario, y de la Cátedra de Cultura Científica de la Universidad el País Vasco.

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

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La Facultad de Ciencias de Bilbao comenzó su andadura en el curso 1968/69. 50 años después la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU celebra dicho acontecimiento dando a conocer el impacto que la Facultad ha tenido en nuestra sociedad. Publicamos en el Cuaderno de Cultura Científica y en Zientzia Kaiera una serie de artículos que narran algunas de las contribuciones más significativas realizadas a lo largo de estas cinco décadas.

Imagen: Pixabay

Los dinosaurios son un grupo natural de organismos ( o clado), lo que significa que todos ellos comparten un antecesor común. Poseen un conjunto de caracteres anatómicos que permite reconocerlos y diferenciarlos de otros grupos de vertebrados. Por ejemplo, los dinosaurios se caracterizan por presentar un acetábulo perforado, es decir, una cavidad en la pelvis donde se articula la cabeza del fémur (hueso del muslo).

A diferencia de los reptiles actuales, como cocodrilos y lagartos, los dinosaurios no reptaban. Sus miembros estaban dispuestos en posición vertical, de manera similar a los mamíferos. Esto les confería una locomoción más eficaz. Además, poseían un metabolismo elevado y eran animales adaptados a un modo de vida activo.

Gracias a los fósiles conservados en las rocas sabemos que los primeros dinosaurios aparecieron hace unos 230 millones de años, durante el Triásico. A inicios del Jurásico, los dinosaurios pasaron a ser los reptiles dominantes sobre la tierra firme. Se diversificaron durante el Jurásico y el Cretácico [Triásico, Jurásico y Cretácico son las tres divisiones o periodos geológicos que componen la Era Secundaria o Mesozoico]. A finales del Cretácico, hace 66 millones de años, los dinosaurios se extinguieron, junto con otros organismos tanto terrestres como marinos, durante una de las mayores crisis biológicas que ha sufrido la vida en la Tierra. Solo las aves sobrevivieron a la extinción en masa de finales del Cretácico.

Tyrannosaurus, Triceratops, Stegosaurus y Diplodocus son algunos de los dinosaurios más conocidos. Todos ellos eran terrestres. Ningún dinosaurio vivió en el mar. Sólo las aves, que son dinosaurios muy especializados, han adquirido la capacidad de volar. Los dinosaurios desarrollaron una sorprendente diversidad de tamaños, así como una gran disparidad morfológica. Los dinosaurios terrestres más pequeños eran del tamaño de una paloma, mientras que algunos de los saurópodos más grandes medían 30 metros de longitud y se estima que su masa corporal superaba las 50 toneladas, lo que los convierte en los mayores animales que han existido sobre la tierra firme. Había dinosaurios carnívoros, vegetarianos, omnívoros, e incluso insectívoros. Muchos de ellos eran bípedos, otros cuadrúpedos, y algunos podían incluso adoptar ambos tipos de locomoción.

Sin contar las aves, se han descrito más de mil especies de dinosaurios en el registro fósil (conjunto de evidencias conservadas en las rocas) del Mesozoico. Gracias a la labor que realizan los paleontólogos (trabajos de campo, laboratorio y gabinete), cada año se describen de 30 a 40 especies nuevas. Es probable que aún no conozcamos ni la mitad de las especies de dinosaurios que realmente existieron.

Desde que se definieron los primeros dinosaurios hace casi dos siglos hasta la actualidad, su imagen científica ha ido evolucionando con el tiempo. En un principio fueron considerados lagartos gigantescos, más tarde reptiles cuadrúpedos similares a grandes mamíferos, y a finales del siglo XIX se los imaginaba como reptiles-canguros saltadores. Este cambio conceptual en el conocimiento científico sobre los dinosaurios ha tenido reflejo en la iconografía paleontología, así como en la literatura y el cine. Durante mucho tiempo se pensó que eran animales lentos, torpes y estúpidos condenados a extinguirse. El renovado interés por los dinosaurios (“Dinosaur Rennaissance” en inglés), que se inició a finales de la década de 1960 y continúa en nuestros días, se ha materializado en profundos cambios en las ideas sobre su biología, léase anatomía, metabolismo, comportamiento, relaciones de parentesco y pseudoextinción a finales del Cretácico.

Jurassic Park, saga cinematográfica iniciada en 1993, supone el punto álgido de lo que se ha dado en llamar “dinomanía” o pasión popular por los dinosaurios. La película aumentó el interés por los dinosaurios y su investigación científica, despertando muchas vocaciones paleontológicas entre los niños que la vieron, por lo que cabe hablar de una generación “Parque Jurásico”. Hoy en día, la paleontología de los dinosaurios es una disciplina en pleno desarrollo, con muchos especialistas trabajando en el tema, y donde se aplican nuevas tecnologías (por ejemplo, escaneado y modelización en tres dimensiones) que permiten abordar aspectos novedosos de la biología de los dinosaurios. Cabe destacar el carácter multidisciplinar de la investigación actual y la presencia cada vez mayor de mujeres paleontólogas, particularmente en áreas que están experimentando un rápido crecimiento, como la paleohistología (estudio de la microestructura ósea de los organismos del pasado) o la paleontología molecular (estudio de restos orgánicos fósiles). Los resultados de la investigación paleontológica sobre los dinosaurios están a la orden del día. Los debates científicos sobre su origen, su apariencia, el color de su piel o sus plumas, su termofisiología, la causa o causas de su extinción (con excepción de las aves), el origen del vuelo, etc., son temas fascinantes que interesan al público y tienen amplio eco en los medios de comunicación.

Los dinosaurios no solo tuvieron un tremendo éxito evolutivo durante el Jurásico y el Cretácico, sino que algunas formas adaptadas al vuelo como las aves son, con algo más de 10.000 especies, el grupo más diversificado de tetrápodos en la naturaleza actual.

Reconstrucción de un paisaje de finales del Cretácico con la fauna de dinosaurios de Laño (Condado de Treviño). En primer plano, el anquilosaurio enano Struthiosaurus. Detrás, una pareja de Lirainosaurus, titanosaurio definido a partir de los fósiles hallados en este yacimiento. Al fondo, un terópodo persigue a dos ornitópodos. Esta asociación es típica de los yacimientos de dinosaurios del sur de Europa de hace unos 70 millones de años. Ilustración original del paleoartista Raúl Martín coloreada por Gonzalo De las Heras (Diario El Correo), usada con permiso.

Por último, solemos pensar que el descubrimiento de dinosaurios solo se da en tierras exóticas, cuando en nuestro entorno cercano hay yacimientos paleontológicos de gran relevancia, como es el caso de la cantera de Laño (Condado de Treviño). Este yacimiento es una ventana abierta al mundo de finales del Cretácico, cuando Europa era un archipiélago formado por islas de diferentes tamaños separadas por mares cálidos poco profundos. En Laño se han hallado fósiles pertenecientes a una decena de especies de dinosaurios (incluyendo un nuevo titanosaurio: Lirainosaurus astibiae), junto con otros vertebrados continentales, como peces óseos, anfibios, lagartos, serpientes, tortugas, cocodrilos, pterosaurios y mamíferos. El estudio del yacimiento ofrece información de primera mano sobre cómo eran las faunas de dinosaurios y otros vertebrados continentales hace aproximadamente 70 millones de años.

Para saber más:

S.L. Brusatte, “Dinosaur Paleobiology”, Wiley-Blackwell (2012).

X. Pereda Suberbiola (2018) “Dinosaurios y otros vertebrados continentales del Cretácico final de la Región Vasco-Cantábrica: cambios faunísticos previos a la extinción finicretácica”, en A. Badiola, A, Gómez-Olivencia & X. Pereda Suberbiola, “Registro fósil de los Pirineos occidentales. Bienes de interés paleontológico y geológico. Proyección social”, Servicio Central de Publicaciones del Gobierno Vasco, Vitoria-Gasteiz, pp. 83-98.

Sobre el autor: Xabier Pereda Suberbiola es Doctor en Ciencias Geológicas e investigador del Departamento de Estratigrafía y Paleontología de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU.

El artículo Dinosaurios se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Desde el 1 de julio de 2019 ha entrado en vigor una nueva normativa en cosmética que se ha propuesto acabar con la desafortunada estrategia del «sin».

Hay consumidores que no saben qué son los parabenos, pero no los quieren. Desconocen la historia que ha llevado a algunos laboratorios cosméticos a utilizar como reclamo el ‘sin parabenos’, y la consecuencia de esto es que estas sustancias cuyo uso está permitido y es seguro, se perciben como sustancias perjudiciales para la salud. Esto ocurre también con las sales de aluminio de los desodorantes, los sulfatos o con los conservantes, entre otros.

La estrategia publicitaria del «sin» se fundamenta en el miedo. Es lo que los científicos hemos convenido en denominar ‘quimiofobia’, miedo a la química. Funciona porque se sirve de grandes males de la sociedad: la desinformación y la incultura.

La libertad de elegir solo nos la garantiza el conocimiento. Pero cuando el conocimiento requerido es suficientemente profundo, y el caso que nos ocupa lo es, la mejor forma de afrontarlo es tomando medidas que faciliten las elecciones. O al menos, que garanticen que estas elecciones se basan en criterios acertados.

Esa es la razón por la que se ha decidido regular las reivindicaciones de los productos cosméticos. Una historia de reglamentos, informes y documentos técnicos que comenzó en 2009 y que ha llegado hasta nuestros días.

• La historia de cómo se regulan las reivindicaciones de los productos cosméticos

En 2009 se publicó el Reglamento (CE) No 1223/2009. En el artículo 20 sobre «reivindicaciones de producto» es donde por primera vez figuran dos puntos referidos en exclusiva a este asunto:

En el primer punto se dice que en el etiquetado, en la comercialización y en la publicidad de los productos cosméticos no se utilizarán textos, denominaciones, marcas, imágenes o cualquier otro símbolo figurativo o no, con el fin de atribuir a estos productos características o funciones de las que carecen.

En el segundo punto se dice que la Comisión adoptará una lista de criterios comunes para las reivindicaciones que podrán utilizarse en los productos cosméticos. Como muy tarde, el 11 de julio de 2016 la Comisión presentaría al Parlamento Europeo y al Consejo un informe sobre el uso de las reivindicaciones con arreglo a los criterios comunes adoptados. En función de ese informe se crearía un grupo de trabajo para afrontar los problemas observados. Y ese fue el plan que seguimos.

En 2013 se publicó el Reglamento (UE) No 655/2013. Este reglamento tenía como objetivo desarrollar el artículo 20 del R 1223/2009. Aquí se estableció un marco legal con unos criterios comunes basados en la honradez, veracidad e imparcialidad, entre otros.

Finalmente en 2016 se publicó el Informe de la Comisión al Parlamento Europeo y al Consejo sobre las reivindicaciones relativas a los productos basadas en criterios comunes en el ámbito de los cosméticos. El resultado de este informe fue que el 10% de las reivindicaciones sobre productos cosméticos analizadas no se consideraron conformes con los criterios comunes establecidos en el R 655/2013.

Como consecuencia de esto, en 2017 el grupo de trabajo presentó un Documento técnico sobre reivindicaciones de productos cosméticos que incluye 4 anexos. El anexo III se refiere exclusivamente a los cosméticos «sin».

La aplicación de estos criterios sobre los cosméticos «sin» entró en vigor el 1 de julio de 2019. A partir de ese momento está prohibido introducir en el mercado nuevos productos y lotes antiguos que no cumplan con los criterios actuales. Aun así, los lotes de producto que ya estuviesen en el mercado antes del 1 de julio, no serán retirados. Por este motivo, durante un tiempo podremos encontrar productos comercializados que no cumplan la nueva norma. Serán de lotes distribuidos antes del 1 de julio.

Foto: Pixabay

• Cuáles son los nuevos criterios sobre las reivindicaciones de cosméticos «sin»

Las reivindicaciones «sin» o reivindicaciones con significado similar no deberán de efectuarse en ingredientes cuyo uso está prohibido en productos cosméticos por el R 1223/2009. Por ejemplo, la reivindicación ‘sin corticosteroides’ no debe de estar permitida ya que la legislación de productos cosméticos de la UE prohíbe los corticosteroides.

En caso de reivindicaciones sobre la ausencia de grupos de ingredientes con funciones definidas en el R 1223/2009, como conservantes y colorantes, el producto no debe de contener ningún ingrediente que pertenezca a ese grupo. Si se sostiene como reivindicación que el producto no contiene un ingrediente específico, el ingrediente no debe de estar presente ni liberarse. Por ejemplo, la reivindicación ‘sin formaldehído’ no debe de estar permitida si el producto contiene un ingrediente que libera formaldehído, como por ejemplo la diazolidinil urea.

Las reivindicaciones «sin» no deberán de permitirse cuando se refieran a un ingrediente que no suele usarse en el tipo concreto de producto cosmético. Por ejemplo, ciertas fragancias suelen contener una cantidad de alcohol tan elevada que no es necesario usar conservantes adicionales. En este caso, sería deshonesto resaltar en publicidad el hecho de que cierta fragancia no contiene conservantes.

Las reivindicaciones «sin» tampoco deben de permitirse cuando impliquen propiedades garantizadas del producto, en función de la ausencia de ingredientes, que no pueden darse. Por ejemplo, no está permitida la reivindicación ‘sin sustancias alergénicas/sensibilizadoras’ porque no puede garantizarse la ausencia completa del riesgo de una reacción alérgica y el producto no debe de dar la impresión de que sí.

Las reivindicaciones «sin» dirigidas a grupos de ingredientes no deben de permitirse si el producto contiene ingredientes con funciones múltiples y entre ellas está la función mencionada en la reivindicación «sin». Por ejemplo, no puede usarse la reivindicación ‘sin perfume’ cuando un producto contenga un ingrediente que ejerza función aromatizante en el producto, sin importar sus otras posibles funciones en el producto.

Otro ejemplo de este punto es la reivindicación ‘sin conservantes’. Esta no debe de usarse cuando un producto contenga ingredientes con efecto protector frente a microorganismos, aunque estos no estén incluidos en el anexo V de la lista de conservantes del Reglamento 1223/2009. Este es el caso del alcohol, que puede tener actividad conservante aunque no esté contemplado como tal en la lista del anexo V. Así que, si el alcohol es el que actúa como conservante, está prohibida la reivindicación ‘sin conservantes’.

Con respecto al ‘sin conservantes’ hay alguna excepción demostrable. Si hay pruebas de que el ingrediente concreto o la combinación de dichos ingredientes no contribuye a la protección del producto, podría ser adecuado usar la reivindicación, como por ejemplo, resultados de un challenge test de la fórmula sin el ingrediente concreto.

Las reivindicaciones «sin» no deberán de permitirse cuando impliquen un mensaje denigrante, sobre todo cuando se basan principalmente en una presunta percepción negativa sobre la seguridad del ingrediente o grupo de ingredientes. Por ejemplo, el uso de parabenos es seguro y está permitido. Si se considera el hecho de que todos los productos cosméticos deben de ser seguros, la reivindicación ‘sin parabenos’ no debe de aceptarse, ya que es denigrante para el grupo total de parabenos. Otro ejemplo similar es el del fenoxietanol y el triclosán. Ambos son seguros y su uso está permitido. Por ello, la reivindicación ‘sin’ en dichas sustancias no debe de aceptarse ya que denigra sustancias autorizadas.

Las reivindicaciones «sin» solo deben de estar permitidas cuando facilitan una elección informada para un grupo específico de usuarios. Por ejemplo, está permitido el ‘sin alcohol’ en un enjuague bucal diseñado como producto para la familia. También puede usarse el ‘sin ingredientes de origen animal’ para productos diseñados para veganos. O ‘sin acetona’, por ejemplo en esmalte de uñas, para usuarios que quieren evitar este olor concreto porque les resulta molesto.

• Conclusión

A partir del 1 de julio de 2019, que es cuando entró en vigor la aplicación de estos nuevos criterios, estará prohibido distribuir los clásicos cosméticos «sin», como el ‘sin parabenos’, el ‘sin sulfatos’, el ‘sin sales de aluminio’ o el ‘sin conservantes’. Ya no se podrá denigrar ingredientes de curso legal, insinuar que son perjudiciales o que hay productos inseguros en el mercado. Es cuestión de semanas que todos estos productos desaparezcan. Que por fin los lineales estén ocupados por productos que se vendan por lo que tienen, no por lo que no tienen.

Si esto pone fin a esa clase de publicidad, a algunos se les acabará el negocio. Quien no tiene nada mejor que vender, venderá miedo. A los que no necesitaban de esa publicidad, ha llegado el momento de vender virtudes.

Sobre la autora: Déborah García Bello es química y divulgadora científica

El artículo Ha llegado el final de la cosmética «sin» se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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