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El último vídeo que el Rubius subió a su canal ha superado los 6 millones de reproducciones en sólo cuatro días. Se trata de la primera entrega de lo que será una serie de vídeos sobre experimentos científicos. Y para experimentos científicos chulos, están las reacciones químicas redox. Eso es lo que hace el Rubius durante todo el vídeo, diferentes versiones de la reacción redox conocida como «pasta de dientes de elefante».

Es una reacción química muy atractiva que muchos profesores de ciencias y divulgadores hemos hecho más de una vez. Es un triunfo asegurado. Existen varias versiones, pero el resultado de todas ellas es que el agua oxigenada se oxida. No es una redundancia. Cuando el agua oxigenada se oxida, libera oxígeno gaseoso.

El agua oxigenada se denomina peróxido de hidrógeno o, como también la llama el Rubius, «esta vaina loca». El agua oxigenada que normalmente tenemos en casa, la de uso sanitario, suele ser peróxido de hidrógeno disuelto en agua con una concentración del 3-4%. El agua oxigenada que el Rubius utiliza para este experimento está más concentrada, es peróxido de hidrógeno al 12%. Es imprescindible que el agua oxigenada tenga una concentración superior al 9% para que el experimento sea vistoso. Por eso hay que tener especial precaución al manipularla. El Rubius se pone guantes y gafas protectoras, siguiendo las advertencias de seguridad del envase. El pictograma de peligrosidad que figura en la etiqueta es el de sustancia corrosiva. Efectivamente el peróxido de hidrógeno es capaz de producir quemaduras en la piel y en los ojos.

El agua oxigenada se descompone de forma natural en agua y oxígeno, pero esto sucede tan lentamente que no se percibe. Para favorecer esta reacción se pueden utilizar varios métodos. O bien añadir una sustancia que sirva de catalizador, es decir, una sustancia que acelera esa descomposición. O bien añadir una sustancia oxidante (con un potencial de oxidación mayor que el del agua oxigenada).

Como catalizador se suele emplear un yoduro (normalmente la sal yoduro potásico). El yoduro reacciona con el peróxido de hidrógeno liberando agua e hipoyodito, y el hipoyodito reacciona con el peróxido de hidrógeno liberando oxígeno y volviendo a su estado inicial de yoduro. Es decir, que el yoduro empieza y termina la reacción de la misma manera, mientras que el peróxido de hidrógeno se transforma en agua y oxígeno. Cuando una sustancia es capaz de provocar una reacción química sin alterarse, se denomina catalizador. Si la sustancia cambia, ya no sería un catalizador, sino un reactivo.

El Rubius no utiliza un catalizador de yoduro, sino que utiliza otra sustancia como reactivo llamada permanganato potásico. El permanganato potásico es un fuerte oxidante de un intenso color violeta. En contacto con el peróxido de hidrógeno consigue oxidarlo a agua y oxígeno. Por su parte, el permanganato potásico sufre una reducción, la reacción inversa a la oxidación. Esta reducción se aprecia en el cambio de color de violeta a marrón.

Cuando una sustancia se oxida ocurre a costa de que otra sustancia de reduzca. Por eso a este tipo de reacciones químicas las llamamos reacciones redox.

En el envase del permanganato que el Rubius muestra a cámara figuran dos pictogramas de peligro. El primero indica que se trata de una sustancia comburente, es decir, que puede provocar o agravar un incendio o explosión. El segundo pictograma, el que llama más la atención del Rubius es el que contiene un signo de exclamación. Él lo llama «hazardous, hazard», que significa peligroso, peligro. Efectivamente eso es lo que significa ese pictograma: peligroso para la salud. La etiqueta también incluye como advertencias de seguridad el uso de guantes y gafas. El permanganato puede provocar quemaduras en los ojos y en la piel.

En la primera parte del experimento, el Rubius hecha una cucharada de permanganato en una botella de vidrio a la que llama «instrumento 100tífiko». Sobre este polvo de permanganato vierte directamente un vaso de peróxido de hidrógeno. El Rubius dice «No sé si es buena idea, así que me voy a apartar un poco». Instantáneamente sale disparado un chorro de gas de la botella. Por suerte para el Rubius ese gas no es peligroso, ya que se trata de oxígeno y vapor de agua. «Esto no lo había hecho antes. No sabía que iba a reaccionar así». Aquí es cuando los técnicos en prevención y riesgos laborales se ponen nerviosos.

A continuación, hace un nuevo experimento utilizando unas sustancias más: agua, jabón y colorante azul. Primero hecha una cucharada de permanganato, añade un poco de agua y agrega un chorro de fairy. Agita la botella hasta que todo esté completamente mezclado y el permanganato disuelto. En las paredes internas del cuello de la botella hecha un poco de colorante azul. «Espero que esto funcione. No sé qué coño va a pasar. Sólo he visto tutoriales en Youtube, sinceramente».

Sobre esta mezcla añade un vaso de peróxido de hidrógeno. Inmediatamente sale disparada una columna de espuma blanca. Esta espuma va arrastrando parte del permanganato, que la tiñe de rosa y marrón, y parte del colorante, que la tiñe de azul. El Rubius exclama «¡Loco, qué bonito!».

La reacción que ha ocurrido es la misma que la anterior, una reacción redox en la que el peróxido de hidrógeno se oxida a agua y oxígeno, y el permanganato se reduce. Lo que sucede esta vez es que el gas oxígeno que se forma se queda atrapado en la disolución jabonosa, formando una gran cantidad de espuma. Cuanto más espumante contenga el jabón (ya sea fairy o cualquier otro jabón), saldrá más cantidad de espuma y de mayor densidad.

«Según Google no pasaría nada si lo toco, pero nunca os fieis de Google». Aun así, el Rubius toca la espuma. Dice que está calentita y que le recuerda al puré de patatas.

A continuación, el Rubius repite el experimento a mayor escala en la terraza de su casa. Os animo a verlo. Pero antes de terminar, como química debo hacer una advertencia de seguridad para que nadie la líe parda: por muchos tutoriales de Youtube que hayas visto, si no sabes nada de química jamás hagas un experimento con sustancias peligrosas. Porque como dice el Rubius, “no sabes qué coño va a pasar”.

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

El artículo El Rubius hace un vídeo de química y la lía parda se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Josu Lopez-Gazpio Noizbait egin duenak badaki oilo bati burua mozten zaionean bizirik jarrai dezakeela denbora tarte labur batez. Hain zuzen ere, hori gertatzen da burua moztu ondoren garun-enborra kaltetu gabe gera daitekeelako. Hori gertatzen denean, oiloak bere gaitasun motorrak mantentzen ditu eta haiek kontrolatzeko gai da.

Hala ere, 1945ean Coloradoko baserri batean kasu oso bitxi bat gertatu zen; izan ere, afarirako oilaskoari burua moztu ondoren bizirik jarraitu zuen, eta baita bizirik jarraitu ere, 18 hilabete geroago hil baitzen oilasko gajoa. Baina, oilasko bat bururik gabe 18 hilabetez bizi al daiteke? Edo, guztia dirua lortzeko iruzur bat izan zen?

1. irudia: Burua moztu ondoren, oilaskoek bizirik jarrai dezakete denbora tarte labur batez. Mike oilaskoa 18 hilabetez egon zen bizirik buruaren zati bat gabe. (Argazkia: Wernerdetjen / Pixabay.com)

1945eko irailaren 10ean, Fruitako (Colorado, AEB) Clara Olsen eta bere senarra, Lloyd, oilaskoa akabatzen ari ziren baserrian. Beste askotan egin legez, Clarak lumatu eta garbitu egiten zituen Lloydek akabatutako oilaskoak. Egun hartan 40-50 oilasko akabatu zituen Lloydek bere aizkorarekin. Alabaina, Lloydek aukeratutako oilaskoetako bat, 5 hilabeteko Wyandotte oilasko bat, ez zen hil burua moztu eta minutu gutxi batzuetara, beste oilaskoa guztiak bezala. Antza, kolpeak ez zuen zain jugularra kaltetu eta oilaskoak —geroago Mike izena jarriko zioten— ibiltzen jarraitzen zuen. Eta ez hori bakarrik, mokorik ez bazuen ere, mokokatzen ahalegintzen jarraitzen zuen. Jaramon gehiagorik egin gabe, Lloydek oilaskoa kaxa batean sartu zuen hurrengo egunera arte.

2. irudia: Mike Wyandotte motako oilaskoa zen. (Argazkia: Monica Mommyandlove/ Pixabay.com)

Hurrengo egunean, ordea, Mikek bizirik jarraitzen zuen. Antza, bururik gabe, baina normaltasunez mugitzen zen kaxa barruan alde batetik bestera. Olsen jaunak erabaki zuen Mike zaindu egingo zuela eta maskota moduan hartu zuen. Olsen familiak hegazti berezi hori zaindu zuen, eta esnea eta ura tantaz tantako batekin emanez elikatzen zuten, janaria zuzenean hestegorrira isuriz. Gainera, xiringa baten bidez eztarrian agertzen zitzaion mukia kentzen zioten. Handik gutxira, Mike oilaskoa ospetsua egin zen eta pixkanaka geroz eta ospe gehiago hartu zuen eta ikuskizunak ere antolatzen zituzten bururik gabeko oilaskoa ikusi ahal izateko.

Life Magazine aldizkariak Olsen familia elkarrizketatu zuen, eta Utahko Unibertsitateak ere egiaztatu zuen Mike oilaskoa bizirik zegoela. Unibertsitateko ikertzaileak saiatu ziren beste oilasko batzuekin Mikeri gertatutako errepikatzen, baina ez zuten lortu. Mikek bira artistikoa ere egin zuen, eta Kalifornian eta Arizonan ere egon zen. Mike eta Olsen familia Phoenixeko motel batean zela, konturatu ziren Mikeri mukia kentzeko xiringa eta janaria ahaztu egin zutela. Tamalez, beste aukeraren bat aurkitu baino lehen, Mike itota hil zen eta horrela bukatu zen mirarizko oilasko haren bizitza, burua aizkorarekin moztu eta 18 hilabete geroago.

Zientziaren azalpena

Oro har, oilasko bati burua mozten zaionean garuna eta gorputzaren gainerako zatia bananduta geratzen dira, baina, denbora tarte labur batez bizkarrezur-muineko zirkuituek oxigeno apur bat dute. Garunarekin konexioa galtzen denean, zirkuitu horiek modu espontaneoan aktibatzen dira eta neuronak aktibatu egiten dira eta, esaterako, hankak mugitzen has daiteke oilaskoa. Hala ere, mugimendu horiek ez dute irauten 15 bat minutu pasa direnean.

Mikeren kasuan, litekeena da aizkorakadak garunaren zati handi bat moztea, baina, zerebeloa eta bizkarrezur-erraboila bere horretan geratzea. Hori horrela izanda, oilaskoaren ezinbesteko bizi-funtzioak ez ziren eten. Mikek arnasten jarraitzen zuen eta bere bihotzak odola punpatzen jarraitzen zuen. Horretaz gainera, adituek uste dutenez bigarren faktore bat ere ezinbestekoa izan zen Mike ez hiltzeko, hain zuzen ere, lepotik odol-galtzea saihesteko moduko odol koagulua agertu izana. Hortaz, baliteke Mikeren garunaren %80 kaltetu gabe geratu izana aizkorakadaren ondoren eta, hortaz, zientifikoki zehatzagoa da esatea oilasko hari garunaren zati bat eta aurpegia falta zitzaiola, eta ez burua. Izan ere, oiloen kasuan garunaren zatirik handiena buruaren atzealdean dago, eta ez aurrealdean.

Irakaspen txiki bat

Azalduta geratu den bezala, Mike oilaskoa ez zen bururik gabe bizi. Izatekotan, aurpegiaren zati handi bat falta zuen, baina, oilaskoak ezin dira bururik gabe bizi, minutu gutxi batzuk pasa ondoren gaitasun motorra eta beste bizi funtzioak egiten jarraitzeko gaitasuna amaitu egiten baitzaie. Egun, Mike oilaskoak webgunea ere badu, eta noizean behin Interneten ikusten dira Mikeri buruzko artikuluak, baina, kontuz eta arretaz irakurri itzazu. Mike ez zen 18 hilabetez bururik gabe bizi izan, baizik eta aurpegiaren zati handi bat galduta. Agian hori bera ere bitxia eta mirarizkoa da, bai, baina, azalpen zientifikoa du.

Informazio osagarria:

• Here’s why a chicken can live without his head, modernfarmer.com
• The chicken that lived for 18 months without a head, bbc.com
• La ciencia explica cómo un pollo puede vivir sin cabeza durante más de un año, elconfidencial.com

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Egileaz: Josu Lopez-Gazpio (@Josu_lg) Kimikan doktorea eta zientzia dibulgatzailea da. Tolosaldeko Atarian Zientziaren Talaia atalean idazten du eta UEUko Kimika sailburua da.
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Si uno se interesa por el origen de la vida en Tierra tarde o temprano se encuentra con el fenómeno conocido como la Gran Oxidación, hace unos 2400 millones de años. La Gran Oxidación fue un cambio radical en la atmósfera de la Tierra en el que ésta empezó a contener cantidades importantes de oxígeno o, como dicen los químicos, pasó de ser reductora a oxidante. La vida, tal y como la conocemos hoy día, es consecuencia de la adaptación a esta circunstancia y habrían sido otras formas de vida, las cianobacterias, las que hace 2800 millones de años habrían provocado ese cambio atmosférico al ser las primeras criaturas fotosintéticas capaces de producir oxígeno molecular.

Pero, ¿y si esto, que está en cualquier libro de texto, no hubiera sido así? Un equipo internacional encabezado por Ho-kwang “Dave” Mao, de la Carnegie Institution (EE.UU.), propone otra idea basada en un fenómeno puramente geológico. En este fenómeno solo interviene el agua el hierro y las altas presiones y temperaturas del interior de la Tierra.

Cuando la acción de la tectónica de placas lleva minerales que contienen agua hacia el interior del planeta hasta encontrarse con el núcleo de hierro de la Tierra, las condiciones extremas de presión y temperatura hacen que el hierro tome átomos de oxígeno de las moléculas de agua y libere los átomos de hidrógeno. El hidrógeno escapa a la superficie, pero el oxígeno queda atrapado formando dióxido de hierro cristalino, FeO2, que solo puede existir a estas presiones y temperaturas tan intensas.

Utilizando cálculos teóricos y experimentos de laboratorio para recrear el entorno del límite núcleo-manto, el equipo determinó que el dióxido de hierro puede crearse efectivamente, utilizando para ello una celda de yunque de diamante calentada por láser para exponer los materiales a entre 950 y 1 millón de veces la presión atmosférica normal y 2000 ºC de temperatura.

Los investigadores calculan que se podrían estar transportando 300 millones de toneladas de agua hasta el hierro del núcleo y generando enormes rocas de dióxido de hierro cada año. Estas rocas extremadamente ricas en oxígeno podrían acumularse año tras año por encima del núcleo, creciendo hasta alcanzar tamaños colosales, como los de un continente. Un acontecimiento geológico que calentara estas rocas de dióxido de hierro podría causar una erupción masiva, liberando repentinamente una gran cantidad de oxígeno a la superficie.

Los autores plantean la hipótesis de que si una explosión de oxígeno de este tipo podría inyectar una gran cantidad del gas en la atmósfera de la Tierra, nada impediría que esta fuese la causa de la Gran Oxidación, impulsora de la vida dependiente del oxígeno que conocemos.

Este descubrimiento puede tener muchas más consecuencias para la geoquímica. Esta hidrólisis, el término que los químicos usamos para referirnos a la rotura de la molécula de agua, a alta presión y tempertaura afectaría a la geoquímica desde las profundidades de la Tierra hasta, como hemos visto, la atmósfera. Hay que revisar muchas teorías.

Referencia:

Ho-Kwang Mao et al (2017) When water meets iron at Earth’s core–mantle boundary National Science Review doi: 10.1093/nsr/nwx109

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

Este texto es una colaboración del Cuaderno de Cultura Científica con Next

El artículo ¿Y si la Gran Oxidación tuvo un origen geológico? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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En nuestra sociedad hay innumerables ocasiones en las que un colectivo de personas debe tomar decisiones sobre diferentes alternativas que se le plantean, como quién debe ser la persona que preside una nación, quien el candidato o candidata de un partido político, dónde se celebrarán los siguientes juegos olímpicos, cuál ha sido la mejor película, o libro, del año, qué empresa debe contratar una comunidad de vecinos para arreglar la fachada de su casa o qué política debe de seguir determinado gobierno, partido político o empresa, y muchas otras cuestiones similares.

Ante lo cual se nos plantea la cuestión trascendental de cómo elegir la propuesta que mejor represente las preferencias de los individuos del colectivo, es decir, cómo convertir las preferencias individuales en una preferencia colectiva, de la mejor forma posible.

Portada del libro “El disputado voto del Señor Cayo” (Destino, 1978), del escritor Miguel Delibes, y cartel de la película homónima de 1986 del director Antonio Giménez-Rico

Aunque pueda parecer lo contrario, ya que las votaciones son algo habitual en nuestra vida cotidiana, la cuestión no es precisamente sencilla. Para ilustrar esto vamos a mostrar dos ejemplos clásicos interesantes.

El primero es la paradoja de Condorcet. Marie-Jean-Antoine

Nicolás de Caritat, Marqués de Condorcet (1743-1794) fue un filósofo, matemático y político francés, que tuvo un papel relevante durante la Revolución francesa.

Marie-Jean-Antoine Nicolás de Caritat, Marqués de Condorcet (1743-1794)

Supongamos que se está decidiendo cuál de las tres ciudades, Bilbao, Donosti y Gasteiz, va a ser la capital del País Vasco, y se designa una comisión de expertos internacional, formada por 12 personas, para tal fin.

Tras un tiempo de estudio del problema y las consiguientes deliberaciones llega la votación, obteniéndose un empate entre las tres candidaturas, con cuatro votos cada una. Ante lo cual, se pide a los expertos que indiquen su orden de preferencia entre las tres ciudades, obteniéndose las siguientes preferencias:

El alcalde de Bilbao que está en la reunión, como representante de la capital de Bizkaia, toma la palabra y dice lo siguiente:

“Si comparamos solamente las ciudades de Bilbao y Donosti observaremos que 8 de los 12 expertos prefieren Bilbao a Donosti. Por otra parte, si comparamos ahora Donosti y Gasteiz, observaremos que, de nuevo, 8 de los 12 expertos prefieren Donosti a Gasteiz. En conclusión, los expertos prefieren Bilbao a Donosti, y Donosti a Gasteiz, por lo tanto, la ciudad preferida es Bilbao, que debería ser la capital del País Vasco.”

Pero entonces, el alcalde de Vitoria-Gasteiz, que también está presente en la reunión, manifiesta lo siguiente:

“Querido alcalde de Bilbao, quizás antes de tomar ninguna decisión deberíamos tener en cuenta también la comparación entre Bilbao y Gasteiz, y veremos que la mayoría de los expertos, de nuevo 8 de 12, prefiere Gasteiz a Bilbao. En consecuencia, vuestro razonamiento queda así anulado.”

Como podemos ver en este ejemplo, se ha producido una preferencia cíclica, cuando se comparan las candidaturas dos a dos la mayoría de los expertos prefiere Bilbao a Donosti, Donosti a Gasteiz, y Gasteiz a Bilbao, por lo que no podemos determinar cuál es la ciudad preferida por los expertos, y por tanto, la capital del País Vasco. Esto es lo que se conoce con el nombre de paradoja de Condorcet.

Pero vayamos con un segundo ejemplo, más esclarecedor aún. Imaginemos que hay que elegir la sede de los siguientes Juegos Olímpicos, y que las ciudades candidatas a ser la sede de los mismos son Barcelona (BCN), Johannesburgo (JNB), Los Ángeles (LAX), Sydney (SYD) y Tokio (TYO).

El COI – Comité Olímpico Internacional, que es el “organismo encargado de promover el olimpismo en el mundo y coordinar las actividades del Movimiento Olímpico”, es también quien se encarga de la elección de las sedes de los Juegos Olímpicos.

Supongamos que el número de compromisarios del COI que pueden tomar parte en la votación para la elección de la sede de las Olimpiadas es 55 (aunque en realidad son del orden de cien), y que para conocer mejor la opinión personal de cada uno de los compromisarios respecto al problema de la elección de la sede de los JJ. OO., se les pide en esta ocasión que ordenen las ciudades candidatas en función de sus preferencias, primero la ciudad que piensan que debería ser la sede, después su segunda opción, seguida de la tercera, la cuarta y finalmente, la última opción. E imaginemos que el resultado de las votaciones ha sido el siguiente:

Por ejemplo, 18 de los compromisarios han ordenado las ciudades de la siguiente forma: Barcelona es su opción preferida, su segunda opción es Johannesburgo, la tercera es Los Ángeles, seguida de Sydney y por último, Tokio. Y de forma similar, como se indica en la tabla anterior, el resto de compromisarios.

Una vez que tenemos fijadas las preferencias individuales de los miembros del Comité Olímpico Internacional, debemos de decidir cuál es la ciudad ganadora, es decir, establecer la preferencia colectiva.

A. Método de votación “mayoría simple”.

Este método, conocido también como “método de pluralidad”, es el método de votación más antiguo y sencillo que existe. Cada votante expresa su preferencia individual votando por su candidatura preferida y al final se cuentan los votos que recibe cada una de las opciones que se han presentado, y la que ha obtenido más apoyos, más votos, es la ganadora.

Este sencillo sistema es uno de los más utilizados, sobre todo en grandes votaciones. Por ejemplo, es el sistema utilizado en las elecciones presidenciales de Canadá, EE.UU., México, Venezuela, Palestina, Panamá o Ruanda, entre muchos otros países. Así mismo, también suele ser el sistema utilizado en las elecciones primarias de muchos partidos políticos.

Papeleta electoral general de las elecciones de las elecciones de 2016 a Presidente y Vice-presidente de los Estados Unidos de América

Entre los inconvenientes de este sistema de votación está el que puede ganar una candidatura para nada deseada por la mayoría de las personas del colectivo de votantes, si hay varias opciones similares que hacen que el voto se divida dentro de esas opciones parecidas. Es un sistema que permite desarrollar estrategias para manipular el resultado, por ejemplo, si hay dos opciones de voto y quien convoca las elecciones teme que pierda su opción, puede plantear dividir la opción contraria en dos opciones parecidas que se deriven de ella, para que se divida el voto. Por ejemplo, en las elecciones para la salida de Gran Bretaña de la Unión Europea, Brexit, donde había dos opciones SI (salir de la UE) y NO (permanecer), podría haber tenido tres opciones del siguiente estilo:

A. salir de la UE, manteniendo una alianza estratégica con ella;

B. salir de la UE, rompiendo toda relación;

C. permanecer en la UE.

Quizás así el voto del SI se podría haber dividido entre las opciones A y B. Es un ejemplo simple, pero nos sirve para ilustrar la idea.

Utilizando este sistema de votación, el de la mayoría simple, los resultados para la elección de la sede de los siguientes Juegos Olímpicos habrían sido estos:

Es decir, Barcelona (BCN), 18 votos; Tokio (TYO), 12 votos; Sydney (SYD), 10 votos; Johannesburgo (JNB), 9 votos; y Los Ángeles (LAX), 6 votos. Por lo tanto, la ciudad ganadora, y en consecuencia, sede de los siguientes JJ.OO. habría sido

B. Método de votación “segunda vuelta”.

Otro de los métodos de votación utilizado en muchas elecciones presidenciales, como en Francia, Brasil, Portugal, Polonia, Rusia, Colombia, Argentina, Chile, Perú o Indonesia, es el método de segunda vuelta, también llamado “balotaje” (que viene del vocablo francés ballottage).

Este consiste en lo siguiente. Si tras la primera votación, en la que cada persona vota por su candidatura preferida como en el sistema de mayoría simple, alguna de las candidaturas ha alcanzado la mayoría absoluta, es decir, más del 50% de los votos, entonces es la ganadora. En caso contrario, las dos opciones más votadas pasan a la segunda vuelta, produciéndose entonces una votación únicamente entre estas dos opciones.

Veamos un caso real, las elecciones francesas de 2002, en las cuales había 16 candidatos a la presidencia de la República Francesa. En la primera vuelta los resultados fueron:

Los dos candidatos que pasaron a la segunda vuelta fueron Jacques Chirac (del RPR – Agrupación por la República, partido conservador francés neo-gaullista) y Jean-Marie Le Pen (del FN – Frente Nacional, partido político de extrema derecha francés). Jean-Marie Le Pen dejó fuera de la segunda vuelta, por un pequeño porcentaje, al socialista Lionel Jospin, que era a priori el candidato natural para pasar a la segunda vuelta.

En la segunda vuelta el resultado de la votación entre Jacques Chirac y Jean-Marie Le Pen fue

con un triunfo aplastante de Jacques Chirac, mientras que Jean-Marie Le Pen no obtuvo un incremento significativo en el porcentaje de votos.

Volviendo a nuestro ejemplo, si observamos los resultados de la votación por parte de los miembros del COI, las dos candidaturas más votadas han sido Barcelona, con 18 votos –que son el 32% de los votos– y Tokio, con 12 votos –que son el 21,8% de los votos–. Como ninguna de las candidaturas ha obtenido mayoría absoluta, esas dos ciudades, Barcelona y Tokio, pasan a la segunda vuelta. Y se produce por tanto una segunda votación.

En la vida real, entre la primera y la segunda votación pueden producirse cambios en la opinión de los votantes. Los motivos pueden ser muy diversos. Por ejemplo, puede que haya votantes que estén desencantados o cansados de las elecciones, o puede que las candidaturas que han pasado a la segunda vuelta no tengan el atractivo suficiente para algunos votantes, o que algunos votantes modifiquen su intención de voto en la segunda vuelta por sugerencia de quienes apoyaban la candidatura por la que habían votado en la primera.

Es decir, en la vida real la cuestión es más complicada que en este ejemplo, donde ya tenemos la intención de voto en la segunda vuelta marcada por las preferencias de la votación realizada. En cualquier caso, si miramos a la tabla de preferencias anterior y vemos cuales son las preferencias de los compromisarios en la votación entre Barcelona y Tokio (en la siguiente tabla hemos dejado solamente las dos ciudades) …

… observamos que el resultado de la segunda vuelta será: Barcelona, 18 votos, y Tokio, 37 votos, puesto que todos los compromisarios que no votaron por Barcelona en la primera vuelta, prefieren Tokio a Barcelona. La ciudad ganadora y, en consecuencia, sede de los siguientes JJ.OO. será

C. Método de votación “eliminación de los perdedores”.

Este es el sistema que utiliza realmente el Comité Olímpico Internacional, con la salvedad de que nosotros estamos contando con la intención de voto desde el inicio para determinar lo que votará cada compromisario en las diferentes vueltas que se van a producir, mientras que, en la realidad, entre una votación y la siguiente, cada compromisario puede cambiar de opinión, ya sea de forma libre, con la intención de manipular el resultado a favor de una opción débil e intentando eliminar alguna candidatura rival con posibilidades o como consecuencia del juego político que se desarrolla en esos momentos “entre bastidores”.

El método de “eliminación de los perdedores” consiste en lo siguiente. Cada votante da su voto a la candidatura que piensa que es la mejor de todas, como en las anteriores, pero después del recuento de votos se elimina la candidatura menos votada. Entonces, se produce la segunda ronda, en la que se vota entre todas las candidaturas, menos la que ha sido eliminada, se cuentan los votos y se elimina la candidatura con menos votos. Así se continúa hasta que solamente queda una candidatura, que será la ganadora de la votación.

Por ejemplo, en octubre de 2009 se produjo la elección de la sede de los JJ.OO. de 2016. Las ciudades candidatas fueron Río de Janeiro, Madrid, Tokio y Chicago. En la primera vuelta los resultados de la votación dentro del COI fueron:

Río de Janeiro, 26 votos; Madrid, 28 votos; Tokio, 22 votos; y Chicago, 19 votos.

Por el método de la mayoría simple habría ganado Madrid. Sin embargo, como utilizan el método de la “eliminación del perdedor” se eliminó a Chicago en esa primera ronda. Los resultados de la segunda votación fueron:

Río de Janeiro, 46 votos; Madrid, 29 votos; Tokio, 20 votos .

Observemos que Tokio no solo no subió en votos, sino que perdió dos de los votos de la primera ronda. Pasaron a la siguiente ronda Río de Janeiro y Madrid, donde perdió Madrid por 66 frente a 32 votos.

En nuestro ejemplo, tenemos que los resultados de las votaciones en cada una de las rondas, siguiendo la intención de voto que han manifestado inicialmente (véase el cuadro de arriba), serían…

Las ciudades eliminadas en cada ronda serían Los Ángeles, Johannesburgo, Tokio y finalmente Barcelona, quedando como ciudad ganadora y, en consecuencia, sede de los siguientes JJ.OO.

D. Método de votación “recuento de Borda”.

Este sistema de votaciones, propuesto por el matemático, físico, navegante y político francés Jean-Charles de Borda (1733-1799), se utiliza, por ejemplo, en las elecciones primarias de Podemos, en las elecciones presidenciales de Kiribati en el océano Pacífico, o se utilizó también en el proceso de pacificación de Irlanda.

Este método consiste en darle peso a las preferencias de los votantes sobre las candidaturas, mediante la asignación de puntos según el orden de preferencia. De esta forma se prima a las primeras preferencias sobre las últimas.

Así, en nuestra votación para la sede de los JJ.OO. se conceden 5 puntos a la ciudad preferida del votante, 4 puntos a la segunda opción, 3 puntos a la tercera, 2 puntos a la cuarta y 1 punto a la última, como se observa en la imagen.

De esta forma, el número de puntos de cada candidatura es:

En consecuencia, la ciudad ganadora y sede de los siguientes JJ.OO. sería

E. Método de votación “de Condorcet”.

El método de Condorcet, como ya se anticipaba en la paradoja que lleva su nombre, es el de los enfrentamientos dos a dos, por parte de todas las candidaturas, es decir, cada candidatura se compara con el resto de candidaturas, y la que “gane” más enfrentamientos gana las elecciones.

En nuestro ejemplo, como tenemos 5 ciudades candidatas a sede de los siguientes juegos olímpicos, el número de enfrentamientos dos a dos será 10. Cada ciudad se enfrenta a cuatro ciudades.

Por ejemplo, si enfrentamos a Los Ángeles y Sydney, el resultado de la votación de los compromisarios si solo votan por una de las dos es (miremos la tabla anterior de preferencias): Los Ángeles, 36 votos; Sydney, 19 votos.

La única ciudad que, en este ejemplo, gana todos sus enfrentamientos es Los Ángeles. En concreto, LAX 28 – JNB 27; LAX 36 – SYD 19; LAX 33 – TYO 22; y LAX 37 – BCN 18. Por lo tanto, la ciudad ganadora de estas elecciones y sede de los siguientes JJ.OO. sería

Cuadro “Voting Line” del artista americano Charly “Carlos” Palmer

Este ejemplo nos ilustra como el ganador de la anterior votación no lo determinan únicamente las preferencias individuales de los votantes, sino también el método de votación elegido. Con unas mismas preferencias individuales (las que hemos recogido en la tabla inicial) se obtiene que cada ciudad candidata podría ganar las elecciones en función del sistema de votación elegido.

Por lo tanto, habrá que tratar de elegir el método de votación que permita determinar la preferencia colectiva que mejor represente las preferencias individuales de los votantes. Este será el tema de nuestra siguiente entrada del Cuaderno de Cultura Científica.

Para terminar, una cita del filósofo, matemático y político francés, Nicolás de Condorcet. Tras la Revolución Francesa, la Asamblea Nacional estuvo trabajando sobre los Derechos del Hombre y del Ciudadano, dejando fuera a las mujeres. Una de las personas que pidió el reconocimiento de los derechos de las mujeres fue precisamente el Marqués de Condorcet.

Quien vota en contra del derecho de otro ser, sean cuales sean su religión, el color de su piel o su sexo, renuncia a los suyos desde ese preciso momento.
“Sobre la admisión de las mujeres al derecho de ciudadanía”
Marqués de Condorcet, 1790

Bibliografía

1.- VV. AA., Las matemáticas en la vida cotidiana, Addison-Wesley/Universidad Autónoma de Madrid, 1999.

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 El disputado voto del Señor Condorcet (I) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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2. La insoportable levedad del TRES, o sobre la existencia de sistemas numéricos en base 3
3. Uno, dos, muchos

Juanma Gallego Done Jakue bideko erromesekin egindako ikerketa batek dio erlijio sinesmenak ez daudela intuizioari edo arrazoiari lotuta. Hezkuntza edota kultura bezalako faktoreak jo dituzte erlijio sentimenduaren abiapuntutzat. “Zeren arabera sinesten dugu Jainkoetan? Intuizioaren ala arrazoiaren arabera? Bihotza ala burua?” Galdera zirraragarri horrekin hasiera eman diote sinesmenei buruzko hiru esperimenturen berri ematen duen ikerketa artikulu bati.

Urte askotan, bereziki soziologoak, antropologoak eta filosofoak erlijioaren jatorria aurkitzen saiatu dira. Modu batean ala bestean, gizarte guztietan garatu den sinesmen hauek gizateriaren bilakaera baldintzatu dute.

Erabateko erantzuna topatzea, aldiz, arras zaila da. XIX. mendean Friedrich Nietzsche filosofoak Jainkoaren heriotza iragarri zuen, eta, era berean, heriotza horrek “izakiaren bakardadea” ekarriko zuela ohartarazi zuen: gizakiak erlijioaz gaindiko giza balore propioak sortu behar zituen, bere bizitzak helburu jakin bat ez zuela onartu, eta jainko baten babesik gabe bizitzen ikasi behar zuen. XX. mendean, mendebaldeko gizarteetan bederen, balore horiek indarra galdu zuten, eta soziologoak sekularizazioari buruz hitz egiten hasi ziren. Halere, eta erlijioak boterea galtzen zuela bazirudien ere, denborarekin ikusi zen prozesu hori ez zela hain jarraitua izango. Anthony Giddens soziologoak, adibidez, horretaz ohartarazi zuen bere Sociology liburu klasikoan: “Ez dago argi erlijioaren eragina desagertzeko bezainbeste urritu denik”. Gaur egun, hedabideetako albisteak edota inguruan dauden pentsamendu magikoaren adibideak ikustea baino ez dago horretaz jabetzeko.

1 irudia: Erlijioaren jatorria argitzeko saiakera asko egin dira, batez ere gizarte zientzien eta humanitateen aldetik. (Argazkia: Juanma Gallego)

Durkheim soziologoarentzat, erlijioaren atzean gizarte bakoitzaren balore identitarioak zeuden, eta gizarte modernoetan elementu zibilek betetzen zuten erlijioaren rola (aberria, bandera, ereserkiak…). Max Weberrek, berriz, erlijioak gizarteak eraldatzeko ahalmen adina zuela proposatu zuen, eta kapitalismoaren garapenean protestantismoak izan zuen rola bereziki aztertu zuen.

Gizarte zientziek eskaintzen dituzten tresnez gain, orain psikologiak eta neurozientziak tresna gehiago jartzen dituzte mahai gainean; diziplina anitzeko taldeek erantzunak bilatzen kolaboratzen dute.

Psikologoen kasuan, noski, abiapuntuak norbanakoa izan behar du. Arlo horretan azken urteetan bereziki sinesmen intuitiboaren hipotesia zabaldu da. Horren arabera, naturaz gaindiko sinesmena pentsamendu intuitiboan oinarritzen da, eta pentsamendu analitikoa martxan jartzen denean, aldiz, sinesmena gutxitu egiten da. Hortaz, hipotesi horren arabera, sinesmen sustraituak dituzten lagunak, analitikoak baino, intuitiboagoak dira.

Coventryko eta Oxfordeko unibertsitateetako (Erresuma Batua) neurologoek eta filosofoek egindako ikerketa batek hipotesi hori kolokan jarri du orain. Ikertzaile hauek diote erlijio sinesmenak ez daudela intuizioari edo pentsamendu arrazionalari lotuta. Scientific Reports aldizkarian argitaratu dituzte emaitzak.

Erromesak, akuri

Besteak beste, Done Jakue bidea egin duten erromesak aztertu dituzte ikerketa abiatzeko. Artikuluan azaldu dute arrazoia: “Done Jakue bidean ikerketa egiteak naturaz gaindiko sinesmenekin izandako hartu-emanak neurtzeko aukera eman digu; bestalde, erlijio eta nazionalitate desberdinetako parte-hartzaileen multzo aproposa izateko aukera eman digu”.

Erromesen arrazoinamendua aztertzeko, galdeketa bat egin diete. Besteak beste, euren sinesmenen sakontasunari buruz eta erromesaldiari eskainitako denborari buruz galdetu diete. Ikerketan 89 lagunek parte hartu dute. Ingelesez, gazteleraz eta portugaleraz egin dituzte galdeketak. % 71 kristauak ziren, % 20 “espiritualak, baina ez erlijiosoak”, eta % 8 ateoak. Budismoa praktikatzen zuen lagun bat ere bazegoen (hortik gainerako % 1).

2 irudia: Erromesei galdeketa egin diete, eta baita, begiak itxita, koloretako beira-aleak lortzeko ataza jarri ere. Horrekin intuizioa eta pentsamendu analitikoa neurtu dituzte. (Argazkia: Scientific Reports)

Bestetik, saiatu dira neurtzen erromesen pentsamendua norainokoa den intuitiboa ala arrazionala. Horretarako, ataza bat jarri diete. Erromesek logikan eta intuizioan oinarritutako bi aukeren artean hautatu behar izan dute. Pentsamendu intuitiboak azkar prozesatzen du informazioa, deliberazio gutxi eginda. Pentsamendu analitikoan, berriz, geldoagoa eta deliberazio asko egiten da.

Parte-hartzaileei beira-aleak dituzten bi ontzi erakutsi dizkiete. Helburua izan da koloretako beira-aleak lortzea, baina nahastuta aurkeztu dizkiete. Handiagoa den ontzi batean beira-ale asko sartu dituzte; horietatik, %6-9 kolorekoak izan dira. Beste ontzi batean, berriz, hamar ale sartu dituzte, tartean koloretako ale bakarra. Horretan, koloretako alea eskuratzeko aukera %10ekoa izan da. Behin hori ikusita, begiak itxi eta koloretako alea non bilatu erabaki behar izan dute. Emaitzetatik ondorioztatu dute berez ez dagoela intuizioaren eta naturaz gaindiko sinesmenen arteko loturarik.

Erromesak ez diren lagunei egindako beste proba baten bidez berretsi dute ideia hori. Kasu honetan, matematika buru-hausgarriak baliatu dituzte “intuizioa handitzeko”, eta erlijio sinesmenekin loturarik ez dagoela ikusi dute.

Azkenik, garunaren estimulazioa erabili zuten inhibizio kognitiboaren maila handitzeko, prozesu honek pentsamendu analitikoa arautzen dutela uste da eta. Estimulazio hori lortzeko, bi elektrodo ezarri dizkiete garunean, inhibizioaren kontrola arautzen duen eremuan eragiteko (zehazki, eskuineko beheko zirkunboluzio frontala izeneko eremuan). Emaitzen arabera, estimulazioak inhibizio kognitiboa indartzea lortu du, baina naturaz gaindiko sinesmenak ez dira aldatu. Beraz, kasu honetan ere, bi aldaera horien arteko harreman zuzenik ez dagoela ondorioztatu dute.

Hortaz, pentsamenduak antolatzeko moduan ez, baino beste nonbaiten bilatu behar omen dira erantzunak. Coventryko Unibertsitatean lan egiten duen Miguel Farias psikologoaren arabera, “eskura dauden datu soziologikoek eta historikoek erakusten dutenez, sinesten duguna batez ere hezkuntza eta gizarte faktoreetan oinarritzen da, eta ez pentsamendu intuitibo edo analitiko bezalako estilo kognitiboetan”.

Erreferentzia bibliografikoa:

Farias, M. et al. Supernatural Belief Is Not Modulated by Intuitive Thinking Style or Cognitive Inhibition. Scientific Reports 7, Article number: 15100 (2017) DOI:10.1038/s41598-017-14090-9

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Egileaz: Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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No todos los animales cuentan con lo que puede considerarse, con propiedad, un sistema circulatorio. Y muchos animales, aunque tienen bomba o bombas de impulsión, tienen sistemas circulatorios abiertos. En los sistemas abiertos la sangre o hemolinfa bombeada se vierte a una amplia cavidad interna a través de un sistema de arterias que se ramifican de forma sucesiva. Luego es recogida por un sistema de venas equivalente al anterior y devuelto a la bomba de impulsión. Los sistemas abiertos ejercen un menor control que los cerrados sobre el flujo de sangre a los diferentes órganos, aunque en cualquier caso las demandas de los tejidos son satisfechas de manera conveniente.

El sistema abierto más complejo que se conoce es el de algunos crustáceos, que alcanzan un desarrollo muy similar al de los sistemas cerrados. El sistema arterial llega hasta el final de las extremidades, la hemolinfa se vierte en pequeños espacios abiertos y de ellos es recogida por unos senos a modo de pequeños canales que la devuelven al corazón, no sin antes pasar por las branquias. Así pues, en estos crustáceos la sangre se oxigena en su trayecto de vuelta a la bomba de impulsión.

Las cosas son diferentes en los animales que tienen sistemas cerrados. Los cefalópodos son los únicos moluscos con sistema cerrado. En estos la sangre también pasa por las branquias antes de alcanzar el corazón sistémico o corazón principal, de donde se distribuye al resto de órganos y tejidos. A diferencia de los crustáceos, los moluscos cefalópodos tienen dos corazones branquiales que bombean la sangre venosa procedente de los tejidos a las branquias. Así se oxigena y se descarga de CO2 antes de llegar al corazón sistémico. Una característica notable de este sistema es que al trabajar con sangre venosa, los corazones auxiliares trabajan en condiciones virtualmente anóxicas, con muy escaso aporte de oxígeno.

Esquema del sistema circulatorio de los peces. Fuente: Lennert B. / Wikimedia Commons

Los sistemas circulatorios cerrados más desarrollados son los de los vertebrados, y hay una gran variedad de disposiciones anatómicas en este grupo. Lo más probable es que los de los primeros vertebrados consistieran en un circuito muy simple que siguiera, más o menos, la secuencia: corazón, arteria, branquias, aorta, arterias, arteriolas, capilares, vénulas, venas y corazón. Este sistema es diferente de los anteriores porque en aquellos la sangre circulaba de las branquias al corazón y en este circula del corazón a las branquias. Es un buen dispositivo a efectos de oxigenar la sangre, pero reduce mucho la velocidad de circulación desde el corazón a los tejidos, porque al pasar por los capilares branquiales, estos, por su pequeño calibre, ofrecen una gran resistencia al paso de la sangre y la ralentizan. Los peces mantienen las características generales de este sistema, aunque en algunos casos incorporan alguna bomba auxiliar antes del corazón sistémico.

La transición al medio terrestre trajo importantes novedades. La aparición de órganos respiratorios distintos de las branquias complicó de forma notable la arquitectura del circuito. Como vimos aquí, hay peces que son capaces de respirar en aire a través de estructuras tales como la cavidad bucal, el intestino, la vejiga natatoria o la cloaca. En los primeros que desarrollaron esa capacidad el órgano respiratorio recibe sangre del circuito sistémico, lo que da lugar a que, una vez oxigenada, se mezcle con la desoxigenada que procede del resto de los tejidos antes de entrar en el corazón. Por lo tanto, cuando respiran en aire los tejidos sistémicos reciben sangre parcialmente oxigenada, porque las branquias, en caso de ser funcionales, aportan muy poco oxígeno. Esa particularidad, que ha sido tradicionalmente considerada una desventaja de esos peces, tiene sin embargo una ventaja por comparación con los que respiran en agua a través de las branquias: como la sangre que llega al corazón está parcialmente oxigenada, el corazón toma de ella el oxígeno que necesita.

A diferencia de los anteriores, en los peces pulmonados –y en concreto, en el respirador aéreo obligado Protopterus aethiopicus– la sangre procedente de los pulmones no se mezcla con la procedente de los tejidos antes de entrar en el atrio (aurícula) del corazón, sino que entra en este directamente. Y por otro lado, la configuración anatómica del corazón de estos peces es tal que permite que la sangre procedente de los pulmones y la que llega del resto de los tejidos solo se mezclen en una pequeña proporción, de manera que la que viene de los pulmones se dirige preferentemente a la circulación sistémica, y la que procede de los tejidos a los pulmones. Aunque anatómicamente no hay una separación clara entre los dos circuitos, el sistémico o general, y el pulmonar, funcionalmente se produce una cierta diferenciación, lo que constituye un anticipo de los sistemas totalmente diferenciados que aparecieron posteriormente en otros vertebrados.

Esquema del sistema circulatorio de los anfibios. Fuente: Lennert B. / Wikimedia Commons

Los anfibios que respiran en aire tienen ya dos cámaras auriculares separadas. La sangre oxigenada procedente de los pulmones entra en la aurícula izquierda, mientras la sangre sistémica venosa entra en la derecha a través del seno venoso. Ambas sangres están separadas hasta que llegan al ventrículo. Pero, gracias a las características ventriculares, tampoco en este se mezclan en una medida significativa. En anfibios, además, hay que introducir la irrigación de la piel en el análisis, dado que puede contribuir de forma significativa al intercambio de gases. El caso de la rana toro (Rana catesbeiana) es muy ilustrativo. Prácticamente toda la sangre oxigenada procedente de los pulmones llega a la aurícula izquierda y sale hacia la circulación sistémica, se descarga de O2 en los tejidos y vuelve al corazón, donde entra por la aurícula derecha; la mayor parte de esa sangre venosa desoxigenada se dirige a la vía pulmo-cutánea (dos tercios a los pulmones, y el otro tercio a la piel). Lo curioso es que la sangre (oxigenada) que procede de la piel se mezcla con la procedente de los tejidos antes de llegar al corazón.

Esquema del sistema circulatorio de los reptiles. Fuente: Basquetteur. / Wikimedia Commons

Los reptiles no cocodrilianos (tortugas, serpientes y lagartos) tienen el ventrículo parcialmente separado en tres cámaras, y aunque la separación no es total, también en estos hay poca mezcla de sangre oxigenada y desoxigenada. No se conoce bien el mecanismo, pero las arterias pulmonares reciben preferentemente sangre desoxigenada. En los cocodrilianos el ventrículo está completamente dividido en dos cámaras por un septo. Del ventrículo izquierdo sale la arteria pulmonar y una arteria sistémica, la izquierda, y del ventrículo izquierdo sale la aorta sistémica derecha; sendas válvulas controlan el flujo a través de ambas aortas y están, además, conectadas nada más salir del corazón. Ese sofisticado dispositivo no solo propicia una distribución selectiva de la sangre desoxigenada a los pulmones prácticamente perfecta, sino que durante el buceo permite limitar el flujo de sangre a los pulmones cuando estos se han quedado sin oxígeno.

Los diferentes dispositivos vistos en peces (de respiración aérea), anfibios y reptiles son funcionales en animales que no tienen garantizado un alto contenido en oxígeno en sus pulmones de manera permanente. Permiten dirigir la sangre desoxigenada y oxigenada hacia diferentes destinos dependiendo de las circunstancias; por ejemplo, dependiendo de la disponibilidad ambiental de O2 y, por ello, de su concentración en el órgano respiratorio. Por eso, la adquisición de un doble sistema, pulmonar y sistémico, por parte de aves y mamíferos no debe entenderse como un “último” paso en la evolución de los sistemas respiratorios hacia una hipotética configuración ideal. La disposición en serie del circuito sistémico y del pulmonar obliga a que los flujos hacia uno y el otro sean idénticos. Ello impide generar flujos diferentes en un y otro circuito, pero en aves y mamíferos no hay tal necesidad, pues, como se ha dicho, estos grupos tienen elevadas concentraciones de oxígeno en sus pulmones de forma permanente.

Por otro lado, esa configuración permite generar presiones hidrostáticas muy diferentes en cada circuito: en el sistémico son necesarias altas presiones para vencer la resistencia que ofrece el sistema capilar, pero en el pulmonar la presión no ha de ser muy alta, pues de lo contrario saldría plasma sanguíneo hacia los espacios extracelulares e, incluso, al interior de los alveolos, lo que aumentaría peligrosamente la longitud de la vía de difusión. Como consecuencia de esa disposición en serie, ambos circuitos se mantienen completamente separados en el corazón. En animales con muy altas demandas metabólicas, como aves y mamíferos, eso es ventajoso pues permite garantizar que sangres con diferentes contenidos de O2 no se mezclan en ningún momento, lo que favorece el transporte de oxígeno a los tejidos. Pero que ese dispositivo resulte muy ventajoso para aves y mamíferos no quiere decir que los animales que carecen de él tengan, a esos efectos, una configuración incompleta. Como hemos visto, el resto de vertebrados que respiran en aire en la práctica también han conseguido evitar la mezcla de sangres, aunque no de forma completa, y disponen, además de otras funcionalidades de las que carecen los dos grupos homeotermos.

Nota:

En las siguientes anotaciones hemos tratado otros aspectos de los sistemas circulatorios que complementan lo expuesto aquí:

La distribución del agua animal y el curioso caso del potasio

Un viaje a través del sistema circulatorio humano

Corazones

El flujo sanguíneo se reorganiza en respuesta a las necesidades

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 Sistemas respiratorios: la emergencia de un doble sistema circulatorio se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Un viaje a través del sistema circulatorio humano
2. Sistemas respiratorios: el pulmón de los mamíferos
3. Sistemas respiratorios: los límites a la difusión de los gases

El color del oro es inexplicable si no se tiene en cuenta la relatividad

Tras el triunfo de Newton, su forma de plantear la ciencia física se expandió no solo a la mecánica, sino también a las otras ramas de la ciencia, en especial a la electricidad y el magnetismo. Este trabajo culminó a finales del siglo XIX con una nueva teoría de la electricidad y el magnetismo basada en la idea de campos eléctricos y magnéticos. James Clerk Maxwell, quien formuló la nueva teoría del campo electromagnético, demostró que lo que observamos como luz puede entenderse como una onda electromagnética.

La física de Newton y la teoría de Maxwell explican casi todo lo que observamos en el mundo físico cotidiano que nos rodea. Los movimientos de los planetas, los automóviles y los proyectiles, la luz y las ondas de radio, los colores, los efectos eléctricos y magnéticos y las corrientes, ya sean eléctricas o de masas de agua, encajan dentro de la física de Newton, Maxwell y sus contemporáneos. Además, su trabajo hizo posible las muchas maravillas de la nueva era eléctrica que extende por gran parte del mundo desde finales del siglo XIX. No es de extrañar que para 1900 algunos físicos muy distinguidos creyeran que la física estaba casi completa, y que solo eran necesarios algunos ajustes menores.

Albert Einstein en 1904

No es de extrañar, tampoco, que se quedasen estupefactos cuando, apenas 5 años después, un desconocido empleado de patentes suizo, que se había graduado en el Instituto Politécnico Federal de Zúrich en 1900, presentase cuatro trabajos de investigación que desencadenaron una transformación en la física de tal envergadura que todavía está en curso . Uno estos documentos proporcionó la teoría definitiva buscada desde hace tiempo para la existencia de átomos y moléculas y otro inició el desarrollo de la teoría cuántica de la luz.

En el tercer y cuarto artículos, este jovenzuelo de 26 años llamado Albert Einstein introducía una teoría que el llamaba de la invariancia. En esta serie que hoy comenzamos presentaremos la que después sería conocida como teoría de la relatividad y algunas de sus consecuencias.

Aunque la teoría de la relatividad representaba una ruptura con el pasado, fue una ruptura muy suave. Como el mismo Einstein diría en 1954 en “Ideas y opiniones”:

No tenemos aquí ningún acto revolucionario, sino la continuación natural de una línea que puede rastrearse a través de los siglos. El abandono de ciertas nociones relacionadas con el espacio, el tiempo y el movimiento hasta ahora tratadas como fundamentales no debe considerarse como arbitrario, sino solo condicionado por los hechos observados.

Como decíamos antes, la “física clásica” de Newton y Maxwell todavía está plenamente vigente hoy día para lo que observamos en el mundo cotidiano a escala humana, algo nada sorprendente, ya que está física se derivó y diseñó para el mundo cotidiano. Sin embargo, cuando nos alejamos del día a día, necesitamos usar la teoría de la relatividad (para velocidades cercanas a la velocidad de la luz y para densidades extremadamente altas de la materia, como las que se encuentran en estrellas de neutrones y agujeros negros) o la teoría cuántica (para comprender lo que ocurre a escala de átomos y moléculas), o la combinación de ambos conjuntos de condiciones (por ejemplo, para tener en cuenta las los efectos de las velocidades muy altas a escala atómica).

Lo que hace que esta nuevas teoría de la invariancia sean tan asombrosa, y aparentemente difícil de entender, es que nuestras ideas y suposiciones más familiares sobre conceptos básicos como el espacio, el tiempo, la masa y la causalidad deben revisarse desde perspectivas que no nos son tan familiares. Con todo, son fácilmente comprensibles y ni siquiera son necesarias matemáticas más complejas de lo que se estudian en primaria. Iniciamos un viaje para entender una nueva visión del universo que marcó el siglo XX y que en el XXI nos abre posibilidades de conocimiento inimaginables aún.

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

El artículo La teoría de la invariancia se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Los antecedentes de la teoría cinética
2. La teoría cinética y la segunda ley de la termodinámica
3. La teoría de bandas de los sólidos se hace topológica

Jon Irazusta eta Ana Rodriguez Arnas aparatuak jarduera fisikorako behar dugun oxigenoa hartzeko eta ekoitzi den karbono dioxidoa kanporatzeko funtzioa du. Hau dela eta, sistema honen funtzionamendu egokia bereziki garrantzitsua da jarduera fisikoa behar bezala egiteko.

1. irudia: Ohiko ariketa fisiko aerobikoaren eraginez arnas muskuluek indarra eta erresistentzia irabazten dute.

Ariketa fisiko errepikatuak arnas sisteman eragina badu ere, bertan sortzen dituen aldaketak ez dira bihotza eta odol hodietan sortzen dituenen parekoak. Goi mailako kirolariek biriken bolumen eta bizi-ahalmen handiagoa dute. Halere, bereziki lantzen ez badira, biriketako parametro hauek ez dira asko aldatzen, nahiz eta pertsona batek ariketa fisiko jarraitua egin. Ohiko ariketa fisiko aerobikoak arnas sisteman sortzen duen moldaketarik garrantzitsuena da intentsitate jakin batean jarduera bat egiteko biriketako aireztapena murriztea (hau da, minutuko sartzen eta ateratzen den aire kopurua murriztea ). Horrela, gorputza ariketari moldatzen joan ahala, ariketa bera egiteko arnas sistemak lan gutxiago egin beharko du, gizakiak nabaritzen duen sentsazioa hobea izanik. Arnas muskuluek ere indarra eta batez ere erresistentzia irabazten dute, eta horrela jardueraren zeharreko aire-sarrera eta irteera erraztu egiten dira.

Arnas patologia kronikoren bat duten gizakiek (asma, bronkitisa, e.a), eragozpenak dituzte jarduera fisikoan zehar gas-elkartrukearen behar handituari modu egokian erantzuteko. Hau dela eta, jarduera fisiko gutxiago egiten dute, egoera fisikoa okertzen zaie, jarduera egitean zailtasun handiagoak dituzte eta gero eta jarduera gutxiago egiten dute. Gurpil zoro honen ondorioz, gaitasun fisikoa asko murriztu daiteke, bai bihotz eta arnasketaren funtzionaltasunean eta baita muskuluen indarrean ere. Izan ere, ariketa fisikoa egin ezean, etengabe behera egingo du bere gaitasun fisikoak, eta azkenean autonomiaren galera eta menpekotasuna eragingo da. Gurpil zoroa apurtzeko, ezinbestekoa da ariketa fisikoko programa egokituak gauzatzea.

Kontuan izan behar da era berean jarduera fisiko gutxiago egiten bada birikek egunean zehar mobilizatuko duten aire bolumena urriagoa izango dela eta honek garrantzia izan dezakeela muki-jariatze handiagotua duten arnas gaixotasunetan: izan ere, gertaera honek mukien kanporaketa zailagoa egingo du. Birikietan pilatutako mukiek arazo larriak sor ditzakete, hala nola odolaren oxigeno-difusio maila gutxiagotzea edo arnasa-infekzio arriskua areagotzea.

2. irudia: Birikietako Gaixotasun Buxatzaile Kronikoa (BGBK) da arnas gaixotasun ohikoenetarikoa. Gaixotasun hau duten pazienteentzat egokiak dira ibiltzea eta bizikleta estatikoa praktikatzea.

Programen ezaugarriak gaixo bakoitzaren egoerari egokitu behar dira, baina hala ere gomendio orokorrak eman daitezke.

• Edozein ariketatan hasi aurretik gaixotasunak kontrolpean egon beharko luke (arnas aparatuko infekzioa, bronkoespasmoa, etabar.)
• Ingurune hotz eta lehorrak ekidin beharko lirateke
• Medikazioa eskuragarri egon beharko litzateke
• Ariketa tartekatua oso luze eta jarraitua baino errazagoa izan daiteke

Ume eta gazteen kasuan asma da arnasa-patologiarik ugariena. Hauek beste umeekin batera egin beharko lukete ariketa, beti ere aldez aurretik esan duguna kontuan hartuz. Hasieran, ariketa fisikoa egiteko ohiturarik ez dutenentzat batez ere, komenigarria da asma sortzen duten faktoreetatik babesteko, jarduera igerilekuetan edo leku itxietan egitea.

Nagusietan gertatzen den arnas gaixotasunik ohikoena biriketako gaixotasun butxatzaile kronikoa (BGBK) da. Gaixo hauek eragozpenak dituzte populazio orokorrentzako gomendioak jarraitzeko, baina jarduera fisikorik ez egiteak lehen esan dugun gurpil zoroan sartzea dakar. Are gehiago, BGBK duten gaixoengan ariketa fisikoaren ezarekin zerikusia duten komorbilitateak ugariak dira (hipertentsioa eta bihotzeko arterien gaixotasuna).

Astero 3 egunean 15 minutuko ariketa aerobiko ertaina da osasun-onurak lortzeko gaixo hauek egin beharko luketen helburua. Iraupena eta maiztasuna pixkanaka handitu beharko litzateke, bere adineko populazio orokorrentzako gomendagarriak diren mailak lortu arte (150 minutu/aste ariketa ertain). Intentsitatea monitorizatzeko arnas zailtasuna (hitz egiteko zailtasuna) oso egokia da, BGBK duteengan oso parametro nabaria baita. Azkenik, ariketa motari dagokionez ibiltzea eta bizikleta estatikoa izaten dira gomendatuenak.

Gaixo hauek muskuluaren funtzionaltasunaren galera ere dutenez, indarra landu beharko lukete, astean bi aldiz, muskulu talde nagusien ariketen 10-12 errepikapen eginez.

Ariketa fisikoak ez ditu BGBKak eragindako egitura eta funtzio-asaldurak bere onera eramaten, baina ongizatea hobetzen du. Izan ere, eguneroko jarduerak arnas zailtasun gutxiagorekin egitea ahalbideratzen da eta lehen aipatu den gurpil zoroa apurtu dezake. Halaber, BGBKrekin batera gertatzen diren komorbilitateak kontrolatzeko balio du.

3. irudia: Biriketako gaixotasun burtxatzaile kronikoa dutenek jarduera fisikoa oxigeno gehigarria erabiliz egin dezakete. (Argazkia: U.S. Air Force/Tech Sgt. Andy Bellamy)

Programa hasi baino lehen, gaixo hauengan bereziki komenigarria da azterketa medikoa egitea, egon daitezkeen arriskuak baloratzeko eta intentsitate egokia agintzeko. Lehenengo asteetan terapeuta baten ikuskaritzapean egitea komeni da. Ondoren, ariketa fisikoa bere ohiko bizimoduan integratzea da ohikoena.

BGBKko gaixoetan azpimarratu egin beharrekoa da jarduera egiteari utzi egin behar zaiola, bularrean, lepoan edo besoan bat-bateko mina, goragalea, buruko mina edo zorabioak sentitzen badira. Disnea, edo arnas egiteko zailtasuna gertatzen bada, erritmoa jaitsi egin beharko litzateke. Halere, sintoma honek jarraitzen badu, gelditu eta atsedena hartu behar da.

Arnas muskuluen entrenamendu espezifikoa arnas patologiak dituztenengan edo toraxeko kirurgia bat jasan duteengan ohiz erabiltzen den tratamendua da, oso erabilgarria baita gaixoen funtzionalitatea eta bizi–kalitatea mantentzeko eta arnasa-infekzioak saihesteko. Gaur egun, ikusi da arnas muskuluen entrenamenduak onuragarriak direla beste patologietan, bihotz patologietan edo pertsona gizenetan ere. Are gehiago, kirol-errendimendua hobetzeko erabil daitekeela iradokitzen duten lanak gero eta ugariagoak dira.

Laburbilduz esan dezakegu ariketa fisikoak edozein jarduerak eskatzen duen aireztapenaren handitzea murrizten laguntzen duela, arnas sistemaren egituran eta funtzioan eragin oso nabariak ez baditu ere. Hau bereziki garrantzitsua da arnasa-patologia kronikoak dituzten gaixoengan. Arnas muskuluen entrenamendua medikuntzan eta kirolean gero eta garrantzi handiagoa hartzen ari da.

Informazio gehiago:

• Donald C McKenzie. Respiratory physiology: adaptations to high-level exercise. British Journal Sports Medicine 2012 May;46(6):381-4. doi: 10.1136/bjsports-2011-090824
• Exercise for Persons with Chronic Obstructive Pulmonary Disease. American College of Sports Medicine (ACSM) current comment.

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Egileez: Jon Irazusta Astiazaran, (@irazusta_jon) UPV/EHUko Fisiologiako irakaslea da eta Ana Rodriguez Larrad UPV/EHUko Fisioterapia irakaslea da eta arnas-fisioterapian aditua.

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Ariketa fisikoari buruzko artikulu-sorta:

1. Ariketa fisikoak osasunean dituen onurak: zein, zenbat, nola eta noiz? I. Oinarriak.
2. Ariketa fisikoak osasunean dituen onurak: zein, zenbat, nola eta noiz? II. Bihotz eta odol-hodien sistema.
3. Ariketa fisikoak osasunean dituen onurak: zein, zenbat nola eta noiz? III. Gorputzaren osaera eta pisuaren kontrola.
4. Ariketa fisikoak osasunean dituen onurak: zein, zenbat, nola eta noiz? IV. Giharrak eta hezurrak.
5. Ariketa fisikoak osasunean dituen onurak: zein, zenbat, nola eta noiz? V. Odoleko glukosaren kontrola eta diabetesa.

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Rita Levi-Montalcini, premio Nobel de Medicina o Fisiología 1986, el día de la celebración de su centenario en 2009.

La gente más inteligente tiene, por regla general, mayor calidad de vida, mejor salud y vive más años. Siempre se ha pensado que eso es debido a que las personas más inteligentes toman mejores decisiones sobre sus hábitos de vida. Sin embargo, es posible que además de ese factor, en esa relación intervengan otros elementos, como han sugerido estudios que han encontrado sorprendentes relaciones entre la inteligencia general (factor G) y otras variables.

Uno de los estudios da cuenta de la existencia de una correlación altamente significativa (en términos estadísticos) entre dos variables que en principio, y según sus autores, no tienen nada que ver entre sí, que son la calidad del semen y la inteligencia. Los autores plantean la hipótesis de que exista un factor de éxito o adecuación “f” (de fitness) que subyace a características diversas y que hace que éstas covaríen. Éxito debe entenderse en este contexto como una suerte de propensión estadística a la supervivencia y el éxito reproductivo. Y en otro, observaron correlación negativa entre la inteligencia y la presencia de algunas anomalías o malformaciones de base genética, algo que sería igualmente consecuencia de la existencia de ese factor “f” general de éxito o adecuación.

Los autores proponen dos posibles explicaciones para la existencia de ese tipo de asociaciones entre rasgos en principio independientes. Una sería que el fenómeno se deba a la existencia de genes con efectos pleiotrópicos, o sea, con efectos múltiples en más de un carácter fenotípico. Y la otra es que sea el resultado de lo que en inglés se conoce como “assortative mating” y que podría traducirse como emparejamiento según un conjunto (un surtido) de criterios definidos. La covariación de distintos rasgos sería el resultado de que a lo largo de generaciones personas pertenecientes a determinados grupos de población hayan preferido sistemáticamente esos rasgos en sus parejas y, por lo tanto, se hayan seleccionado a la vez. En este caso habrían sido la inteligencia y otros que reflejan lo que podría considerarse como calidad genética del individuo, muestra de la cual serían la calidad espermática y la ausencia de anomalías.

Los autores de estos trabajos, conscientes de lo impopulares que son los estudios que atribuyen a factores hereditarios rasgos como los aquí tratados, se curan en salud de un tipo de posibles críticas con el párrafo final del segundo trabajo. Transcribo, según traducción propia:

“El campo de la epidemiología cognitiva debiera ocuparse de todas las posibles relaciones causales entre inteligencia y salud, y no solo entre inteligencia fenotípica, estilo de vida, ambientes sociales y salud. La eliminación de las desigualdades de salud es uno de los objetivos que se asigna a la epidemiología cognitiva. Si nuestra hipótesis del factor de éxito es correcta, habría que ver las desigualdades de salud bajo un prisma algo diferente. Puede que algunas disparidades entre grupos socio-económicos no sean evidencia de una sociedad disfuncional, sino que reflejen una variabilidad genética en la carga de mutaciones que afecta tanto a la salud física como a la inteligencia en general (que, a su vez, influye en el éxito socio-económico). La misma evolución puede, mediante mutaciones pleiotrópicas y emparejamientos de acuerdo con un surtido de criterios definidos, maximizar el rango de calidad genética entre individuos y la intensidad de las correlaciones genéticas entre caracteres, con el efecto colateral de que se maximiza la aparente injusticia de la situación médica, educativa y económica. Sin embargo, esto no debiera causar pesadumbre. La evolución también nos ha proporcionado perspicacia, comprensión, empatía y un sentido de la justicia. Las buenas personas, equipadas con una buena comprensión del mundo tal y como es, siempre han encontrado oportunidades para reducir el sufrimiento evitable haciendo uso de esos dones.”

Referencias:

Rosalind Arden, Linda S. Gottfredso, Geoffrey Miller, Aran Pierce (2009): Intelligence and semen quality are positively correlated. Inteligence 37 (3): 277-282

Rosalind Arden, Linda S. Gottfredso, Geoffrey Miller (2009): Does a fitness factor contribute to the association between intelligence and health outcomes? Evidence from medical abnormality counts among 3654 US Veterans. Intelligence 37 (6): 581-591

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 El factor de adecuación f se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Curso de verano “La ciencia de nuestras vidas”: La cultura como factor evolutivo, por Juan Ignacio Pérez
2. El altruismo en las mujeres se ve recompensado
3. Cuestión de contrastes

Europako neolitizazioa argitzeko Hungaria, Alemania eta Espainiako duela 8.000-4.000 urteko 180 genoma berreskuratu dituzte .

Europako neolitikoko gizakiak Anatoliatik etorritako nekazarien ondorengo zuzenak zirela eta ehiztari-biltzaile lokalekin nahasketa eskasa izan zutela da orain arteko ikerketek ezarri dutena. 3.000 urtez elkarrekin gurutzatu zirela frogatu du ikerketa honek, uste horren kontra.

Jakina zen mesolitoko ehiztariak eta nekazariak genetikoki ezberdinak zirela, baina ordezkapen prozesu horren tokiko dinamikak ia ezezagunak ziren orain arte. Ehiztari-biltzaile izatetik nekazari izatera pasatzeak (neolitizazioa) trantsizio demografikorik handiena suposatu zuen gizakiarentzat milioika urtean. Orain dela 10.000 urte inguru sortu zen nekazaritza Ekialde Hurbilean eta Europara zabaldu. Nekazari taldeak mesolitikoko ehiztariak ordezkatu zituen milaka urte gutxi batzuren ostean.

Europako hiru eskualde ezberdinetako (Hungaria, Alemania eta Espainia) lagin genomikoak sekuentziatu eta aztertu dituzte ikerketan; Espainiako 38 lagineko datu genomikoak erabili dira, horietatik 17 ezezagunak izan dira orain arte eta bai Burgoseko eta baita Arabako aztarnategietako laginak erabili dira. Sekuentziazioari esker jakin ahal izan da lehen nekazarien etorreraren ostean tokiko ehiztariekin gurutzatu zirela zenbait mendetan zehar hiru kasuetan.

Dibertsitate genetikoa prozesu lokalen ondorio izan zirela utzi du agerian ikerketak, aztertutako hiru zonaldeetan ehiztari-biltzaile leinu iturri eta proportzio ezberdinak daudela. 2006an La Braña-Arintero (Leon) ehiztari mesolitikoa aurkitu zuten eta duela apenas hiru urte sekuentziatu zuten bere genoma. Bada, Iberiar penintsulako neolitiko ertaineko, azken neolitikoko eta kalkolitikoko nekazarien genomek La Brañako ehiztarietatik jasotako %25eko osagai genetikoa agertzen dutela aurkitu du ikerketa honek. Europa erdiko genomek, bere aldetik, inguru hartako ehiztariekiko antza agertzen dute.

Zenbait kasutan, Europa erdian gehienbat, arbaso mistoak dituzten norbanakoak aurkitu dira, baita nekazarien artean bizi eta lurperatuak izan ziren ehiztariak ere. Neolitizazio prozesua uste zena baino konplexuagoa izan zela irudikatu du ikerketak, nekazarien migrazio hutsa edo prozesu demografiko uniformea ez zela izan frogatzen baitu.

Iturria: UPV/EHUko prentsa bulegoa: Neolitikoko biztanleria europarraren eraldatzea

Erreferentzia bibliografikoa

Mark Lipson et al (2017) ‘Parallel palaeogenomic transects reveal complex genetic history of early European farmers’. Nature doi: 10.1038/nature24476.

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Juan Ignacio Pérez Iglesias, lector

En biología animal y fisiología nos interesamos por cómo varía la velocidad o intensidad de los procesos con el tamaño de los organismos que estudiamos. Del estudio de esa fuente de variación hemos descubierto que fenómenos tales como el metabolismo, el latido cardiaco, la proporción de grasa corporal o el tamaño del encéfalo no son funciones lineales de la masa corporal. Son funciones potenciales de la misma. Y el valor de la potencia de la ecuación que las relaciona con la masa puede ser mayor o menor que 1. Si fuera 1 la relación sería lineal, por supuesto.

Geoffrey West es un físico al que, hace más de veinte años y por razones que se encarga de explicar él mismo, le empezaron a interesar las relaciones entre ciertas variables y el tamaño de los organismos. Se asoció con otros científicos del campo de la ecología evolutiva y más adelante de otras áreas, e inició una línea de trabajo que a la postre ha resultado ser muy fructífera. Tanto, que además de un ramillete de artículos en algunas de las mejores revistas científicas, ha escrito un libro divulgativo en el que da cuenta de los resultados cosechados. El libro se titula Scale, en versión breve, y Scale: The universal laws of growth, innovation, sustainability, and the pace of life in organisms, cities, economies and companies en toda su extensión.

Como no le resultaban satisfactorias las hipótesis acerca de los factores que determinan esas dependencias de tamaño, propuso una nueva que, todo hay que decirlo, hoy es la que más aceptación tiene, aunque con alguna variación. La hipótesis en cuestión se basa en el carácter fractal de las ramificaciones de los sistemas de distribución de gases, nutrientes y demás sustancias de interés fisiológico en el interior de los organismos animales. A partir de consideraciones puramente geométricas desarrolló, junto con sus colegas, modelos que predecían cuál había de ser el valor de la potencia de las relaciones entre funciones diversas y el tamaño. Y los resultados le satisficieron.

Tras ocuparse de los animales, su metabolismo, su alimentación, sus corazones, el latido cardiaco y demás, pasó a las plantas, al modo cómo se distribuye la savia y llega hasta las hojas. Y no contento con los árboles, siguió con las ciudades: su funcionamiento, la velocidad a la que anda la gente por ellas, el volumen de combustible que consumen, la longitud de las redes de cables, su intensidad innovadora, y bastantes más rasgos cuantitativos que permiten caracterizar cómo funcionan los sistemas urbanos. También se ha ocupado de las empresas, aunque en menor medida.

Partiendo, en todos los casos, de una serie de premisas relativamente sencillas –las relacionadas con la fractalidad de los procesos analizados-, West y colaboradores realizan predicciones que vienen a cumplirse con un alto grado de acierto1 y que básicamente permiten definir una serie de magnitudes muy simples que caracterizan el funcionamiento de organismos o ciudades en función de sus dimensiones. Resumiendo mucho se puede decir que en los organismos las cosas van más lentas cuanto más grandes son, mientras en las ciudades ocurre lo contrario: en las de mayor tamaño casi todo va más rápido.

Lo más notable de los resultados de West es el carácter universal de las relaciones encontradas. Él sostiene que esos resultados reflejan, de hecho, la existencia de leyes que gobiernan el modo en que funcionan organismos de diferente naturaleza en función de su tamaño. Se trataría, según él de leyes de la Naturaleza equivalentes a otras leyes que la ciencia ha ido descubriendo a lo largo de su historia.

Como suele ocurrir en estos caso, no todo lo que he leído en Scale me ha gustado. No me gusta la actitud condescendiente del autor en relación para con sus colegas de otras disciplinas. Tampoco me han convencido algunas explicaciones de índole fisiológica; West es físico y los colegas con los que ha trabajado las materias biológicas son ecólogos y eso, cuando habla de fisiología, se nota. El texto es, a mi juicio, demasiado largo porque ha dedicado mucho espacio a explicar nociones muy básicas; es posible que haya lectores que lo agradezcan, pero no ha sido mi caso. Y por último, tampoco me ha parecido buena idea el ejercicio de prospectiva que hace hacia el final en un línea neomalthusiana. Porque el futuro sigue sin ser predecible.

Pero dicho lo anterior, Scale es un libro muy interesante porque los fenómenos que analiza y la aproximación seguida lo son. Además, para las gentes de ciencia resulta muy gratificante encontrar el tipo de regularidades universales que documenta. A mí, en concreto, me ha resultado muy sugerente, sobre todo lo relativo a las ciudades; creo que entiendo mejor la forma en que funcionan los sistemas urbanos después de leerlo. Es un libro que hace pensar, “thought provoking”, como dicen inglés.

Ficha:

Autor: Geoffrey West

Título: Scale: The universal laws of growth, innovation, sustainability, and the pace of life in organisms, cities, economies and companies.

Año: 2017

Editorial: Penguin Random House/Orion

Nota:

1 De otra forma, imagino que los trabajos no se habrían publicado.

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

El artículo El tamaño importa en organismos, empresas, ciudades y economías se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. #Naukas14 El tamaño sí importa…sobre todo en el nanomundo
2. De los organismos
3. Evolución del tamaño animal

Uxue Razkin Emakumeak zientzian

Goi mailako lanpostuetan gizonezkoak dira nagusi. Adituek hori irauli behar dela iritzi diote. “Hainbat ikerketak diotenez, 6 urterekin neskek uste dute azkarrak diren pertsonak mutilak direla. Hau da, 6 urte besterik ez dituztenean, neskek desberdin ikusten dituzte beren buruak; eta beti txarrerako”, azaldu du Maria Luz Guenaga Deustuko Unibertsitateko ingeniariak. Horri buelta emateko badira ekimenak, Inspira bezala, neskak zientziari eta teknologiari lotutako hezkuntzara gerturatzea dute helburu. Artikuluan planteatzen den arazoari dagokionez, hezkuntza ereduan sakontzea funtsezkoa dela uste du Itziar Zubillaga DNA Data enpresako Kalitate zuzendariak.

Ingeniaritza eta teknologia

Ilargiko erregolitoak –alteratutako eta kontsolidatu gabeko geruza da, arroka solidoaren gainean kokatzen dena eta arroka zatiz eta mineral pikorrez osatzen dena–, baliatuz ura eta oxigenoa lortzeko teknika garatu du ikertzaile talde batek. Zientzialari asko aritu dira arlo horretan, hau da, astronautak bertan bizirik mantentzeko beharrezkoak diren ura eta oxigenoaren ekoizpena lortzeko bidean. Esan bezala, oraingoan, Ilargiko arrokak baliatuta teknika bat garatu dute. Hau da praktikan jartzen den lehenbiziko aldia. Proposatutako makina Ilargian aritzeko tamaina egokia du ingeniarien esanetan: 400 kiloko gailua da, eta orduko 25 kilogramo erregolito prozesatzeko aukera dauka.

Biologia

Zeroiek urperatzeko eta sakonera handiko uretara iristeko ahalmena baliatzen dute ur sakonetan bizi diren txibiak harrapatzeko. Hortzak dituzten animalia handienak dira. Baina beheko masailezurrean dituzte soilik. Dauzkaten hortzak ez dira zorrotzak. Hori horrela, kaxaloteek ez dituzte harrapakinak zatitzen, horiek zurrupatuz irensten dituzte, ia osorik. Duela gutxi, gaur egungo zeroien antzeko tamaina duen espezie baten aztarna fosilduak aurkitu dituzte Peruko basamortuan; aztarnek 12-13 milioi urteko antzinatasuna dute.

Elikagaiak

Hainbat elikagaien publizitateak dakarren iruzurra azaldu digu Josu Lopez-Gazpiok entzute handiko adibide bat gurera ekarriz: E identifikazio-kodea duten elikagaien osagaiak kaltegarriak dira osasunarentzat. Kimikariak dio E markadun osagai askok minbizia eragin zezaketela entzun zuela behin baina “orain badakit E markak sailkapen kodeak besterik ez direla, konposatu hori aztertua izan dela adierazteko eta haren identifikazioa eta erabilpen arauak errazteko. Izatez, E markak ez du adierazten konposatua ona edotxarra den, ezta naturala edo artifiziala den ere”. Eta nondik dator orduan osagai horiek minbizia eragiten dutela dioen uste oker hori? Galdera horren erantzuna ezagutzeko, jo ezazu artikulu honetara.

Medikuntza eta osasuna

Tony Wiss-Coray Standford Unibertsitateko ikertzaileek frogatu dute gazteen odolaren transfusioak eraginkorrak direla zahartzaroarekin lotutako asaldurak apaltzeko. Saguekin frogatu ondoren, entsegu kliniko bat egiteko baimena eskatu zuten. Dena den, lehen emaitzek ez dute hobekuntza nabarmenik erakutsi. Baina egia da boluntarioetako batzuk lehen baino hobeto moldatu zirela eguneroko jarduera jakin batzuetan, hala nola erosketak egiten eta janaria prestatzen. Berria egunkarian irakurtzeko ere aukera badago.

Osasunari dagokionez, milioi bat eta erdi medikuntza-ikerketa aztertuta, ondorioztatu dute medikuntza-ikerketetan gehiago hartzen direla kontuan generoa eta sexua, ikertzaileak emakumeak direnean. Sexua eta generoa faktore garrantzitsuak dira medikuntzan, baina, hala ere, medikuntza-ikerketa gehienak arrekin egiten dira, bai animalietan, bai pertsonetan. 2008tik 2015era argitaratutako artikulu zientifikoak izan dituzten kontuan eta horietan generoaren eta sexuaren araberako azterketarik egin den edo ez, eta zein den ikertzaileen generoa aztertu dute.

Paleontologia

Lan batek argitu du Europako neolitizazio-prozesuan zehar, ehiztari-biltzaile europarrak behin eta berriz nahastu zirela Ekialde Hurbiletik etorritako nekazariekin. Orain arte egin diren ikerketek kontrakoa aditzera eman dute, hau da, europar gizaki neolitikoak Anatoliatik etorritako nekazari horien ondorengo zuzenak zirela eta ez zirela horiekin nahastu. Aipatutako ikerketak, Bostoneko Harvard Medical Schoolek gidatutakoa, ordea, 3.000 urtez elkar gurutzatzen aritu zirela frogatu du.

Fisika

Esku pilotan erabilitako piloten arteko diferentziak kuantifikatzeko metodo bat proposatzen du bere Gradu Amaierako Lanean Sara Ruizek. Bere helburua: Talkaren elastikotasuna adierazten duen itzultze koefizientea neurtzean oinarritutako sailkapen-metodo bat diseinatzea. Bi esperimentu egin ziren: alde batetik, pilota bertikalki jaurti zen 10 metroko altuerara arte, erortzen zenean bote bakoitzaren altuera neurtzeko eta bestetik, pilota horizontalki jaurti zen frontoiko frontisaren kontra, pilotak sailkatzeko erabili ohi den jaurtiketa-mota. Bigarren honetan lortu ziren emaitzak argigarriagoak izan ziren. Itzultze koefiziente guztiak alderatzean, adinaren arabera sailkatzeko modua aurkitu zen pilota-mota bakoitzarentzat

Klima aldaketa

Salvador Samitier Generalitateko klima aldaketaren Kataluniako Bulegoko Zuzendaria da eta Miarritzen egin den klima aldaketaren inguruko nazioarteko kongresuan izan denez, Berriak elkarrizketa bat egin dio. Tenperaturaren igoera aipatu du lehendabizi: “Egiaztatu dugun fenomeno bat da: 0,3 gradu igo da hamarkada batetik bestera Katalunian, eta hau ez da Pirinioetako ezaugarrietako bat, beste mendietan ere gertatzen baita”. Horretaz gain, hitzaldian, klima aldaketa osasunarekin lotu du eta horren harira esan ditu kontu interesgarriak. Besteak beste, tenperatura igotzen denean, kolektibo batzuk, adineko jendea, haur txikiak, eta oro har arnasketa arazoak dituztenak kaltetuak dira. Modu berean dio, klima aldaketaren kontra jarraitu behar dugula.

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

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Egileaz: Uxue Razkin Deiako kazetaria da.

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El pasado 14 de septiembre de 2017 se celebró la primera edición de Naukas Pro, en el que Centros de Investigación, Laboratorios, científicos de renombre o equipos de trabajo contaron con 20 minutos para explicar a un público general en qué consiste su trabajo.

5ª Conferencia: Inma Estévez, departamento de producción animal de Neiker Tecnalia

Inma Estévez explica cómo se trabaja en la producción animal

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

El artículo Naukas Pro 2017: Inma Estévez y la producción animal se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Naukas Pro 2017: Julián Estévez y la inteligencia computacional
2. Naukas Pro 2017: Leni Bascones y los superconductores
3. Naukas Pro 2017: Manuel Collado y las células madre

Gauza guztiek kontzientzia duteneko ideia ez da berria, zenbait erlijiotan dago. Eta inork ezin du ukatu erakargarria denik, hortxe “Star Wars”en ‘indarra’ adibide modura. Horren inguruan hausnartuko dugu Jesús Zamoraren eskutik? Panpsychism: Is mind everywhere?

Berebiziko garrantzia dute neurexinak sinapsi neuronalak ezartzerako orduan. Baliteke autismoa haiekin harremana izatea. 2013. urtean Nobel saria irabazi zuen Thomas C. Südhofek gai honi buruz egindako lana dakar José Ramón Alonsok Neurexins and autism

Molekula bateko elektroien interakzioa bezalako arazo konplexu bati irtenbidea bilatzerakoan argi dabil DIPCko jendea, Introducing a new global method to calculate electron correlations, adibidez.

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

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Los investigadores han recuperado 180 genomas de Hungría, Alemania y España de hace entre 8.000 y 4.000 años. Su estudio pone de manifiesto que los primeros agricultores en Europa se entrecruzaron con los cazadores locales durante nada menos que 3.000 años.

Imagen: Dan Burr

El cambio del modo de vida cazador-recolector a agricultor representa la mayor transición demográfica experimentada por el ser humano en millones de años. La agricultura surge en Oriente Próximo hace unos 10.000 años y posteriormente se expande hacia Europa, donde en pocos miles de años reemplaza a los cazadores mesolíticos (el primer genoma mesolítico, secuenciado hace apenas tres años, es el del hombre de La Braña, en León). Aunque desde hace algunos años sabemos que ambos grupos eran genéticamente distintos, las dinámicas locales de dicho proceso de reemplazamiento eran hasta ahora poco conocidas.

Un equipo internacional de investigadores, entre los que se encuentran Javier Fernández Eraso y José Antonio Mujika Alustiza, del Departamento de Geografía, Prehistoria y Arqueología de la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea, ha logrado secuenciar numerosas muestras antiguas procedentes de tres regiones de Europa (Hungría, Alemania y España). “Gracias a esta secuenciación se ha podido determinar que en los tres casos, después de la llegada inicial de los primeros agricultores, éstos se entrecruzaron con los cazadores locales a lo largo de varios siglos”, han explicado desde el equipo investigador. Es decir, los genomas de los agricultores del neolítico medio, final y del calcolítico de la península Ibérica muestran cerca de un 25% de componente genético procedente de cazadores afines a La Braña, pero los de Europa central muestran afinidades con cazadores de esa región.

En algunos casos, especialmente en Europa central, se detectan individuos con ancestralidades mixtas e incluso cazadores que se incorporan a vivir a las comunidades agrícolas y son enterrados allí. “Este descubrimiento dibuja un panorama más complejo del que existía hasta ahora sobre el proceso de neolitización, que ya no puede considerarse únicamente una migración de agricultores ni un proceso demográfico uniforme”, señalan.

El análisis de más individuos de la prehistoria de la península ibérica ayudará a completar este panorama y a entender los cambios genómicos que tuvieron lugar con posterioridad, con la llegada de los metales e incluso con migraciones que ocurrieron en tiempos históricos. En estos momentos, se dispone de cerca de 400 genomas ibéricos antiguos de todas las regiones y períodos, desde el mesolítico hasta la edad media, que siguen mostrando cambios genéticos posteriores que podrán correlacionarse con cambios a nivel arqueológico.

Referencia:

Mark Lipson et al (2017) ‘Parallel palaeogenomic transects reveal complex genetic history of early European farmers’. Nature doi: 10.1038/nature24476.

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

El artículo La compleja transición de cazador-recolector a agricultor se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Si Felipe fuese nutricionista hablaría de la transición nutricional
2. #Naukas15 El cazador de cerebros
3. #Naukas13 Tractor, azada y bacterias. Las herramientas del agricultor

El impacto de la microbiota en las infecciones bacterianas durante el tratamiento del cáncer

Las infecciones son uno de los grandes temores y riesgos que tiene un paciente que está siendo tratado contra el cáncer y pueden llegar a ser una causa importante de su fallecimiento. Esto suele ser debido a los efectos colaterales de la quimioterapia y radioterapia que dañan la mucosa intestinal (lo que se denomina mucositis), y a la medicación inmunosupresora que debilita el sistema inmune, las defensas, lo que favorece la susceptibilidad a padecer infecciones. La pérdida de la integridad de las mucosas aumenta mucho el riesgo de que las bacterias patógenas la atraviesen y causen bacteriemia (presencia de bacterias en sangre). Por eso, los enfermos suelen además recibir un tratamiento antibiótico intenso, lo que puede alterar no sólo la microbiota intestinal del propio paciente, sino también las barreras y mucosas epiteliales. Este mismo ambiente oncológico favorece también la proliferación de bacterias resistentes a los antibióticos.

Los pacientes oncológicos sufren una gran cantidad de infecciones

Depende del tipo de cáncer, pero, por ejemplo, hasta un 15% de los trasplantados de médula ósea pueden padecer complicaciones con infecciones, que pueden llegar a ser mortales. Las infecciones más frecuentes en un enfermo oncológico suelen ser las neumonías, especialmente en los pacientes con cáncer de pulmón. También es frecuente que un paciente oncológico lleve un catéter intravenoso durante largos periodos de tiempo, lo que favorece las infecciones relacionadas con el uso de catéteres o sondas. En los cánceres hematológicos son frecuentes las bacteriemias. Las enterocolitis por Clostridium difficile son hasta un 30% más frecuentes en enfermos oncológicos que en pacientes normales, y, además, la infección por esta bacteria aumenta la mortalidad un 20%. Como hemos dicho, el tratamiento antibiótico aumenta el problema, y en un paciente con cáncer son típicas las infecciones por bacterias Gram positivas como Staphylococcus o Enterococcus, o por Gram negativas como Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter o Acinetobacter, muchas de ellas resistentes a los antibióticos como carbapenems, meticilina, vancomicina, etc. Además, estas bacterias pueden acceder y colonizar lugares estériles por haberse roto las barreras epiteliales.

Se necesitan nuevas estratégicas y tratamientos alternativos para evitar todas estas infecciones en los pacientes oncológicos

Hoy sabemos que los microbios que habitan en nuestro cuerpo en condiciones normales (la microbiota) influyen de forma muy importante en la fisiología y la patología del huésped. Entre las funciones de la microbiota está la de prevenir la colonización e infección de bacterias patógenas oportunistas, inducir componentes específicos del sistema inmune, promover una tolerancia inmune intestinal, balancear el proceso inflamatorio, mejorar la barrera epitelial, etc. En general, una microbiota intestinal con una gran diversidad de microorganismos es un indicador de buena salud, y la pérdida de diversidad microbiana suele ser frecuente durante la quimioterapia. Además, el uso de antibióticos para evitar infecciones en los pacientes oncológicos e inmunocomprometidos, no solo favorece la aparición de resistencias a los antibióticos sino que causa también una alteración de la propia microbiota.

Nuestra salud depende también de nuestros microbios.

Cada vez conocemos mejor la composición y función de nuestra microbiota, y hay más estudios que demuestran una correlación entre la microbiota del paciente oncológico y una infección durante el tratamiento con quimioterapia. Se han descrito cambios en la diversidad de la microbiota intestinal que preceden a una eventual infección. La razón es que una microbiota “saludable” puede proteger de una colonización y establecimiento del patógeno, bien porque la microbiota produzca alguna sustancia que inhiba al patógeno (como las bacteriocinas) o por su función moduladora del sistema inmune. Mantener una microbiota diversa y heterogénea en los pacientes con cáncer antes del inicio del tratamiento puede explicar por qué algunos pacientes son más susceptibles a padecer infecciones durante el tratamiento.

Una microbiota “sana” puede proteger del establecimiento de un patógeno

Aunque actualmente no sabemos exactamente qué especies bacterianas podrían prevenir el aumento o predominio de un determinado patógeno, algunos ensayos sugieren, por ejemplo, que un aumento de la bacteria Clostridium scindens en el intestino previene la infección por Clostridium difficile o que la colonización por Barnesiella, un tipo de Bacteroidete, confiere protección frente a Enterococcus. Se sabe que muchas bacterias comensales de la microbiota mejoran la función del epitelio como barrera. Algunos Bacteroides, Bifidobacterium, Faecalibacterium o Lactobacillus aumentan las uniones entre las células del epitelio, reducen la permeabilidad intestinal, aumentan la reparación de los epitelios y la producción de moco protector. Por ejemplo, la producción de butirato por parte de la microbiota ha sido asociada a la producción de mucina (componente principal del moco) que interviene en la integridad del epitelio y de las uniones entre las células epiteliales. Por tanto, algunas bacterias intestinales son muy beneficiosas para evitar infecciones.

En los pacientes con cáncer existe un balance entre una microbiota “saludable” y el desarrollo de una infección gastrointestinal que depende de la integridad de la barrera mucosal (Fuente: ref 1)

Modificar la microbiota intestinal para mejorar la calidad de vida de los pacientes con cáncer

Todavía son necesarios muchos más ensayos clínicos y la investigación está en sus comienzos, pero ya se están proponiendo algunas soluciones terapéuticas basadas en modificaciones de la microbiota intestinal para mitigar las infecciones y mejorar la calidad de vida de los pacientes con cáncer. Por ejemplo, el trasplante de microbiota intestinal (también conocido con el repulsivo nombre de trasplante fecal) se ha utilizado para reducir el riesgo de infección recurrente por Clostridium difficile. Hay ya estudios de su eficacia vía enemas, endoscopias, tubo nasogástrico o cápsulas liofilizadas, pero todavía faltan estudios en pacientes con cáncer y existe la duda de que pueda ser una forma de introducir nuevas infecciones en pacientes inmunocomprometidos. De momento es necesario estandarizar las técnicas y evaluar su efectividad clínica, pero es probable que en el futuro el trasplante de microbiota sea más común de lo que nos imaginamos. También se están proponiendo nuevos diseños de probióticos (una mezcla concreta y bien definida de microbios “saludables”) o de prebióticos (oligosacáridos o ácidos grasos de cadena corta que promuevan la proliferación y colonización de bacterias propias que eviten los patógenos invasores).

Medicina “a la carta” teniendo en cuenta también a tus microbios

Pero, manipular la microbiota y restaurarla en caso de alguna enfermedad, a través de trasplantes, probióticos o prebióticos es mucho más complicado que lo que podíamos imaginar. La razón de esta dificultad puede ser que la microbiota supone un complejo consorcio con millones de interacciones entre los propios microbios y nuestras células. Es necesario seguir investigando para entender mejor los mecanismos por los que la microbiota mantiene la salud o desencadena la enfermedad. Los pacientes con cáncer necesitan estos estudios, es urgente avanzar en el conocimiento del efecto de la microbiota en la infección de estos pacientes.

Lo que sí podemos predecir es que en un futuro muy próximo el análisis del microbioma humano se incorporará a los protocolos de medicina personalizada de precisión. Una medicina “a la carta” que propondrá un tratamiento personalizado teniendo en cuenta los millones de datos del genoma, metabolismo, sistema inmune y microbioma de cada paciente individual. Cuando vayas al hospital, el médico secuenciará y analizará tu genoma, con los datos de tu ARN y proteínas, definirá tu metabolismo y analizará tu sistema inmune. Pero además, estudiará la composición de tu microbiota y su función, identificará microorganismos oportunistas potencialmente patógenos en tu cuerpo, posibles deficiencias y cómo tus microbios pueden afectar al tratamiento. Con todos esos datos tuyos, podrá estudiar tu susceptibilidad genética a padecer una enfermedad, podrá predecir tu respuesta a un tratamiento y posibles reacciones adversas, incluso recomendar un cóctel de microbios concreto, podrá en definitiva diseñar una terapia personalizada para ti: medicina “a la carta”, pero teniendo en cuenta también tu microbiota, porque (no lo olvides) … ¡somos microbios!

En resumen: los tratamientos contra el cáncer alteran la microbiota y favorecen la aparición de infecciones. Es necesario seguir investigando nuevas soluciones terapéuticas basadas en la manipulación de la microbiota en este tipo de enfermos para mitigar las infecciones y mejorar su calidad de vida.

Este post ha sido realizado por Ignacio López-Goñi (@MicrobioBlog) y es una colaboración de Naukas.com con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.

Referencias científicas y más información:

(1) Impact of the microbiota on bacterial infections during cancer treatment. Galloway-Peña, J., y col. Trends in Microbiology. July 17, 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.tim.2017.06.006

https://es.wikipedia.org/wiki/Mucositis

https://es.wikipedia.org/wiki/Bacteriemia

https://es.wikipedia.org/wiki/Colitis_seudomembranosa

https://es.wikipedia.org/wiki/Bacteriocina

https://es.wikipedia.org/wiki/Mucina

http://microbioun.blogspot.com.es/2014/09/trasplante-fecal.html

http://www.cell.com/trends/microbiology/fulltext/S0966-842X(17)30151-8

El artículo Microbiota y cáncer se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Ariketa fisikoa egitea osasuntsua dela diote adituek, hala ere, epe luzera ondorio kaltegarriak ere ekarri ditzake eta haien artean ohikoenak lesioak dira. Bihurrituak, hausturak, kolpeak…era askotako lesioak gertatzen dira eta epe motzean eragiten duten minaz gain, are kezkagarriagoak diren epe luzerako osasun arazoak ere sortzen dituzte, gure bizi kalitatea jeitsiz. Zeintzuk dira, ordea, ondorio hauek? Zein dira lesio hauek eragiten dituzten arrisku faktore nagusiak? Nola saihestu daitezke?

Galdera hauei erantzuna bilatzeko, Jon Larruskain, UPV/EHUko Sport Genomics taldeko ikertzailearekin izan gara. Bere esanetan, indarra, malgutasuna, oreka eta koordinazioa bezalako gaitasunak lantzeko ariketa programek lesioen ehuneko handi bat prebenitzen laguntzen dute.

‘Zientzialari’ izeneko atal honen bitartez zientziaren oinarrizko kontzeptuak azaldu nahi ditugu euskal ikertzaileen laguntzarekin.

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“Soy esa bacteria que vive en tu intestino” de Julio Ruiz Monteagudo es el vídeo ganador del premio al mejor vídeo de divulgación de la 6ª edición de los premios On Zientzia. Este vídeo musical de animación ofrece en menos de cuatro minutos una introducción al proceloso mundo de las bacterias que viven en ese cuerpo que llamamos nuestro, pero que, en puridad democrática, es de ellas.

¿Tienes una idea genial para explicar un concepto científico en un vídeo? ¿Quieres ver tu trabajo emitido en televisión? La Fundación Elhuyar y el Donostia International Physics Center (DIPC) han organizado la octava edición de On zientzia, un concurso de divulgación científica y tecnológica enmarcado en el programa Teknopolis, de ETB. Este certamen pretende impulsar la producción de vídeos cortos y originales que ayuden a popularizar el conocimiento científico.

On zientzia tendrá tres categorías. El mejor vídeo de divulgación recibirá un premio de 3.000 euros. Para impulsar la producción de piezas en euskera, existe un premio de 2.000 euros reservado a la mejor propuesta realizada en ese idioma. Por último, con el objetivo de impulsar la participación de los estudiantes de ESO y Bachillerato, hay un premio dotado con 1.000 euros para el mejor vídeo realizado por menores de 18 años.

Los vídeos han de tener una duración inferior a los 5 minutos, se pueden realizar en euskera, castellano o inglés y el tema es libre. Deben ser contenidos originales, no comerciales, que no se hayan emitido por televisión y que no hayan resultado premiados en otros concursos. El jurado valorará la capacidad divulgativa y el interés de los vídeos más que la excelencia técnica.

Las bases las encuentras aquí. Puedes participar desde ya hasta el 25 de abril de 2018.

Edición realizada por César Tomé López

El artículo Soy esa bacteria que vive en tu intestino, mejor vídeo de divulgación “On zientzia” se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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El ingeniero estadounidense Mark Jacobson acaba de demandar por difamación a la Academia Nacional de las Ciencias de Estados Unidos y a un investigador que publicó en la reputada revista PNAS (editada por la academia) un estudio que criticaba el trabajo de Jacobson. La demanda pide 10 millones de dólares por daños a su reputación y la retirada y retracción de un artículo publicado en 2017 en PNAS por el matemático Christopher Clack y 20 autores más analizando la metodología de otro artículo publicado por Jacobson en 2015. La crítica llegaba a la conclusión de que los errores metodológicos de Jacobson invalidaban sus conclusiones; el ingeniero considera que se trata de un infundado ataque a su carrera y prestigio profesional y ha llevado el asunto a los tribunales. Una vez más un tribunal de justicia se verá forzado, en la práctica, a determinar cuál es la verdad entre dos alternativas científicas; una vez más el asunto está ligado a un tema políticamente candente, en este caso la política energética e indirectamente el calentamiento global y sus potenciales soluciones. Una vez más será un desastre porque la verdad científica no es democrática ni puede ser determinada por la vía legal.

Fotograma de “Inherit the wind” (1960) de Stanley Kramer

Los tribunales no buscan la verdad, sino la justicia; término de difícil definición pero que desde luego no está relacionado con el funcionamiento del universo, sino en todo caso con el de las sociedades humanas. El cosmos no es justo, ni injusto; simplemente es, y al intentar describir su funcionamiento la ciencia prescinde por completo de cualquier noción de justicia. El rayo no cae donde castiga al malo y favorece al bueno, sino donde la diferencia de potencial se acumula en un grado suficiente. La gacela no puede recurrir a un juez para que la salve del leopardo, como este no puede demandar a la bacteria que infecta la herida de su pata y le va a causar la muerte. Carece por completo de sentido intentar proyectar ideas humanas como responsabilidad o moralidad, sobre un mundo que funcionaría del mismo exacto modo sin la presencia de humanos. Hacerlo tiene nombre: la falacia patética, y el hecho de que se cometa con frecuencia no la hace menos falaz.

Al revés la situación es más compleja porque a menudo la justicia sí que necesita establecer la verdad (o falsedad) de un hecho con el fin de poder juzgar adecuadamente su adecuación a las leyes. Ahí la ciencia frecuentemente ayuda a la justicia dado que proporciona herramientas y métodos para demostrar, o falsear, hechos o vinculaciones entre hechos y personas que ayudan a establecer responsabilidades y a facilitar el cumplimiento de las leyes. Especialmente en estos tiempos de CSIs y de análisis de ADN parece que la administración de justicia está colonizada de científicos y que los abogados necesitan estudiar más biología y menos Derecho Romano. La relación entre ciencia y justicia no es aquí demasiado problemática.

Cuando esta relación se transforma en un verdadero desastre es cuando se exige a la administración de justicia que adjudique cuál es la verdad científica de entre dos puntos de vista contrarios. Y esto es así porque ni la metodología ni el objetivo de los sistemas jurídicos es establecer cuál es la verdad, sino resolver los conflictos entre personas. Y a la verdad científica las personas le importan (le deben importar) poco. Lo que es es lo que es, aunque moleste, aunque no sea justo, aunque no sea democrático. La descripción de lo real no depende de sujeción alguna a normas morales, mucho menos legales.

Demasiadas veces se ha producido y se produce esta anomalía de que un tribunal de justicia sea llamado a dilucidar qué es verdad científica y qué no, a menudo en casos relacionados con conflictos políticos (como el de la demanda de Jacobson) o bien con la existencia de charlatanes que se benefician de curar enfermedades que no existen (hipersensibilidad química o electromagnética), o de vender pseudoterapias (reiki, homeopatía, etc). Ningún tribunal de justicia tiene la capacidad de decidir por sí mismo sobre la veracidad de una proposición científica, de modo que se ve obligado a depender de expertos externos. Si estos expertos están sesgados la sentencia del tribunal será legal, pero no reflejará la realidad del universo. Con lo que podemos llegar a la absurda situación de que una sentencia judicial (una verdad legal) esté dando soporte a una falsedad científica. Y ya ha ocurrido.

Existen, por ejemplo, sentencias judiciales que reconocen grados de invalidez a ciertas personas y que se usan como pruebas de que la hipersensibilidad electromagnética es real. Pero al igual que ocurrirá en el caso de Jacobson una vez sea juzgado la administración de justicia no tiene capacidad para determinar la existencia o inexistencia de un fenómeno: la verdad judicial (se ajusta, o no, a la ley) no tiene nada que ver con la científica (existe, o no), por lo que cualquier intento de usar el dominio legal para demostrar la existencia (o inexistencia) de un fenómeno estará condenado al fracaso. Puede ser que una persona merezca una pensión de invalidez (verdad jurídica) al mismo tiempo que la enfermedad que cree padecer no existe (verdad científica). Y cualquier intento, como la demanda de difamación, para forzar que la justicia determine cuál es la verdad científica tan sólo puede crear confusión y mala ciencia. Por muy buena que sea la sentencia legal.

Sobre el autor: José Cervera (@Retiario) es periodista especializado en ciencia y tecnología y da clases de periodismo digital.

El artículo Verdad científica y verdad jurídica se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Juan Ignacio Pérez eta Miren Bego Urrutia Janaria

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1. irudia: Txibia erraldoia eta zeroiaren arteko borrokaren murala Houston Museum of Natural Sciencen (eteeren irudia).

Planetako harrapari handienak dira gaur egungo zeroiak (Physeter macrocephalus). Zefalopodoak omen dira haien harrapakin nagusiak; zeroiek urperatzeko eta sakonera handiko uretara iristeko ahalmena baliatzen dute ur sakonetan bizi diren txibiak harrapatzeko. Txibia erraldoien garroen markak ikusi izan dira zeroien larruazaletan, eta marka horiek oso erraz pizten dute gure irudimena, ur sakonetako bi kolosoen arteko talkak iradokitzen baitituzte. Gustukoa dugu txibia erraldoi eta zeroien arteko borrokak irudikatzea. Borroka horiek, baina, ez omen dira hain ugariak. Batetik, zeroiak oso ur sakonetara iritsi behar dira txibia erraldoiak harrapatu ahal izateko; bestetik, txibia erraldoiek kalte handia egin diezaiekete zeroiei (markak dira horren froga argiena); azkenik, badira zeroiek errazago harrapa ditzaketen beste txibia batzuk, Humboldt txibia edo horren antzekoak, esaterako.

Zeroiak, esana dago, harrapariak dira, baina harraparien artean nahiko bereziak: hortzak dituzte eta. Izan ere, hortzak dituzten animalia handienak dira. Baina beheko masailezurrean dituzte soilik, ez baitute goiko hortz-lerrorik. Gainera, hortzak ez dira batere zorrotzak. Hori dela eta, kaxaloteek ez dituzte harrapakinak zatitzen, ez dituzte tarratatzen, haien hortzak ez baitira horretarako egokiak. Harrapakinak zurrupatuz irensten dituzte, osorik edo ia osorik, eta hortzak, dirudienez, elkarren arteko borroketan erabiltzen dituzte bakarrik.

2. irudia: Zeroiaren eta gizakiaren tamaina alderaketa. (Chris Huhen irudia).

Duela gutxi, gaur egungo zeroien antzeko tamaina duen[1] espezie baten aztarna fosilduak aurkitu dituzte Peruko basamortuan. Zientziarentzat espezie berria da, baina aztarnek 12-13 milioi urteko antzinatasuna dute. Hortzeria da, izan ere, oraingo zeroien eta aurkitutako espezie berri horren artean dagoen desberdintasunik handiena. Oraingo orkek dituzten hortz zorrotzak zituzten espezie aurkitu berriko zeroiek, zorrotzak eta bi masailezurretan gainera; hortaz, orain arte ezagutu den haginkadarik handiena da zeroi fosildu horiena. Hori dela eta, aurkikuntza egin duten paleontologoek uste dute baleak zirela haien harrapakin nagusiak, ez balea handienak beharbada, baina ez eta zetazeo txikienak ere.

Bukatzeko, azken kontu bat: Leviathan melvillei izena jarri diote espezie berri horri. Izen ederra, benetan!

Oharrak:

[1] Paleontologoek 13’5-17’5 metroko luzera proposatu dute burezurraren tamainan oinarrituta; gaur egungo zeroi handienak 20 metroko luzerakoak izan daitezke.

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Egileez: Juan Ignacio Pérez Iglesias (@Uhandrea) eta Miren Bego Urrutia Biologian doktoreak dira eta UPV/EHUko Animalien Fisiologiako irakasleak.

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Artikulua UPV/EHUren ZIO (Zientzia irakurle ororentzat) bildumako Animalien aferak liburutik jaso du.

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