Zientzia

Lo que llevamos visto en esta serie, cosas fáciles de entender, macroscópicas, en las que solo hemos empleado algunas relaciones matemáticas muy elementales, nos sobra y nos basta junto con alguna definición adicional para establecer dos de las leyes fundamentales del universo. Así, como suena. En ambos casos son afirmaciones de imposibilidad, es decir, establecen que hay cosas imposibles. veremos en esta entrega la primera y veremos la segunda en la próxima.

Si consideramos al Bugatti Chiron en movimiento como un sistema termodinámico, en él no se cumple la primera ley de la termodinámica. ¿Por qué?

La primera ley de la termodinámica es una generalización de la conservación de la energía en los procesos térmicos. Se basa en la conclusión de Joule de que el calor y la energía son equivalentes. Pero para llegar a ella hay que sortear algunas trampas en el camino.

A partir de la conclusión de Joule podríamos caer en la tentación de llamar al calor energía “interna” asociada con la temperatura. Podríamos entonces agregar calor a las energías potencial y cinética de un sistema, y llamar a esta suma la energía total, que es lo que conservaría. De hecho, esta solución funciona bien para una gran variedad de fenómenos, incluyendo los experimentos de Joule. Los problemas surgen con la idea de “contenido” de calor de un sistema. Por ejemplo, cuando se calienta un sólido hasta su punto de fusión, una “entrada de calor” adicional provoca la fusión pero sin aumentar la temperatura. Con este sencillo experimento vemos que considerar simplemente la energía térmica medida solo por un aumento de temperatura como parte de la energía total de un sistema no dará una ley general completa.

En lugar de “calor”, podemos usar el concepto de energía interna, esto es, una energía en el sistema que puede tomar formas no directamente relacionadas con la temperatura. Podemos entonces usar la palabra “calor” para referirnos solamente a una transferencia de energía entre un sistema y su entorno. De forma análoga, el término trabajo no lo utilizaremos para describir algo contenido en el sistema, sino que describe una transferencia de energía de un sistema a otro. Calor y trabajo son, pues, dos formas en las que la energía se transfiere, no energías.

Estas definiciones no permiten una declaración simplista como “la entrada de calor a un sistema aumenta su energía interna, y el trabajo hecho en un sistema aumenta su energía mecánica”. La entrada de calor a un sistema puede tener efectos distintos al aumento de la energía interna. En un máquina de vapor, por ejemplo, la entrada de calor aumenta la energía mecánica del pistón. Del mismo modo, el trabajo realizado en un sistema puede tener efectos distintos al aumento de la energía mecánica. Al frotarnos las manos en un día frío, por ejemplo, el trabajo que hacemos aumenta la energía interna de la piel de las manos lo que, en este caso, se traduce en un aumento de la temperatura.

En resumen, una ley general de conservación de la energía debe incluir la transferencia de energía como trabajo y la transferencia energía como calor. Además, debe incluir el cambio en la energía total del sistema, pero no con una parte “mecánica” y una parte “interna”.

En un sistema aislado, esto es, un sistema que no intercambia materia ni energía con su entorno, la energía total debe permanecer constante. Si el sistema intercambia energía con su entorno pero no materia (lo que se llama sistema cerrado), puede hacerlo solo de dos formas: una transferencia de energía bien en forma de trabajo realizado sobre o por el sistema, bien en forma de calor hacia o desde el sistema. En el caso de que exista transferencia de energía, el cambio en la energía del sistema debe ser igual a la energía neta ganada o perdida por el entorno.

Formalmente*, llamemos W al trabajo realizado sobre o por el sistema (como el cilindro en una máquina de vapor). Si el trabajo lo realiza el sistema, diremos que W es negativo; si el trabajo se realiza sobre el sistema, diremos que W es positivo. De forma similar, llamemos ΔQ a la transferencia neta de calor hacia o desde el sistema. Si la transferencia neta de calor es hacia el sistema, ΔQ será positiva; si la transferencia neta sale del sistema, ΔQ será negativa.

Ya lo tenemos todo para enunciar la primera ley de la termodinámica:

La primera ley de la termodinámica establece que el cambio en la energía total de un sistema cerrado, ΔE, viene dado por la suma del trabajo realizado sobre o por el sistema y la transferencia neta de calor hacia o desde el sistema. Simbólicamente, ΔE = W + ΔQ.

Esta expresión general incluye como casos especiales las versiones preliminares de la ley de conservación de la energía que hemos dado en entregas anteriores de esta serie. Si no hay transferencia de calor en absoluto, entonces ΔQ = 0, y ΔE = W. En este caso, el cambio en la energía de un sistema es igual al trabajo realizado sobre o por él. Por otra parte, si no se realiza trabajo ni sobre ni por el sistema, entonces W = 0 y ΔE = ΔQ. En este caso el cambio en la energía del sistema es igual a la transferencia neta de calor.

Esta ecuación tan sencilla es de una utilidad tremenda. Pero, si bien hemos enunciado la primera ley, aún queda un misterio por resolver, que es la estructura de esa energía interna de la que, de momento, solo sabemos que en algunos casos está relacionada con la temperatura y cómo se relaciona con la enería total del sistema. Lo veremos más adelante en esta serie, cuando tengamos la necesidad de introducir el concepto de átomo. Algo que, hasta ahora no nos ha hecho falta.

Nota:

* Este criterio de signos es importante, ya que varía en función del autor. Nosotros empleamos el criterio más intuitivo, a saber, tomar al sistema como referencia. Por tanto, lo que recibe el sistema es positivo y aumenta su energía total y lo que sale del sistema es negativo y la disminuye. Si usas este texto como apoyo en tus clases comprueba que el criterio de signos es el mismo.

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

El artículo La primera ley de la termodinámica se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Carnot y los comienzos de la termodinámica (2)
2. Carnot y los comienzos de la termodinámica (1)
3. Los experimentos de Joule

Manu Arregi
Guztiok dakigu Greenwicheko meridianoa ordutegien erreferentzia dela baina, noiztik da horrela eta zergatik? Geografian, Claudio Ptolomeo (90-168 K.o) oso garrantzitsua izan da. Bere Geographian, Hierroko irlan eta zehazkiago Punta Orchillan kokatu zuen bere mapetako longitudeen jatorria edo zero meridianoa. Ez zen garaian inongo lurrik ezagutzen mendebalderago. Jatorri “naturala” zirudien. Ptolomeo geografian erreferentzia izan zenez luzaro, Hierroko meridianoa 16 mendean erabili zen.

1. irudia: Ptolomeoren Mapamundia, Roma 1478. urtea (Iturria: valdeperrillos.com)

Hasiera batean meridianoak eta paraleloak mapa kontuak ziren, baina nabigazio transatlantikoa hasi zenean, posizioa jakitea hil edo biziko kontu bilakatu zen. Erraza da latitudea aurkitzea. Ipar izarrak ematen dizu ipar hemisferioan. Edota eguzkiak eguerdian duen altuera neurtuta jakin ahal da. Baina longitudea aurkitzea ez da hain erraza. Zenbait metodo aztertu ziren, eta azken lehia biren artean geratu zen: Ilargiaren kokapena erabili edo erloju eramangarri zehatzak asmatu.

1667.ean, Frantziako Luis XXIV.ak Pariseko Behatokia sortu zuen, Unibertsoaren inguruko ezagutza hobetzeko. 1657.ean berriz, Ingalaterrako Carlos II.ak, Greenwicheko Errege Behatokia sortu zuen, nabigaziorako tekniken hobekuntzara zuzenduta. Behatoki hauekin batera, erreferentziazko meridiano berriak agertu ziren. Nevil Maskelynek (5. Errege astronomoak) 1767.an Nautical Almanac argitaratu zuen, behatokian egindako lanetan oinarrituta. Bertan itsasotik nabigatzeko efemerideak plazaratu zituen.

Bertan erreferentziazko meridianoa, nola ez, Greenwich zen. Nola geroz eta herrialde gehiagok nabigatzen zuten, geroz eta erreferentziazko meridiano gehiago agertzen hasi ziren. Ordena apur bat ipintzeko, 1884an Meridianoaren Nazioarteko bilera egin zen Washington DC-n. Taulan dituzue garaian erabiltzen ziren meridiano garrantzitsuenak. Dozenatik gora ziren ordurako.

2. irudia: Erreferentziazko meridianoak 1884an.

Taulan ikus daiteke Greenwichekoa zela merkatuan gehien erabiltzen zen meridianoa, osoko bolumenaren %72a hartuta.

Greenwichekoa izan zen, noski, aukeratutako erreferentziazko meridianoa. Bilera berean Sir Sandford Fleming eskoziarrak Lurra 24 ordu eremutan banatzea proposatu zuen. Ez zuten une hartan onartu. Frantsesak, berriz, beraiek sortutako Neurrien Nazioarteko Sistema, herrialde guztiek erabiltzea proposatu zuten. Ingelesak, dakigunez, ez zuten onartu,… gaur egun arte.

Frantsesek, bitartean, beste bide batzuk jorratu zituzten. Ilustrazioaren ideia arrazionalistak jarraituz, 1791an Parisko Zientzia Akademiak erabaki zuen aipatu dugun pisu eta neurri-sistema berri bat asmatzea, garaian zegoen nahasmena ordenatzeko. Izan ere, ia herri bakoitzak zituen bere neurri eta pisu propioak. Naturan oinarritutako neurri bat pentsatu zen, eta ez arbitrarioa. Horrela jaio zen metroa, sistema berri osoaren oinarri bezala. Metroa Ipar polotik ekuatorera dagoen distantziaren 1/10.000.000 da. Hau da, polotik ekuatorera 10.000 km daude.

3. irudia: Metroaren definizioa. Horiek 10.000 km dira.

Horrek ondorio bat zekarren: metroa ezagutzeko, meridianoa neurtu behar zen. Aukeratua, nola ez, Pariseko behatokitik igarotzen den meridianoa izan zen, frantsesen “zero” meridianoa. Osorik ezin zenez neurtu, erabaki zen Dunkerque eta Bartzelona arteko meridianoaren arkua neurtzea, 9.5º inguru. 1791eko martxoaren 30an, Luis XVI.k Pierre Méchain astronomo eta geologoari eta Jean-Baptiste Joseph Delambre astronomo eta matematikariari gomendatu zien lana. Delambrek ipar partea neurtuko zuen (Dunkerquetik, Rodezera) eta Méchainek, berriz, hego partea (Rodezetik, Bartzelonara). Triangulazio geodesikoa erabil zen neurketarako, hau da, meridianoaren inguruko mendi eta puntu altuenenekin eraikitako triangelu katea.

4. irudia: Dunkerque-Bartzelona arteko triangulazio katea. (Iturria: Gallica)

1792ko uztailaren 10ean heldu zen Méchain Bartzelonara. Besteak beste, Montjuiceko Gazteluko Zaindariaren dorrea erabili zuen erpin geodesiko bezala. Oraindik badira han bere neurriak hartzeko Méchainek egindako marka batzuk. Zoritxarrez bisitatu ezin den parte batean dira. 1798ko amaieran itzuli bueltatu ziren Méchain eta Delambre Parisera, Bartzelona eta Dunkerque artean hartutako neurriekin. Sei hilabetez egon ziren kalkuluak egiten. Azkenik, lortutako emaitzetan oinarrituta, 1799ko abenduaren 10ean Napoleonek sistema metriko berria ezarri zuen, lelo honekin: “Herri guztientzat, garai guztientzat.”

5. irudia: Méchainek Montjuiceko Gazteluko Zaindariaren dorrean egindako markak. (Iturria: chauffeurbarcelona.wordpress.com)

1859an Ildefonso Cerdàk, Bartzelonako eixample–a diseinatu zuenean, metroaren neurria omentzeko detaile xume eta ezkutu bat jarri zuen. Avinguda del Paralel ospetsua, paralelo batekin bat dator. Avinguda del Meridiano berriz, meridiano batekin. Eta ez edozein. Bartzelonako portu zaharreko faroarenak dira, gaur egun Barcelonetako Erlojuaren dorrea eta Mèchainek bere triangulazioetan erabilitako triangelu baten erpina izan zena.

Laplacek, Napoleoni eskatuta, Méchain meridianoaren arkua Valencia eta Formenteraraino luzatzera bidali zuten berriz. Metroaren neurria zehazteko alferrikako lana zen, ordurako jakina zelako meridiano guztiak ezberdinak zirela (Lurra ez da esfera perfektua). Hala ere, interesgarria zen Lurraren forma jakiteko. Castellón hil zen Méchain, 1804ko irailaren 20an. Jean Baptiste Biot eta Fraçois Aragok jarraitu zuten lan horretan. Aragoren lanen amaiera benetan zaila izan zen, Espainiako independentziaren gerra hasi zelako, eta Pariserako itzulera latza izan zen, baina lortu zuen helburua. Aragok eta Biotek jasotako neurriak erabiliz, birkalkulatu egin zen metroa. Bi milimetro milaren baizik ez zen izan aurrekoarekiko aldea.

6. irudia: Parisen egonda bazaude, ziur medailoiren batekin topo egin duzula. Toki guztietatik daude, Louvre museoan ere. Argazkian horren adibide bat, Aragoren medailoia, Louvreko zabaldegian.

Parisera itzulita, garaiko pertsonaia ospetsu bihurtu zen Arago. Frantziako estatu burua ere izan zen 1848ko maiatza eta ekaina artean. Pertsonai nabarmen bezala, bere estatua izan zuen Île-de-Sein plazan, Parisko behatoki ondoan. Estatua brontzezkoa zenez, beste hainbeste bezala, naziek urtu zuten armak egiteko Bigarren Mundu Gerran Pariseko okupazioan zehar. 90eko hamarkada hasieran, Aragoren estatua gainean zeukan oinarriak hutsik jarraitzen zuen. Lehiaketa bat antolatu zen Aragoren “ohorea” erreparatzeko. Hutsik jarraitzen du oinarriak, baina ordutik, brontzezko 12 cm-ko 135 medailoik gogorarazten dute Arago. Jan Dibbets artista holandarra da egilea eta Pariseko meridianoan zehar jarrita daude, Behatokia eta Aragoren estatuaren oinarria, barne. 9,2 kilometrokoa da monumentu original hau, 1994ko azaroan inauguratu zena.

Nahiko ahaztuta daude Aragoren medailoien gaia. Parisen azken aldiz egon nintzenean, turismo bulego batean galdetu eta ez zegoen ia bat ere informaziorik. Eta penagarria da, Aragoren medailoiak omenaldi ederra direlako, Aragorentzat ez ezik, metroaren neurketaren zeregin latz hartan murgilduta ibili ziren zientzialari handi guztientzat ere.

Parisera zoazenean medailoi bila hastea nahi baduzu, hau da zure orria Paris Meridian/Arago Medallions. Mapa ere baduzu: Googlemaps-en tokia eta medailoien egoerarekin. Baina tentuz hartu, agian ez dituzu bertan dauden guztiak aurkitzen, desagertu egin baitira medailoi batzuk.

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Egileaz: Manu Arregi Biziola fisikaria da, Bergarako Aranzadi Ikastolako irakaslea eta astronomia-zalea.

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Antonio Casado da Rocha

Henry David Thoreau

El escritor norteamericano Henry David Thoreau (Concord, Massachusetts, 1817) es mundialmente conocido por sus méritos literarios (en particular, como detonante del género que luego se ha dado en llamar como nature writing) y por haber inspirado a activistas sociales como Gandhi, Martin Luther King, etc., diferentes prácticas políticas en torno al concepto de “desobediencia civil”. Pero en las numerosas menciones que ha recibido en los medios de comunicación a propósito del bicentenario de su nacimiento, que se celebra este 12 de julio, no abundan las referencias a su trabajo como naturalista ni como crítico de la cultura tecnocientífica. Son estas las que quisiera presentar aquí aunque sólo sea en parte.

Afortunadamente, la revista Nature publicó este 15 de junio una oportuna pieza sobre ese mismo tema. En ella, Randall Fuller describe la evolución del pensamiento de Thoreau con respecto a la ciencia tras la publicación de su obra maestra, Walden, en 1854. Hasta esa fecha, Thoreau se había mantenido más o menos fiel al movimiento trascendentalista, un grupo de intelectuales agrupados en torno a Ralph Waldo Emerson. No es sencillo definirlo, pero por un lado podemos decir (como hace Fuller) que el trascendentalismo surgió como una reacción de descontento con el modo de vida americano en la primera mitad del siglo XIX. Por el otro, cabe añadir que el trascendentalismo fue una forma de adaptar a la cultura americana el idealismo y el romanticismo europeos (como dijo Emerson, es “el idealismo tal como se lo entiende en 1842”).

Ese movimiento trascendentalista tenía una visión peculiar de la naturaleza. En lo que podríamos considerar su manifiesto, el ensayo Nature de Emerson (1836), se la describe como “el símbolo del espíritu”. Para los trascendentalistas el mundo empírico, visible, tenía un aspecto moral y espiritual que era intrínsecamente bueno. De hecho, como para ellos toda naturaleza es humana o aspira a ser humanizada, Emerson y sus seguidores veían el avance de la ciencia moderna y la revolución industrial como algo inevitable y positivo, prueba del progresivo paso del reino de la necesidad al de la libertad, de la asimilación de todo el universo a la racionalidad.

Thoreau habría sido el primer pensador norteamericano en tomar en serio a Darwin, en la imagen.

Emerson, que era teólogo por formación, estaba encantado con la idea. Thoreau, que sabía algo más de ciencia, no tanto. Fuller describe cómo Thoreau se sentía dividido porque sus investigaciones sobre el terreno le alejaban cada vez más de esa visión optimista de la naturaleza. Y lo hace relacionándolo con Darwin, cuyo Origin of Species (1859) leyó en 1860. El artículo de Nature muestra a Thoreau como el primer norteamericano que se tomó en serio a Darwin y puso en práctica sus intuiciones sobre una naturaleza capaz de autodirigirse sin necesidad de acción divina: “un mundo natural ciegamente autónomo, guiado por la lucha y la contingencia, autor de sí mismo”. Darwin reforzó en Thoreau una intuición revolucionaria para su tiempo: que la naturaleza existía al margen de lo humano, y que con eso bastaba para la ciencia (Fuller 2017: 350).

No hay duda de que, efectivamente, Thoreau sintió verdadero entusiasmo por lo esa “teoría del desarrollo” que había encontrado en su lectura de Darwin: una teoría que, a juicio de Thoreau, “implica una fuerza vital mayor en la naturaleza, porque es más flexible y adaptable, y equivale a una especie de nueva creación constante” (18/10/1860). Para Thoreau la ciencia no era una práctica contemplativa y alejada de cuestiones mundanas, sino la mejor herramienta para la lucha por la vida, y admiraba por igual el valor de Darwin, el de Tales en sus observaciones nocturnas y el de Linneo preparándose para una expedición a Laponia (Thoreau 1842: 4-5).

Ahora bien, Nature no tiene mucho espacio para temas de humanidades y el relato que cuenta Fuller carece de matices. Es cierto que Darwin ayudó a poner en marcha el programa de Alexander von Humboldt (brevemente, dar cuenta del mundo de manera generativa y holística, como un cosmos), pero también que lo hizo dentro de una tendencia general hacia la especialización del conocimiento. Y, como explica otra autora (Walls 2010: 97), en ese momento ya se estaba dando en la cultura literaria un similar movimiento de profesionalización. En respuesta a la desintegración de esa “cultura única” en la que ciencias y artes no estaban separadas, la literatura comenzó a independizarse de la ciencia natural. A su vez, esta abandonó sus roles tradicionales de creación estética, conciencia moral y critica social, que fueron progresivamente asumidos por la cultura literaria.

Alexander von Humboldt

Thoreau no fue ajeno a ese fenómeno y, por así decirlo, vio abrirse un abismo a sus pies. Como seguidor de Humboldt, Thoreau quería que la ciencia fuera poética, que la literatura pudiera hablar del mundo natural tanto como del social, y encontraba en la naturaleza intuiciones morales (lo que entonces llamaban la higher law o “ley superior”) desde las que criticar al sistema económico vigente. Pero ni la ciencia ni la poesía iban en esa dirección. De ahí la enorme vacilación o inquietud que atraviesa los 25 años de escritura de su diario. En él, Thoreau se debate con la pregunta de si una descripción científica del mundo puede o no hacer justicia a la pluralidad de la experiencia humana. En un apunte Thoreau duda de que la persona dedicada a la ciencia “descubra un mundo que la mente humana pueda habitar con todas sus facultades” (5 de septiembre de 1851). En otro, elogia al científico porque “la suma de lo que cualquier escritor puede ofrecer es simplemente cierta experiencia humana, ya sea poeta o filósofo u hombre de ciencia. La persona con más ciencia es la persona más viva; su vida es el mayor de los eventos” (6 de mayo de 1854).

El pasaje anterior está escrito poco antes de la publicación de Walden; hasta ese momento, la ciencia era un elemento de la cultura común o colectiva de los EE.UU. y no había una autoridad central que otorgase sus credenciales a quienes luego trabajarían como científicos, a menudo al margen de la universidad. Formado en Harvard, el propio Thoreau colaboró con científicos universitarios como Louis Agassiz, pero la palabra scientist no fue de uso común hasta después de la muerte de Thoreau en 1862. Sin embargo, en esa década de 1850 los “hombres de ciencia” comenzaron a identificarse como un grupo distinto, formado en las universidades.

Durante esos años Thoreau presenció cómo se separaban, entre otras, la cultura de las ciencias y la de las letras. Y lo constata en repetidas ocasiones, afirmando por ejemplo que ya “es imposible que la misma persona vea las cosas desde el punto de vista del poeta y desde el punto de vista del científico” (18 de febrero de 1852). De modo que el diario de Thoreau es de gran interés para estudiar lo que luego se llamó el problema de la separación de “las dos culturas”, por decirlo con la ya muy trivializada distinción de C. P. Snow.

Lago Walden (Concord, Massachusetts, EE.UU.). Fueron los dos años que pasó viviendo en su orilla los que inspiraron a Thoreau su obra “Walden” (1854). Foto: Antonio Casado da Rocha

Mi hipótesis, que aquí no puedo más que esbozar, es que Thoreau se resistió a la separación de esas dos culturas y que esa oposición se refleja en sus escritos sobre la percepción y apreciación del paisaje. En un momento de auge del positivismo y su ideal de completa objetividad, Thoreau desarrolló una visión que no es ni empirista ni idealista. En ella, el paisaje no es algo meramente natural ni cultural, objetivo o subjetivo, sino una relación que se halla entre el sujeto y el objeto, un proceso que le afecta. Un fenómeno que no es independiente del observador, sino que interactúa con él. Este pasaje me parece crucial al respecto:

“Creo que el científico comete un error que también repite la mayoría de la humanidad: prestar toda tu atención únicamente al fenómeno que te interesa, como si fuera algo independiente de ti, y no como si estuviera relacionado contigo. El hecho relevante es su efecto sobre mí. […] El filósofo que pretende reducir el arco iris a su explicación nunca lo ha visto de verdad. Con respecto a esos objetos, observo que lo que me importa no son ellos mismos, ese objeto con el que trafican los científicos, sino que mi punto de interés es algo que está entre los objetos y yo.” (5 de noviembre de 1857)

En esta manera de concebir el paisaje Thoreau no lo construye como un objeto estático, sino como una interacción con el sujeto observador a través de las posibilidades vitales que le ofrece (affordances). Para ilustrarlo podemos acudir a otro pasaje del diario, del 3 de octubre de 1859, en el que advirtió el humo que salía de la chimenea de una granja entre los bosques donde, supuso, alguna familia estaría preparando la cena. “Hay pocas vistas más agradables para el viajero pedestre”, escribió, suponiendo que bajo el humo todo sería felicidad doméstica. Pero también era consciente de que eso solo era una suposición, que de cerca las cosas de la granja no tendrían por qué ser tan idílicas como las imaginaba el viajero. Thoreau se lanza entonces a una larga meditación sobre ese fenómeno de idealizar todo aquello que vemos. Esta es su conjetura:

“¿Por qué nos encantan las perspectivas lejanas? Porque, inmediata e inevitablemente, imaginamos una vida que vivir allí […] Mentalmente, siempre estamos tomando muestras. ¿Por qué siempre nos parecen bellos los valles lejanos, los lagos, las montañas en el horizonte? Porque por un momento nos damos cuenta de que pueden ser la casa del hombre, que la vida humana puede estar en armonía con ellos. […] Creemos que vemos estas hermosas moradas y la alegría nos invade, cuando tal vez solo veamos nuestros propios tejados. Siempre estamos ocupados en alquilar casa y tierras y poblarlas con nuestra imaginación. No hay belleza en el cielo, sino en el ojo que lo ve. La salud, la moral alta, la serenidad: he ahí los grandes paisajistas.”

Es una reflexión inicialmente trascendentalista en su reconocimiento de la belleza como algo subjetivo y como fuente de inspiración moral, pero que al mismo tiempo va más allá y deconstruye en cierto sentido ese sentimiento de idealización, haciéndolo depender de la salud y las circunstancias objetivas del sujeto. Para Thoreau la belleza no está en el cielo, sino en una capacidad que es inmanente a la humanidad. Es una llamada a habitar humanamente la tierra; dicho de otra forma, a sostener las condiciones sociales que hacen posible la vida y su mejora, que Thoreau identifica con la salud y la virtud.

Esa intuición de que la percepción del entorno está relacionada con lo que el entorno nos ofrece en términos de su habitabilidad u otras oportunidades vitales (affordances) ha sido elaborada por la psicología ecológica del siglo XX y puede ser aplicada a la filosofía del paisaje (Menatti y Casado 2016). Esa aplicación permite al menos dos cosas. Por un lado, celebra la pluralidad de la experiencia humana al tiempo que, por el otro, intenta hacer justicia epistémica y dar a la ciencia lo que es de la ciencia: un mundo natural y cultural con límites reales pero que, como escribe Thoreau, “no están fijados ni son más rígidos que la elasticidad de nuestra imaginación” (31 de mayo de 1853). Thoreau explora los límites de la racionalidad, tanto aquella con la que trabajamos los humanos en nuestra toma de decisiones cotidiana, que está acotada por muchos factores que no la hacen perfecta, como la racionalidad colectivamente desplegada sobre el mundo a través de las tecnociencias, que también tiene límites que tenemos que conocer y aprender a aceptar, los propios límites biofísicos del planeta.

Esa racionalidad es en lo que estamos trabajando ahora, en el siglo XXI, buscando algo que ya no puede ser la racionalidad ilusoria o desalmada de los siglos XIX y XX. Ha de ser una racionalidad consciente de sus límites pero tan rica como puede llegar a ser la experiencia humana en toda su pluralidad. Pues no hay una respuesta única a la pregunta sobre la naturaleza, ese conjunto de procesos con los que seguimos traficando, y que no son objetivos ni subjetivos, de ciencia o de letras, o eso al menos parece decirnos aún Thoreau desde la atalaya de sus dos siglos de vida.

En resumen, Thoreau apreció la cultura y la ciencia de su tiempo, de Humboldt a Darwin, y entendió la naturaleza en una clave más empírica o factual que el trascendentalismo de Emerson. Pero no puede decirse que recibiera el darwinismo como un ácido que disuelve toda idea de trascendencia (a la Dennet) sino que mantiene algunos elementos románticos dentro de esa visión intersubjetiva de la percepción humana que hemos esbozado mediante el concepto de affordance, contribuyendo así a una propuesta de racionalidad consciente en la que se aúnan ciencia y experiencia humana.

Referencias:

Casado da Rocha, Antonio. Una casa en Walden y otros ensayos sobre Thoreau y cultura contemporánea. Logroño, Pepitas, 2017.

Fuller, Randall. Thoreau’s debt to Darwin. Nature 546 (15 June 2017): 349-350.

Menatti, Laura, y Antonio Casado da Rocha. Landscape and Health: Connecting Psychology, Aesthetics, and Philosophy through the Concept of Affordance. Frontiers in Psychology 7:571 (2016): 1-17.

Thoreau, Henry David. Natural History of Massachusetts.The Natural History Essays, Edited by Robert Sattelmeyer. Salt Lake City, Peregrine Smith Books, 1980.

Walls, Laura Dassow. Greening Darwin’s Century: Humboldt, Thoreau, and the Politics of Hope. Victorian Review 36:2 (2010): 92-103.

Sobre el autor: Antonio Casado da Rocha es investigador titular en el Departamento de Filosofía de los Valores y Antropología Social de la UPV/EHU

El artículo Naturaleza, ciencia y cultura en el bicentenario de Henry David Thoreau se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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El profesor Javier Fernández-Macho ha llevado a cabo un estudio con el que propone un método para medir y comparar el riesgo que tienen las regiones costeras europeas de padecer los efectos de un vertido de petróleo en el mar. El modelo estadístico propuesto y probado por el investigador ha fijado un ranking de riesgo relativo o vulnerabilidad de regiones costeras frente a este tipo de polución, que de aplicarlo “podría ayudar a diseñar políticas de protección y reducir la vulnerabilidad de recursos marinos y costeros sensibles”, explica Fernández-Macho.

“El enfoque del índice no es tanto evaluar uno a uno el daño que vaya a causar un vertido, sino poner en relación el riesgo de vertidos relativo de cada región frente al resto de regiones europeas —añade—. Se trata de una ordenación para saber cuáles son las regiones que corren más riesgo, y quizá se tengan que proponer soluciones en los territorios donde corren más riesgo antes que en otros”.

El investigador ha utilizado un modelo computacional que simula el efecto de vertidos de petróleo marinos en toda la costa europea. Para componer este modelo ha considerado cuatro variables relevantes, como son la distancia desde la costa hasta el lugar donde ocurre cada incidente marítimo, la magnitud del vertido liberado como resultado del incidente marítimo, la forma y longitud de la zona costera potencialmente afectada y el efecto de las corrientes oceánicas en el lugar y fecha del incidente.

El modelo se basa en datos de 301 incidentes y accidentes ocurridos en aguas europeas entre 1970 y 2014, obtenidos de la base de datos pública de ITOPF —organización de compañías navieras y diversas instituciones relacionadas con el transporte internacional en aguas oceánicas de todo el mundo—. Con todo ello, se ha evaluado y dibujado en un mapa el riesgo relativo de 429 unidades territoriales y 156 regiones costeras definidas por Eurostat, la Oficina Europea de Estadística.

Los resultados del estudio muestran una alta heterogeneidad entre las regiones costeras europeas, y las áreas con mayor riesgo de vertido marino se encuentran predominantemente en la costa atlántica. En particular, según el estudio, las costas del Reino Unido se ven notablemente afectadas, ya que de las primeras 25 unidades territoriales más expuestas a los vertidos marinos solo hay cinco que no son británicas.

Tal y como señala Fernández-Macho, las conclusiones obtenidas en este estudio han resultado ser de bastante sentido común. Como ejemplo, cita los resultados relacionados con el Reino Unido: “En el Canal de la Mancha existe un gran tráfico marítimo, y debido a la estrechez de algunas zonas es muy lógico que a lo largo del tiempo haya habido más accidentes importantes cercanos a la costa que en otras zonas”. Asimismo, el investigador constata que “mientras no se apliquen políticas de cambio, es muy fácil extrapolar lo conocido históricamente al futuro”, es decir, es muy probable que donde haya habido accidentes graves vuelvan a ocurrir. Por todo ello, el investigador de la UPV/EHU advierte de que “las costas europeas, y sobre todo la costa atlántica, están en gran riesgo, y que es necesario aplicar políticas a nivel europeo, nacional o local para paliar el grave problema que pueden causar los vertidos de petróleo”.

En lo que respecta a las costas vascas, el investigador explica que “no son rutas por las que pasan grandes transportes marítimos y petroleros peligrosos. Nuestra afectación va más bien por el sentido de que las corrientes marinas puedan traer el vertido a nuestras costas. Por lo que nuestros niveles de riesgo son relativamente bajos”.

El estudio ha captado la atención de investigadores internacionales, interesados en ver cómo se podría adaptar el mismo tipo de índice en aguas de otros entornos geográficos.

Referencia:

J. Fernández-Macho.. Risk assessment for marine spills along European coastlines. Marine Pollution Bulletin, vol 113 (2016), pp. 200-210. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2016.09.015.

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

El artículo Riesgo de sufrir los efectos de un vertido de petróleo en el mar de las costas europeas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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2. El petróleo, los desastres y la prensa
3. La filosofía como actividad de alto riesgo

Lasterkari kenyarrekin egindako ikerketa baten arabera, ez da posible garun oxigenazioa egonkor mantentzea erabateko ahalegina egin bitartean, aurreko emaitzen aurka.

Irudia: UPV/EHUko ikertzaileek lasterkari kenyarrekin egindako ikerketa batek adierazi du ez dela posible garunaren oxigenazioa egonkor mantentzea erabateko ahalegina egin bitartean.

Aurretik argitaratutako azterlan baten jarraipena da ikerketa eta jatorrian argitaratutako ikerketen emaitza batzuk gezurtatuko lituzke, baita erresistentzia probetan erritmoaren kontrolaren garrantzi kritikoa azpimarratu.

Erabateko ahalegina egin bitartean (5 kilometroko erlojupeko probetan) lasterkari kenyarrak garunaren oxigenazioa tarte egonkor batean mantentzeko gai direla eta litekeena dela honek distantzia luzeko lasterketetan arrakasta izaten laguntzea eman zuen aditzera hasierako azterlanak.

Azterlan berriaren arabera, ordea, indarrak ahitu arte eta muga fisiologikoetatik gertu korrika egitean eliteko korrikalari kenyarrek ezin diote beren garunaren oxigenazioari eutsi.

Hasierako azterlanean egindako bost kilometroko erlojupeko proban lasterkariek beren erritmoa hautatu dezakete. Korrikaldiaren intentsitatea inposatuta lasterkarien garunaren oxigenazioak zein erantzun ematen duen erabateko ahalegina egin bitartean aztertzea erabaki da, lehen ikerketaren emaitzak kontrastatzeko.

Propio diseinatutako testa baliatu dute: 1.000 metroko errepikapenak (5 kilometroko erlojupeko proben bataz bestekoa baino %5 azkarrago egin behar izan dute korrika) eta errepikapenen artean errekuperatzeko 30 segundo izan dituzte lasterkariak. Ahalik eta errepikapen gehien egitea izan da helburua eta limiteraino iristea sustatzeko, korrikalariei pizgarri ekonomikoak eskaini zaizkie osatutako errepikapen gehigarri bakoitzeko.

Lasterkari onenak 8 aldiz errepikatu du 1.000 metroko proba, kilometro bakoitza 2 minutu eta 48 segundotan eginda.

Indarrak erabat ahitzea bermatzen du ariketaren diseinuak eta testaren amaieran lasterkari guztiek jaitsi zutela garunaren oxigenazio maila erakutsi dute emaitzek.

Garun oxigenazioa behera

Garun oxigenazioaren jaitsiera hipokapniarekin lotzen dute ikertzaileek. Ariketa fisikoaren ondorioz egiten den hiperbentilazioa dela eta gertatzen da hipokapnia, odoleko CO2 presio partzialaren murrizketa da. Intentsitate handiko ariketa egitean gertatzen da hiperbentilazioa eta arnasketa erantzun honen ondorioz gertatzen den hipokapniak basokonstrikzioa (eta, beraz, odol fluxuaren murrizketa) eragin dezake, garunaren oxigenazioan eragina duena.

Edonola ere, azterlaneko kenyarren garun-oxigenazioaren jaitsiera gertatzen den ariketaren intentsitatea beste edozein diziplinatako eliteko atletenaren gainetik dago. Azterlaneko lasterkari onenak (1.000 metroko serieak egiteaz gain, erritmo handiagoan egitea lortu zutenak), gainera, kolapsatu aurretik garunaren oxigenazioaren jaitsiera handiagoak jasateko gai izan ziren. Gizakion errendimenduaren mugatzaile gisa garun oxigenazioak duen garrantziaren adierazle.

Erreferentzia bibliografikoa:
Santos-Concejero, J., Billaut, F., Grobler, L., Oliván, J., Noakes, T.D., Tucker, R.. ‘Brain oxygenation declines in elite Kenyan runners during a maximal interval training session‘. European Journal of Applied Physiology 2017 Mar 20. DOI: 10.1007/s00421-017-3590-4.

Iturria:
UPV/EHUko komunikazio bulegoa: Erritmoaren garrantzi kritikoa lasterketa luzeetan

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Erythema migrans (literalemente, enrojecimiento que se desplaza) en la cara de una niña a la que ha picado una garrapata en la cabeza.

La borreliosis de Lyme puede ser bastante grave. Es la enfermedad más transmitida por garrapatas en el Hemisferio Norte y, al menos en los Estados Unidos, la que más se contagia a través de una picadura. La contraen unas 300.000 personas al año en Norteamérica y 65.000 en Europa. La causa una bacteria de tipo Borrelia.

El síntoma más normal de la infección es un enrojecimiento de la piel denominado erythema migrans que comienza en el lugar de la picadura una semana después de haberse producido, aunque muchos afectados no lo experimentan. Otros síntomas tempranos incluyen fiebre, dolor de cabeza y sensación de cansancio. En caso de no tratarse a tiempo la enfermedad, puede haber síntomas adicionales, como imposibilidad para mover uno o ambos lados de la cara, dolores articulares, fuertes cefaleas con rigidez de cuello, y palpitaciones, entre otros. Y meses o años más tarde pueden producirse nuevos episodios de algunos de estos síntomas. En esta enfermedad es importantísimo el detectarla cuanto antes porque los tratamientos disponibles son mucho más efectivos en fases tempranas. A día de hoy, la única prevención posible consiste en no exponerse a las garrapatas y, en caso de ser picado por una de ellas, retirarla cuanto antes porque, al parecer, el ácaro necesita varias horas para producir una infección efectiva.

La incidencia de la enfermedad de Lyme no ha dejado de aumentar últimamente; el número de personas contagiadas ha crecido, y cada vez es mayor la extensión del área geográfica en que se dan casos de borreliosis. Ese aumento sería una consecuencia más del aumento global de temperatura, pues este factor tiene una incidencia directa en el ciclo de vida de las garrapatas. La supervivencia de los ácaros y su velocidad de desarrollo son más altas a temperaturas elevadas.

Al igual que ocurre con otras enfermedades infecciosas, también la de Lyme tiene su propia ecología. Los ratones de campo de zonas boscosas son los principales responsables de la extensión de la enfermedad. Las garrapatas se adhieren con facilidad a los roedores y mediante su picadura les transmiten las bacterias. Por esa razón, los años en que cuentan con abundante alimento (bellotas, por ejemplo), sus poblaciones crecen mucho, y las garrapatas tienen muchas posibilidades de encontrar un huésped. De esa forma, los años buenos para los ratones también lo son para las garrapatas que, andando el tiempo, verán aumentar notablemente su población. Las consecuencias para los seres humanos son evidentes: cuantas más garrapatas hay, más probable es que se produzcan picaduras y, por lo tanto, contagios. La relación causal está bien establecida y los especialistas son capaces de predecir con dos años de antelación brotes especialmente importantes de borreliosis a partir de la abundancia de bellotas en los bosques.

La borreliosis no sería tan preocupante si hubiese una vacuna efectiva pero a día de hoy tal vacuna no existe, aunque existió. Se llegó a comercializar una hace algunos años, pero la compañía que la desarrolló decidió retirarla del mercado cuatro años después, como consecuencia de las presiones ejercidas por los grupos anti-vacunas que difundieron la especie de que provocaba artritis; era una acusación sin fundamento.

Es bueno conocer con antelación cuándo aumentará la densidad de garrapatas y, con ella, la posibilidad de contagios. Puede alertarse así a la población de las zonas más afectadas, de manera que extremen los cuidados para evitar la infección o detectarla cuanto antes. Pero la solución más efectiva, sin duda, es la vacuna. El que carezcamos hoy de ella es otra triste victoria de quienes se oponen al progreso de la dignidad y bienestar humanos.

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

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Una versión anterior de este artículo fue publicada en el diario Deia el 23 de abril de 2017.

El artículo La ecología de una enfermedad se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. En busca de los genes de la enfermedad celíaca
2. Celiaquía: el ADN no codificante es clave en el desarrollo de la enfermedad
3. Parkinsonia parkinsoni

Uxue Razkin

Fisika

Unibertsoaren hedapena ulertzeko nazioarteko ikerketa bat gidatuko du UPV/EHUko Ruth Lazkoz kosmologoak. CANTATA du izena proiektuak eta berak azaltzen duen moduan, ikertu behar dute “ba ote den modurik jakiteko, eskura ditugun datu astrofisikoekin, ea Einsteinen teorietatik harago joan beharra daukagun, azaltzeko, adibidez, zergatik gertatzen den unibertsoaren hedapen azeleratua”. Izan ere, azken urteotan egindako behaketek agerian utzi dute unibertsoak ez duela jokatzen Einsteinen grabitatearen teoriaren arabera espero zitekeen bezala. CANTATA proiektuaren balorazioa “oso ona” dela adierazi dute.

Ingurumena

Aragoi aldeko mendilerro garaienetan ere tenperatura nabarmen epeldu da azken lau hamarkadotan, ikerketa batean egiaztatu berri dutenez. Erdialdeko Pirinioetako serie klimatikoak aztertu ditu Rovira i Virgili Unibertsitateko ikerketa talde batek, 1910etik 2013rako tartea hartzen dute serie horiek. Hiru aldagai hartu dituzte kontuan: tenperatura minimoak, maximoak eta prezipitazioak. 1970etik 2013ra, tenperatura maximoak 0,57 gradu epeldu dira hamarkada bakoitzeko. “Aurreko urteekin alderatzen badugu, igoera bikoiztu baino gehiago egin da”, dio Nuria Perez-Zanon artikuluaren egile nagusiak.

Emakumeak zientzian

Amaia Lujanbio ikertzailea elkarrizketatu du Ana Galarragak. New Yorken dago bera eta minbizia ikertzeko laborategi bateko burua da Lujanbio Laboratory, Mount Sinaiko Icahn Medikuntza Fakultatean. Txikitatik gustatu izan zaio zientzia. Hala, Biologia ikasi zuen Nafarroako Unibertsitatean. 2004. urtean praktikak egiteko beka bat eskuratu zuen Ikerketa Onkologikoetarako Zentroan eta orduan hasi zen minbizia ikertzen, zehazki, aldaketa epigenetikoak. Lujanbioren esanetan, “oso interesgarria” da gaia eta era berean, jende askori eragiten dio. Laborategian saguekin egiten dute lan. CRISPR teknologiaren bidez, mutazio genetikoak eragiten dizkiete, eta, gero, tratamendu desberdinak probatzen dituzte. “Izan ere, gibeleko minbizia oso gaixotasun gaiztoa da, eta ez dago tratamendu onik oso gaixo daudenentzat”.

Eboluzioa

Ugaztunen eta tetrapodo guztien arbaso komunaren titina-zatiak berreraikita, CIC nanoGUNEko ikertzaile batzuek ikusi dute korrelazioa dagoela titinaren (proteina) ezaugarrien eta animalien tamainaren artean. Ateratako ondorioak fosilekin eta datu bibliografikoekin alderatu dituzte, eta baieztatu dute emaitzak zuzenak direla. NanoGUNEko Nanobiomekanika taldeko Ikerbasque ikertzaile Raúl Pérez-Jiménezek zuzendutako ikerketaren berri ematen du testuan: “Interesgarriena da proteinaren eboluzio mekanokimikoa ikusi dugula, hau da, eboluzioan zehar titina nola aldatu den”.

Biologia

Inurri hosto-ebakitzaileen izaera eta portaera “berezia” gertutik ezagutzeko parada izan dugu testu interesgarri honen bitartez. Nekazaritzatik onura nabarmenak atera dituzte eta arrakasta handiko inurri-espezieak dira Hego eta Erdialdeko Amerikako baso eta oihanetan. Guztira, 41 espezie dira hosto-ebakitzaileak, bigenerotakoak, Atta eta Acromymex hain zuzen ere. Dena dela, arrakasta horrek badu alde txarrik gizakiontzat, espezie batzuek giza nekazaritzarako eta azpiegituretarako kaltegarriak diren izurriteak sortzen dituzte eta. Inurri hauek landare batzuen hostoak bildu eta ebaki egiten dituzte. Gero, hosto zatiak lurpeko habiako ganbaretara eraman eta hosto zati horietan onddoak hazten dituzte. Eta hori gutxi balitz, hondarrak garbitu eta habiatik urrun dagoen zabor-piletara eramaten dituzte.

Mikrobiologia

Bilboko itsasadarrean maiatzean egin zen triatloian, partaide batzuk leptospirosia izeneko gaixotasunak jota gelditu omen ziren. Albiste horrek kezka handia sortu du eta horregatik, Miren Basarasek idatzi du gaixotasun horri buruzko artikulu argigarria. Animalietatik etorritako gaixotasuna da eta Leptospira interrogans bakterioak transmititzen du. Leptospirosia mundu osoan zehar aurkitu daiteke, Euskal Autonomi Erkidegoan ere, noizbehinka kasuak detektatzen dira. Leptospirak zenbait modutara iristen dira gizaki barnera. Modurik arruntena da ur kutsatuarekin kontaktua izatea eta igeri sartzea bakterioak gizakira, larruazaleko zauritxoetatik edo urraduretatik. Zorionez, tratamendu eraginkorra du.

Paleobiologia

Azken 100 urteetan aurkitutako fosilen berrazterketa batetik abiatuz, duela 2,5 milioi urte inguru, itsas megafaunaren heren bat desagertu zela jakin da orain. Juanma Gallegok eman dizkigu publikatu berri duten ikerketaren xehetasunak. Adibidez, suntsipen horretan, besteak beste, inoiz existitu den marrazorik handiena desagertu zen: Carcharodon megalodon izenekoa. Itsas megafauna osotasunean hartzea erabaki zuten. Itsas ugaztunak izan ziren galera gehien nozitu zutenak. Egin dituzten kalkuluen arabera, mota horretako animalien %55 desagertu ziren. Itsas dortoken %43 desagertu ziren, eta itsas hegaztien %35. Suntsipena azaltzeko, ikertzaileek itsas mailaren hipotesiari heldu diote: “Kostaldetik gertu dauden sakonera txikiko uretan bizi ziren animaliek nozitu zuten bereziki iraungipena”.

Astrofisika

1997ko uztailaren 4an gizakiak, lehenengoz, robot bat jarri zuen Marteko lurrazalean. Harrezkero, Marteko argazki asko jaso ditugu. Aste honetan 20 urte beteko ditu gizakiak Marten. Hurrengo erronka izango da 2030ean astronautak eramatea planeta gorrira.

Medikuntza

Aspalditik erabiltzen dira biometalak (altzairu herdoilgaitza eta titanio aleazioak) medikuntzan: protesietan, soldatzeko lotura elementuetan eta arazo kardiobaskularretan erabiltzen diren stentetan. Eragozpenak badaude, baina. Adibidez, bigarren ebakuntza bat egin behar izaten da materiala kentzeko behin zeregin medikua beteta. Biometal hauen ordez material degradagarria erabilita bigarren ebakuntza horiek saihestu daitezke. Ideia honi jarraiki, hainbat ikerketa egiten ari dira beste material batzuekin, magnesioaren familiarekin eta haren aleazioekin, besteak beste.

Kimika

Hondakin plastikoen kantitatea gero eta handiagoa da eta hori arazo bihurtzen ari da. 2014. urtean munduan 311 milioi tona plastiko inguru kontsumitu ziren. Datozen urteetarako herrialde garatuetako plastiko kontsumoak zein produkzioak %3 gora egitea espero da, eta herrialde azpigaratuetakoak %10 inguru. Hondakin plastikoen artean ugarienak, %60 inguruko masa proportzioan, poliolefinak dira. Eta Poliolefinen pirolisia, dentsitate altuko polietilenoarena konkretuki, aurkezten da berauen birziklatzerako aukera interesgarri moduan. Irakur ezazue artikulua jakiteko zertan datzan prozesu hori!

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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 arte y la ciencia son dos formas de conocimiento aparentemente alejadas, en gran medida consecuencia de la especialización profesional y la educación compartimentada. Del estudio de esta impostada separación surgió el estereotipo de las dos culturas, las ciencias y las humanidades, para referirnos a esa brecha de conocimiento. La realidad es que la ciencia y el arte sí están conectadas y que ninguna forma de conocimiento es impermeable a otra. Por poner algunos ejemplos: ¿Cómo podría crearse una obra plástica sin las técnicas propiciadas por la ciencia? ¿Cómo podríamos interpretar la elección de materiales?

Estas y otras cuestiones relacionadas furon tratadas por destacados profesionales -artistas, ilustradores, filósofos y científicos- que han puesto el foco en ese difuso trazo que une la ciencia y el arte. El ciclo Ciencia & Arte se desarrolló, bajo la dirección de Deborah García Bello, a lo largo de cuatro jornadas que se celebraron los jueves días 6 y 27 de abril y 11 y 25 de mayo de 2017 en el auditorio del Museo Guggeheim Bilbao.

Esta actividad de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU se enmarca en el programa TopARTE que conmemora el XX Aniversario del Museo Guggenheim Bilbao.

Segunda jornada. 3ª conferencia

José Ramón Marcaida, especialista en historia de la ciencia e historia del arte de la Edad Moderna de la Universidad de Cambridge : La relación entre el desarrollo de la ciencia y la creación artística

Las primeras ilustraciones de animales y plantas, el coleccionismo de maravillas naturales, el trabajo de los artistas… A lo largo de su historia, el ser humano ha representado la naturaleza de diferentes maneras que han jugado un papel fundamental en la generación de conocimiento científico. Pero esta influencia también se ha dado en la dirección inversa, puesto que los descubrimientos científicos han servido de inspiración y han influido en el desarrollo de técnicas pictóricas y estilos artísticos, marcando el devenir de la historia del arte.

La relación entre el desarrollo de la ciencia y la creación artística

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

El artículo Arte & Ciencia: La relación entre el desarrollo de la ciencia y la creación artística se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Arte & Ciencia: Química y Arte, reacciones creativas
2. Arte & Ciencia: La importancia de la ciencia para la conservación del arte
3. Arte & Ciencia: Imaginario marino

MikroRNAren edizio arazoak zenbait tumore motarekin daude lotuta. Ikerketa berri batek etorkizun handiko emaitzak lortu ditu garun tumoreekiko. Isabel Pérez Castrok azaltzen du Brain tumours and the lack of molecular editing.

Raman espektroskopia bezalako kimika analitikoko teknikak hobetzen ditu plasmonikak, baina datuak indargabetu ditzake. Hau ekiditeko metodoa aurkezten du DIPCk. Recovering native chemical information from surface-enhanced Raman scattering

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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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En un artículo anterior hablábamos de cómo se descubren las variantes genéticas (los polimorfismos de un solo nucleótido ‒SNPs‒, ¿recuerdas?) que podemos relacionar estadísticamente con diversas enfermedades o trastornos mediante estudios de asociación del genoma completo (GWAS, Genome-wide association study). Es importante dejar claro que estas asociaciones nos señalan algunos cambios en el ADN que aumentan la probabilidad de que padezcamos una patología, sin que ello signifique que la vayamos a sufrir necesariamente.

Entonces ya apuntábamos a un problema de estas correlaciones SNP-patología: salvo excepciones, no indican de forma clara la causa concreta de la enfermedad. Sabemos que un nucleótido concreto en una posición específica del genoma aumenta la predisposición a padecer un trastorno determinado, pero poco conocemos sobre los mecanismos celulares y rutas metabólicas que llevan de una variación concreta del ADN a la enfermedad. Y esto es importante si queremos investigar tratamientos efectivos.

Como ya se explicó en el artículo anterior, un polimorfismo de un solo nucleótido (SNP) no es más que una diferencia en un punto de la secuencia de ADN entre distintos individuos. En la imagen, el individuo 1 tiene un par C-G en la posición señalada, mientras que el individuo 2 tiene el par de nucleótidos A-T. El resto de la secuencia mostrada es idéntica

En algunos casos sí que podemos deducir las causas: si hay un cambio en la secuencia de un gen, este cambio puede afectar a la estructura de la proteína resultante y, según las funciones de esta, podemos tratar de inferir los mecanismos que llevan a sufrir el trastorno. Pero esto sólo ocurre en un 5-10% de los SNPs estudiados y asociados a patologías: el resto de variantes genéticas relacionadas con enfermedades a través de GWAS se encuentran en zonas del genoma que no codifican proteínas (en el mal denominado ADN basura).

¿Qué ocurre en el resto de casos? ¿Cómo puede afectar una variante genética, un pequeño cambio en la secuencia de ADN, al funcionamiento de la célula si no se encuentra directamente implicada en la construcción de proteínas? Pues a través de otros mecanismos, principalmente mediante la regulación de la expresión génica.

Expresión génica

Aunque la secuencia de ADN de todas nuestras células es la misma (salvo mutaciones puntuales), resulta evidente que existen muchos tipos distintos de células: las células que forman los músculos son distintas a las del hígado o el páncreas, a las epiteliales o a las neuronas. Esto se debe a que no se «activan» los mismos genes ni con la misma intensidad en las distintas células.

Recordemos que los genes son secuencias de ADN que contienen la información para fabricar una proteína. Para ello, previamente se transcriben a ARN mediante la acción de la enzima ARN polimerasa, se eliminan fragmentos no codificantes de su interior (los denominados intrones) y las secuencias resultantes (denominadas ARNm) se traducen a proteínas. Un cambio en la secuencia de ADN que define un gen puede conllevar que la proteína se fabrique mal y que aparezca una enfermedad grave.

Fuente imagen

Así pues, un gen contiene la información necesaria para fabricar una proteína, pero no sobre cuándo empezar este proceso, cuánta cantidad de proteína es necesaria y en qué tipo de células se debe llevar a cabo. De esta regulación de la expresión génica, se encargan factores externos, diversos actores en el interior de la célula y, en particular, otras secuencias cromosómicas. Un ejemplo sería la propia secuencia que marca el inicio de transcripción donde se une la enzima ARN polimerasa (promotor). Otros fragmentos de ADN van a actuar como potenciadores de la transcripción o represores. A grandes rasgos, estos fragmentos (que no tienen por qué encontrarse cerca del gen que controlan) regulan el plegamiento de la cadena de ADN como lugares de unión de otros complejos enzimáticos, permitiendo un mejor o peor acceso de la ARN polimerasa al inicio de la transcripción. Una variación en estas secuencias no influye en cómo se construye la proteína, sino en qué condiciones se va a fabricar y en qué magnitud.

Podemos medir la expresión de un gen en un tejido concreto estimando qué cantidad de ARNm se ha fabricado, lo que se conoce como transcriptoma. Avances recientes en secuenciación genética han permitido obtener transcriptomas con una eficacia elevada.

Expression quantitative trait loci

Así pues, resumiendo, podemos utilizar técnicas avanzadas de secuenciación masiva para obtener tanto el genoma de un conjunto de individuos como su transcriptoma. De hecho, empezamos a disponer de grandes bases de datos con ambos datos asociados a patologías y rasgos concretos de los donantes de muestras. Analizando estas bases de datos con potentes herramientas computacionales y estadísticas podemos relacionar variaciones concretas del genoma (en particular, SNPs) en regiones no codificantes, con cambios en la expresión génica. A estas regiones del ADN cuyos cambios afectan a la expresión génica de uno o más genes se les denomina eQTLs (expression quantitative trait loci). Vamos a utilizar esta definición con frecuencia a lo largo de este artículo, así que vamos a explicar con más detalle qué significa.

Imagen modificada de Wikipedia Commons.

Un eQTL es una posición concreta del genoma que, en función del nucleótido que se encuentre en ella, va a influir en la predisponibilidad a poseer algún rasgo o padecer enfermedad concreta. Pero no lo va a hacer modificando la estructura de la proteína codificada por un gen, sino alterando la expresión génica. Es decir, las personas que presenten en su genoma un eQTL determinado van a fabricar proteínas de forma correcta, pero en una cantidad distinta de la adecuada para el funcionamiento adecuado de la célula, pudiendo dar lugar a algún trastorno determinado o rasgo específico.

En la figura anterior, un factor de transcripción se une a los promotores de los genes A y B, dando como resultado una cierta cantidad de proteína (A). Si hay una variación en el promotor del gen A (indicada con un triángulo negro en la figura) la cantidad de proteína fabricada disminuye.

Una variante concreta de un eQTL (señalada con un rectángulo azul a la izquierda) lleva consigo un cambio en la expresión de un gen concreto (rectángulo verde a la derecha).

¿Cómo se localizan eQTLs en el genoma? Primero, se obtienen los SNPs de cada uno de los participantes en el experimento como se explicó en el anterior artículo. En la siguiente figura se toman como ejemplo dos polimorfismos de los cromosomas 4 y 14, marcados como SNP1 y SNP2. Recuerda que un SNP varía de individuo a individuo, aunque en este ejemplo sólo consideraremos dos variantes posibles.

A continuación se obtiene una muestra del tejido de interés (recuerda que la expresión génica depende del tipo concreto de células) y se mide la cantidad de ARNm fabricado de distintos genes (con técnicas como RNA-seq). Podemos representar para cada variante de un SNP la cantidad de ARNm expresada de un gen concreto (en la figura, los puntos negros de las gráficas). Se observa que en el primer SNP no hay apenas variación en el nivel de expresión según se posea una variante u otra (fíjate en las formas de las distribuciones de puntos, destacadas en fondo azul), mientras que en el segundo hay una mayor expresión en la variante 2. Por lo tanto, diríamos que el SNP2 tiene asociados cambios destacables de expresión génica según la variante implicada, por lo que sería un eQTL.

Con este tipo de estudios se han podido localizar un gran número de eQTLs en nuestro genoma. Muchas de estas zonas influyen en la expresión génica por encontrarse cerca del lugar donde se inicia la transcripción del gen: se conocen como cis-eQTL. Hay que tener en cuenta que «cerca» puede significar hasta un millón de nucleótidos de distancia entre el SNP y el inicio del gen. Otras variaciones, sin embargo, son capaces de modificar la expresión de un gen situado a mucha distancia del SNP implicado, e incluso en un cromosoma distinto: son los denominados trans-eQTL.

Empezábamos este artículo comentando que conocer que una variante genética esté asociada a una enfermedad no implica que podamos entender cuál es el mecanismo subyacente, lo cual no nos da pistas de cómo tratar el problema. Si descubrimos que esta variante afecta a la expresión de un gen determinado, y conocemos su función celular, sí que podemos investigar nuevos tratamientos.

Pongamos un ejemplo concreto. Recientemente se descubrió un SNP asociado a un menor riesgo de padecer un infarto de miocardio. Se comprobó que la variante menos común de este SNP (la T destacada en azul en la siguiente figura) promueve la expresión de un gen en el hígado que produce sortilina. Estudios posteriores con ratones demostraron que esta proteína disminuye los niveles de colesterol LDL, asociado a riesgo cardíaco.

Otros ejemplos de eQTLs recientemente descubiertos han contribuido a explicar la asociaciones de variantes genéticas con enfermedades como el asma infantil, la enfermedad de Crohn o el lupus.

Este post ha sido realizado por Guillermo Peris (@Waltzing_piglet) y es una colaboración de Naukas con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.

Referencias

• Gene expression. Scitable (Nature Education).
• The role of regulatory variation in complex traits and disease. Albert, F.A. and Kruglyak, L. (2015) Nature Reviews Genetics 16, 197–212. doi:10.1038/nrg3891
• Expression quantitative trait loci: present and future. Nica A.C. and Dermitzakis E.T. (2013). Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci.;368: 20120362
  doi: 10.1098/rstb.2012.0362
• The study of eQTL variations by RNA-seq: from SNPs to phenotypes. Majewski, J. and Pastinen, T. (2011) Trends in Genetics 27 (2) , 72-79. doi: 10.1016/j.tig.2010.10.006.

El artículo Sobre la predisposición genética a padecer enfermedades (II) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Sobre la predisposición genética a padecer enfermedades
2. Dani y Fiti sobre la ingeniería genética
3. Dudas sobre las vacunas: problemas y soluciones

Ana Galarraga / Elhuyar Zientzia Amaia Lujanbio Goizueta goizuetarra da, baina bere herritik kilometro askotara erantzun die gure galderei: New Yorketik, hain zuzen. Izan ere, minbizia ikertzeko laborategi bateko buru da han, Lujambio Laboratory, Mount Sinaiko Icahn Medikuntza Fakultatean.

Zuzen-zuzenean iritsi da hara. Dioenez, txiki-txikitatik gustatu izan zaizkio ikerketa eta zientzia; eskolan, matematikak eta natura omen ziren bere gai gogokoenak. Aurrerago, berriz, genetika ikasi zuenean, “maiteminduta” geratu zen: “Izan ere, DNAk logika matematikoa dauka. Gainera, DNAk bizitzaren sekretua gordetzen du, eta izugarrizko ahalmena du gure biologia ulertzeko, baita gaixotasunak sendatzeko ere”.

Hala, Biologia ikasi zuen Nafarroako Unibertsitatean. Oso garbi zuen tesia egin nahi zuela, eta praktikak egin zituen zenbait laborategitan. 2004an beka bat lortu zuen praktikak egiteko Ikerketa Onkologikoetarako Zentroan (CNIO), eta orduan hasi zen minbizia ikertzen, zehazki, aldaketa epigenetikoak.

Amaia Lujanbio ikertzailea laborategian.

Haren esanean, “oso gai interesgarria da, eta, gainera, jende askori eragiten dio. Horregatik, tesia minbiziaren arloan egitea erabaki nuen. Eta hamabi urte geroago, arlo berean jarraitzen dut”. Izan ere, asko betetzen du bere lanak: “Beti gauza berriak ikasten ari gara, eta, noizean behin, emaitza ustekabekoak lortzen ditugu; eureka momentuak!”.

Gainera, orain arteko bidean oso ondo joan zaiola aitortu du: “Lehendabizi nire tesian, gero doktoretza ondorengoan, eta orain nire laborategian, baliabide nahiko izan ditut eta horrek gauzak errazten ditu”.

Hala ere, dena ez da erraza, noski: “Esperimentuak ateratzen ez direnean… Eta etengabeko ziurgabetasuna dugu, gure lana aurreratzeko kanpoko finantziazioa behar baitugu”. Baina ez luke ezer ere aldatuko: “Erabaki batzuk ez dira izan zuzenenak, baina egoera horietan ere asko ikasten da”

Tratamendu egokienaren bila

Lujanbioren laborategian, saguekin egiten dute lan. CRISPR teknologiaren bidez, mutazio genetikoak eragiten dizkiete, eta, gero, tratamendu desberdinak probatzen dituzte. “Izan ere, gibeleko minbizia oso gaixotasun gaiztoa da, eta ez dago tratamendu onik oso gaixo daudenentzat”. Hori lortzea dute helburu, beraz.

Ikerketa-burua denez, erantzukizun handia du, “baita azken hitza ere”, zehaztu du. Bestela, etxetik kanpo lana egitea antzekoa da profesionalki, baina onartu du kulturalki badaudela desberdintasunak: “Ameriketan ez dira gu bezain langileak, baina bai baikorragoak, eta beren buruengan konfiantza handiagoa dute”.

Etorkizunera begira, tratamenduak pertsonetan probatzeko helburua du, eta ziur da hurrengo hamar urteetan aurrerapen handiak egingo direla arlo horretan. Maila pertsonalean, berriz, lanaren eta bizitza pertsonalaren arteko oreka lortu nahiko luke. Dioenez, “ez da beti erraza lan honekin!” Nire ametsa? Zoriontsu izatea”.

Fitxa biografikoa:

Amaia Lujanbio Goizueta 1982an jaio zen, Goizuetan. Nafarroako Unibertsitatean lizentziatu zen Biologian, eta tesia, berriz, Madrilgo Unibertsitate Autonomoan egin zuen. Ordutik aurrera, bere ikertzaile-ibilbideak ez du etenik izan. Zenbait artikulu argitaratu ditu zientzia-aldizkari nabarmenenetan, eta, orain, bere izeneko laborategia zuzentzen du, Mount Sinaiko Icahn Medikuntza Fakultatean (New York).

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Egileaz: Ana Galarraga Aiestaran (@Anagalarraga1) zientzia-komunikatzailea da eta Elhuyar Zientzia eta Teknologia aldizkariko erredaktorea.

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Elhuyar Zientzia eta Teknologia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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Una de las grandes tendencias en el mundo científico durante las últimas décadas ha sido el imparable avance de China. Decidido a ser una potencia de alcance mundial el gobierno chino ha ejecutado una deliberada estrategia de desarrollo de la ciencia y la tecnología que comenzó hace muchos años, cuando de repente los laboratorios del mundo en múltiples especialidades se llenaron de estudiantes doctorales y postdoctorales provenientes de aquel país con especial hincapié en determinados campos que se consideraron estratégicos. Estos estudiantes regresaron a China, donde montaron laboratorios y centros de investigación conectados a la comunidad científica internacional; miles, centenares de miles de nuevos puestos de trabajo se crearon en estos campos, y se comenzó a desarrollar una verdadera invasión de publicaciones de equipos chinos que después se transformó en un diluvio de nuevas revistas especializadas creadas específicamente para este mercado. El país ha ejecutado un salto científico enorme desde finales del siglo XX como parte de una clara estrategia política: el gobierno ha decidido que la ciencia es clave para el estátus de potencia mundial de China.

El problema es que inevitablemente el fomento por parte de un estado de cualquier cosa provoca el desarrollo paralelo de un fenómeno de picaresca: los espabilados de turno se aferran a la tradicional corta visión de las burocracias para aprovecharse de los incentivos (económicos, profesionales, sociales) que se usan para desarrollar un campo, en este caso la ciencia. Y surge el fraude, en múltiples formas y variedades. La ciencia trucha en China se ha convertido en un auténtico problema, y no sólo para el gobierno local y su despilfarro de recursos en resultados falsos: el volumen de publicación es tal que se corre un riesgo real de que acabe contaminando el avance científico en todo el mundo. Para dar una idea según algunas estimaciones de científicos chinos del área de biomedicina hasta el 40% de todas las publicaciones locales de su sector podrían contener algún tipo de fraude. Esto supone un problema colosal, dado el enorme número de publicaciones que salen hoy de aquel país.

Las instituciones chinas han tomado cartas en el asunto, castigando ejemplarmente los casos que han salido a la luz con penas que incluyen la devolución del dinero concedido en forma de proyectos de investigación. Los departamentos encargados de supervisar el sistema de investigación están preocupados por la reputación internacional de China tras escándalos como la reciente retracción en masa de 107 artículos que se habían publicado en una revista (Tumor Biology) tras pasar una falsa revisión por pares en la que los presuntos revisores no existían. El Ministerio chino de Ciencia y Tecnología ha anunciado una política de ‘tolerancia cero’ con las falsificaciones y los fraudes. Una política que en algunos casos puede acabar con duras penas de prisión para los investigadores responsables de malas conductas científicas, y hasta potencialmente en la pena de muerte.

Sí: en el caso de que se pueda demostrar que una falsificación de datos científicos haya dañado a personas, por ejemplo en pruebas clínicas de medicamentos, el castigo podría llegar hasta la ejecución de los culpables. Según sentencias emitidas por algunos tribunales chinos no hay diferencia entre la falsificación de datos científicos y la falsificación de moneda, por lo que las penas de cárcel están garantizadas; pero en caso de que se perjudique a terceros se podría llegar en principio a la pena de muerte. Cosa que en China no es ninguna tontería: se trata del país con mayor entusiasmo con esta institución penal abolida en muchas partes del mundo, pero que allí se sigue practicando. Se calcula que el país ejecuta a más de 2.o00 prisioneros al año por diversos delitos que incluyen casos graves de soborno o corrupción, aunque las cifras exactas no son conocidas.

El fraude científico es, en esencia, una forma de crimen especialmente poco inteligente, ya que la naturaleza no hace trampas y las posibilidades de que las falsificaciones e invenciones no se descubran (tarde o temprano) es cero. La ciencia como cuerpo de conocimiento a la larga no sale dañado porque los datos espurios son eliminados por posteriores investigaciones: cualquier falsificación sobre el comportamiento del universo acaba por colisionar con la realidad y es eliminada. Para la ciencia es una pérdida de tiempo y una molestia que detrae recursos de los investigadores serios y retrasa el avance. Para las burocracias que financian la actividad científica, sin embargo, se trata de una estafa, pura y simple: el robo de unos recursos obtenidos con premisas falsas y un insulto a la autoridad que concede esos recursos. Por el bien de la ciencia como actividad y como conocimiento es necesario luchar contra el fraude, que supone un desperdicio y una pérdida de tiempo y dinero, y en ese sentido la postura de las autoridades chinas es encomiable. Aunque es obvio que la pena de muerte supone un castigo un tanto excesivo para el fraude científico, y rechazable en cualquier caso.

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

El artículo Pena de muerte contra el fraude científico se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. Fraude científico (III). Profundizando en los dos tipos de fraude
2. Fraude científico (y V). Resumen y conclusiones
3. Fraude científico (I). Una primera aproximación

Juan Ignacio Pérez eta Miren Bego Urrutia Janaria

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Nekazaritza da giza zibilizazioaren lorpen garrantzitsuenetako bat. Neolitoan gertatu zen nekazaritza-iraultzari esker izugarri hazi zen giza populazioa eta, neurri handi batean, iraultza horri zor dio gizakiak lortu duen hedapena. Bada, gizakia baino lehenago, inurrien espezie batzuek erdietsi zuten lorpen hori bera. Zehatzak izateko, duela 50 milioi urte hasi ziren laborantzan jarduten inurri horiek, inurri hosto-ebakitzaile izenez ezagutzen diren inurriak.

1. irudia: Inurri hosto-ebakitzaileak.

Nekazaritza gizakiarentzat oso garrantzitsua izan bada, inurri hosto-ebakitzaileek onura nabarmenak atera dituzte jardun horretatik: arrakasta handiko inurri-espezieak dira Hego eta Erdialdeko Amerikako baso eta oihanetan. Guztira, 41 espezie dira hosto-ebakitzaileak, bi generotakoak, Atta eta Acromymex hain zuzen ere. Arrakasta horrek, baina, badu alde txarrik gizakiontzat, espezie batzuek giza nekazaritzarako eta azpiegituretarako kaltegarriak diren izurriteak sortzen dituzte eta.

Inurri hosto-ebakitzaileek landare batzuen hostoak bildu eta ebaki egiten dituzte; hortik datorkie izena, noski. Gero, hosto zatiak lurpeko habiako ganbaretara eraman eta hosto zati horietan onddoak hazten dituzte. Gongilidia izena duten egitura bereziak dira inurriek jaten dituzten onddoen zatiak; gongilidiak elikagaietan oso aberatsak dira, eta larbek ere jaten dituzte. Inurri desberdinek onddo espezie desberdinak erabiltzen dituzte, baina onddo guztiak Lepiotaceae familiakoak dira.

Aurkeztu dugun mutualismo harreman horretan hirugarren osagai batek hartzen du parte, bakterio batek, izan ere. Inurriek Pseudonocardia izeneko bakterioak dituzte tegumentuan, eta badirudi inurri-espezie batzuek bakterioak elikatzeko berezko osagaiak jariatzen dituztela. Aldiz, bakterio horiek onddo-infekzioen aurkako produktuak sortzen dituzte, eta horiei esker babesten dituzte onddo-haztegiak inurriek. Bereziki, Escovpsis izeneko onddo bizkarroiaren aurkakoak dira Pseudonocardia bakterioek sortzen dituzten metabolitoak [1].

Gainera, egurats-nitrogenoa finkatzen duten bakterioek ere hartzen dute parte harreman konplexu honetan [2]. Horietako asko Klebsiella generoko bakterioak dira eta baratzean egiten dute finkatze-lana. Dirudienez, nitrogeno-eduki oso baxua dute hostoek, eta, bakterio horien jardueragatik ez balitz, nitrogenoak mugatuta egongo lirateke inurriak. Izan ere, nitrogeno horri zor diote inurriek izan duten arrakasta ekologikoa, nitrogenoan pobre samarrak baitira eurak bizi diren baso eta oihanak.

2. irudia: Klebsiella-pneumoniae bakteria.

Inurriak nekazariak direla esatea gehiegikeriatzat har liteke, baina ez da inondik inora gehiegikeria. Esan bezala, hostoak ebaki, zatiak habiara eraman eta onddoak zaintzen dituzte inurriek. Eta hori gutxi balitz, hondarrak garbitu eta habiatik urrun dagoen zabor-piletara eramaten dituzte. Zenbait espezietan, inurri laborari zaharrenek egiten dute lan hori, gazteak baratzean geratzen diren artean. Horrela, onddo- edo bakterio-infekzioez kutsatzeko arrisku gutxiago dute inurri gazteek.

Berezi samarra da hemen deskribatu dugun portaera, baina hau ez da animalien artean ezagutzen den nekazaritza-kasu bakarra. Anbrosia-kakalardoek eta termitek ere onddoak hazten dituzte. Eta kontuan hartu behar dugu digeritzeko zaila den baliabide bat ustiatzeko sinbiosia dela hau, inurrien gorputzetatik kanpoko sinbiosia. Arraroa begitantzen zaigu kanpo-sinbiosia delako, baina helburu bereko beste sinbiosi asko daude, animaliaren digestio-hodiaren barruan gertatzen direnak, hori bai.

Oharrak:

[1] Esan beharra dago Pseudonocardia Actinobacteria taldeko kidea dela, eta talde berekoak direla antibiotiko gehienak sortzen dituzten bakterioak; beraz, antibiotikoak erabiltzeari dagokionez ere, 50 milioi urte aurreratu zitzaizkigun inurriak.

[2] 2010eko urtarrileko alean Elhuyar aldizkariak ematen du kontu honen berri: Bakterioak inurrien nitrogeno-iturri.

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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 dugu.

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Un estudio del Sol usando ondas sonoras utilizando sugiere que la capa en la que se produce la actividad magnética significativa se ha vuelto más fina en los últimos años. La persistencia de este cambio podría indicar que el Sol habría entrado en una fase de transición hacia no se sabe muy bien qué, todavía. Los resultados de este estudio fueron presentados ayer martes 4 de julio por Yvonne Elsworth, profesora de la Universidad de Birmingham, en un congreso que se está celebrando en la Universidad de Hull.

El Sol es muy parecido a un instrumento musical, excepto en que sus notas típicas están a una frecuencia muy baja – unas 100.000 veces menor que el do central. El estudio de estas ondas de sonido utilizando una técnica llamada heliosismología, nos permite descubrir lo que está pasando en el interior del Sol .

El Sol actúa como una cavidad natural que atrapa el sonido, sonido que se genera por la turbulencia existente en unos pocos cientos de kilómetros más exteriores de la zona de convección. La Universidad de Birmingham es uno de los centros pioneros a nivel mundial en el campo de la heliosismología y los investigadores han estado utilizando la Red Birmingham de Oscilaciones Solares (BISON, por sus siglas en inglés) para estudiar el Sol a través de las ondas sonoras desde 1985. Este período abarca tres ciclos de 11 años de actividad del Sol. En estos ciclos se producen fluctuaciones en el ritmo al que se crean partículas energéticas por la interacción entre el campo magnético del Sol y sus capas exteriores calientes y altamente cargadas.

Los investigadores del equipo de Elsworth han encontrado que el interior del Sol ha cambiado en los últimos años, y que estos cambios persisten en el ciclo actual. Estas observaciones, combinadas con modelos teóricos, sugieren que la distribución del campo magnético en las capas más externas podría haberse vuelto algo más delgada. Otros datos seismológicos apuntan a que la velocidad de rotación del Sol también habría sufrido algunos cambios en lo que se refiere a la forma en la que el material del sol rota a distintas latitudes.

Según Elsworth:

“[…] esto no es lo que solía ser, y la velocidad de rotación ha disminuido un poco en las latitudes alrededor de unos 60 grados. No estamos muy seguros de cuáles serán las consecuencias de esto pero está claro qué nos encontramos en tiempos inusuales. ”

Estos resultados hacen que la idea de que la dinamo del Sol esté en proceso de cambiar fundamentalmente sea menos especulativa de lo que era hace unos años.

Referencia:

R. Howe, G. R. Davies, W. J. Chaplin, Y. Elsworth, S. Basu, S. J. Hale, W. H. Ball, R. W. Komm (2017) The Sun in transition? Persistence of near-surface structural changes through Cycle 24 Mon Not R Astron Soc stx1318. DOI: 10.1093/mnras/stx1318

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 el Sol estuviese cambiando de forma fundamental? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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En la entrada Haciendo matemáticas en la oscuridad citábamos al británico Nicholas Saunderson (1682-1739) entre los matemáticos ciegos que, a pesar de su defecto visual, fueron capaces de realizar importantes aportaciones en su disciplina.

Nicholas Saunderson (Wikipedia).

Saunderson perdió la vista al enfermar de viruela con tan solo un año de edad. Su ceguera le permitió adquirir unos excepcionales sentidos del oído y del tacto, y una increíble agilidad mental para los cálculos matemáticos.

Tras muchas negativas, gracias al apoyo del matemático William Whiston y a petición de personajes destacados de la Universidad de Cambridge, la Reina Ana I concedió a Saunderson el cargo de profesor Lucasiano en 1911 –fue el cuarto, tras Isaac Barrow, Isaac Newton y el propio William Whiston–.

Ocupando aquella cátedra, Saunderson enseñó matemáticas con un éxito asombroso; escribió los libros Elements of Algebra (1740, basado en el ábaco del que hableremos más adelante) y The Method of Fluxions (publicado en 1756 por su hijo). Sorprendentemente, dio además clases de óptica, sobre la naturaleza de la luz y de los colores, y acerca de otras materias relativas a la visión y a su órgano.

En 1718, fue admitido en la Royal Society, donde compartió amistad con matemáticos de gran relevancia como Isaac Newton, Edmund Halley, Abraham de Moivre o Roger Cotes.

El filósofo y enciclopedista Denis Diderot le citó en varios fragmentos de su ensayo Lettre sur les aveugles, à l’usage de ceux qui voyent (Carta sobre los ciegos para uso de los que ven, 1749). Al igual que el filósofo William Molyneux (ver [1]), Diderot opinaba que un ciego que empieza a ver de repente –por ejemplo tras una operación– no puede comprender inmediatamente lo que observa, y debería costarle un tiempo hacer el vínculo entre su experiencia con las formas y distancias adquiridas mediantes el tacto, y las imágenes percibidas a través de sus ojos.

Saunderson ideó una especie de ábaco con una serie de agujeros en los que podía introducir clavijas para facilitar su utilización a personas ciegas. Para describirlo, vamos a utilizar las palabras de Diderot extraídas de [4, página 26 y siguientes]:

Es mucho más rápido usar símbolos ya inventados que inventarlos uno mismo, como se está forzado, cuando nos cogen desprevenidos. ¡Cuánto mejor hubiera sido para Saunderson haber encontrado una aritmética palpable, ya preparada, cuando tenía cinco años, en vez de tener que imaginársela a los veinticinco! […] Cuentan de él prodigios y no hay ninguno que sus progresos en las bellas letras y su habilidad en las ciencias matemáticas no puedan hacer creíble.

Plancha II (página 69 de [3]).

Una misma máquina le servía para los cálculos algebraicos y para la descripción de las figuras rectilíneas. […] Imaginad un cuadrado como el que veis en la Plancha II, dividido en cuatro partes iguales por líneas perpendiculares a los lados, de suerte que os ofrezca los nueve puntos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Suponed este cuadrado perforado por nueve agujeros capaces de recibir alfileres de dos clases, todos de la misma longitud y del mismo grosor, pero unos con la cabeza algo más gruesa que otros. Los alfileres de cabeza gruesa sólo se colocan en el centro del cuadrado; los de cabeza fina, sólo en los lados, excepto en un caso, el del cero. El cero se marca por un alfiler de cabeza gruesa, colocado en el centro del cuadrado pequeño, sin ningún otro alfiler a los lados. La cifra 1 estará representada por un alfiler de cabeza fina, colocado en el centro del cuadrado, sin ningún otro alfiler a los lados. La cifra 2, por un alfiler de cabeza gruesa colocado en el centro del cuadrado y un alfiler de cabeza fina colocado a uno de los lados, en el punto 1. La cifra 3, por un alfiler de cabeza gruesa colocado en el centro del cuadrado y un alfiler de cabeza fina colocado a uno de los lados, en el punto 2. La cifra 4, por un alfiler de cabeza gruesa colocada en el centro del cuadrado y un alfiler de cabeza fina colocado a uno de los lados, en el punto 3. La cifra 5, por un alfiler de cabeza gruesa colocado en el centro del cuadrado y un alfiler de cabeza fina colocado a uno de los lados, en el punto 4. La cifra 6, por un alfiler de cabeza gruesa colocado en el centro del cuadrado y un alfiler de cabeza fina colocado a uno de los lados, en el punto 5. La cifra 7, por un alfiler de cabeza gruesa colocado en el centro del cuadrado y un alfiler de cabeza fina colocado a uno de los lados, en el punto 6. La cifra 8, por un alfiler de cabeza gruesa colocado en el centro del cuadrado y un alfiler de cabeza fina colocado a uno de los lados, en el punto 7. La cifra 9, por un alfiler de cabeza gruesa colocado en el centro del cuadrado y un alfiler de cabeza fina colocado a uno de los lados del cuadrado, en el punto 8.

Estas son diez expresiones diferentes para el tacto, cada una de las cuales responde a uno de nuestros diez caracteres aritméticos. Imaginad ahora una tabla tan grande como queráis, dividida en pequeños cuadrados colocados horizontalmente y separados unos de otros a la misma distancia, como podéis verlo en la Plancha III, y tendréis la máquina de Saunderson.

La máquina calculadora de Nicholas Saunderson

Podréis ver fácilmente que no existen números que no puedan escribirse sobre esa tabla y, por consiguiente, ninguna operación aritmética que no pueda ejecutarse.

Diderot continúa dando un ejemplo de utilización de esta máquina para ilustrar su descripción.

No es el único momento en el que Diderot alude a Saunderson en su ensayo; por ejemplo, para exponer su visión materialista desarrolla un pasaje con una serie de argumentos que atribuye a Saunderson mientras con un sacerdote que intenta demostrar la existencia de Dios a través del espectáculo de la naturaleza (que no puede ver) y posteriormente por la perfección de los órganos humanos.

Referencias

[1] Marta Macho Stadler, Haciendo matemáticas en la oscuridad, Cuaderno de cultura científica, 14 de mayo de 2015

[2] Marta Macho Stadler, Nicholas Saunderson, extraordinario calculador, ZTFNews, 19 de abril de 2014

[3] Lettre sur les aveugles, à l’usage de ceux qui voyent, Gallica

[4] Julia Escobar, Carta sobre los ciegos para uso de los que ven, Fundación ONCE y Editorial Pre-Textos, 2002

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

El artículo La máquina calculadora de Nicholas Saunderson se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Amaia Portugal Iberiar penintsula osoan bezala, Aragoi aldeko mendilerro garaienetan ere tenperatura nabarmen epeldu da azken lau hamarkadotan, ikerketa batean egiaztatu berri dutenez. 1970etik, tenperatura maximoak gradu erdi bat baino gehiago epeldu dira hamarkada bakoitzean. Erdialdeko Pirinioetan inoiz egin den erregistro klimatiko zabalena osatu dute lan honetan.

“Izugarrizko aldaketak ikusi ditugu azken laupabost urteotan. Adibidez, agian glaziar bat puntu batean zegoen iaz, eta urtebete geroago, hogei metro atzerago dagoela ikusten dugu. Bereziki interesgarriak dira Pirinioetako glaziarrak, oso tamaina txikia dutelako, baina aldi berean oso kalteberak dira klima-aldaketarekiko. Europako hegoaldeko glaziar hauek geoadierazle apartak dira”. Ibai Rico glaziologoaren hitzak dira, orain dela hiru urte Berria egunkarian argitaratutako erreportaje batean. Martxa honetan, datozen hogeita bost urteotan Pirinioetako glaziar asko desagertu egingo direla ere aurreikusi zuen.

Izan ere, klima-aldaketak berdin kolpatu ditu beheak eta gainak, ura eta lehorra. Hori frogatzen duen beste ikerketa bat plazaratu da berriki. Kasu honetan, Erdialdeko Pirinioetako serie klimatikoak aztertu ditu Rovira i Virgili Unibertsitateko (Tarragona, Herrialde Katalanak) ikerketa talde batek. Tamalez, gailurrotako joerak ere bat egiten du, oro har Iberiar penintsulan azken hamarkadatan erregistratu den panorama beltzarekin. International Journal of Climatology aldizkarian eman dute lanaren berri.

1. irudia: Posets mendia, Huescan, Erdialdeko Pirinioetan. (Argazkia: Miguel303xm / CC BY 3.0)

Erdialdeko Pirinioetako hegoaldeko behatokietako ehunka serie klimatiko bildu dituzte ikerketa honetarako, 1910etik 2013rako tartea hartzen dutenak. Hain zuzen, zonalde horretarako inoiz egin den erregistro zabalena da honakoa. Hiru aldagai hartu dituzte kontuan: tenperatura minimoak, maximoak eta prezipitazioak.

Datu horiekin guztiekin ondorioztatu dutenez, azken ehun urtetan Pirinioak 0,11 gradu epeldu dira hamarkada bakoitzeko. Hori batez bestekoa baino ez da, ordea. Izan ere, azken urteotako zifrak askoz ikaragarriagoak dira: 1970etik 2013ra, tenperatura maximoak 0,57 gradu epeldu dira hamarkada bakoitzeko. “Azken hogeita hamar urtetan tenperatura bat-batean berotu da. Aurreko urteekin alderatzen badugu, igoera bikoiztu baino gehiago egin da”, dio Nuria Perez-Zanon artikuluaren egile nagusiak.

1970etik hona, batez ere udaberriko eta udako hilabeteetan antzeman da tenperaturaren igoera. Horren erakusle, udaberrian epeldu dira gehien goizeko maximoak eta gaueko minimoak. Dena dela, oro har, batez ere tenperatura maximoen igoeran islatu da klima-aldaketa. Izan ere, aurrez esan bezala, azken berrogei urteotan gradu erdi baino gehiago igo dira maximoak hamarkada bakoitzean, baina minimoak 0,23 baino ez, nahiz eta datu hori ere kezkatzeko adinakoa izan. Prezipitazioei dagokienez, murriztu direla antzeman dute ikerketa honetan, negukoak batez ere, baina aldaketa ez da tenperaturena bezain adierazgarria.

2. irudia: Agintariak Parisen 2015ean, klima-aldaketari buruzko akordioa adostu zutenean)
(Sinadura: Presidencia de la Republica Mexicana / CC BY 2.0)

Horiek horrela, Perez-Zanonek adierazi bezala, “serie hauek erakusten duten bilakaera bat dator Iberiar penintsulan ikusten ari garen joera klimatikoarekin”.

Artikuluaren egile nagusiak kezka agertu du Pirinioetako basoen etorkizunari buruz. Izan ere, klima-aldaketaz 2015ean Parisen adostutako akordioan ageri denez, basoak garrantzitsuak dira, atmosferako karbono dioxidoa uxatu dezaketelako, eta hain zuzen, Pirinioetan baso mordoa dago. “Baina tenperaturaren epeltzeak zonalde garaiagoetara mugitzen du landaredia, eta haren azalera murriztu dezake. Edo litekeena da zuhaitzak agertzen hasten diren lerroa aldatzea, eta zenbait landare mota zonalde oso garaietan bakarrik azaltzea. Horrek guztiak kliman eragingo luke”, dio Perez-Zanonek.

Erreferentzia bibliografikoa:

Pérez-Zanón, Núria; Sigro, Javier; Ashcroft, Linden. Temperature and precipitation regional climate series over the central Pyrenees during 1910-2013. International Journal of Climatology 37 (4): 1922-1937. 30 March 2017. DOI:10.1002/joc.4823

Informazio gehiago;

• Las temperaturas en el Pirineo aumentan cada vez más rápido (Agencia Sinc, gaztelaniaz)
• “En los últimos 30 años el aumento de la temperatura ha sido muy brusco” (Innovaspain, gaztelaniaz)

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Egileaz: Amaia Portugal (@amaiaportugal) zientzia kazetaria da.

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Como decíamos en la entrega anterior de esta serie, en los sistemas nerviosos diferenciamos el subsistema central y el periférico. Desde un punto de vista funcional, en el sistema periférico se distinguen dos grandes divisiones: la aferente y la eferente. La división aferente es la formada por los nervios que transportan información hacia el sistema nervioso central. En la división eferente la información viaja del sistema central a los órganos efectores, tanto musculares como de otro tipo. Dentro de la división eferente se diferencian, a su vez, dos sistemas, el somático y el visceral o autónomo.

El sistema somático conduce las señales que dan lugar a movimientos corporales y a acciones hacia el exterior del organismo. Está formado por las fibras de las motoneuronas que inervan los músculos esqueléticos; sus cuerpos celulares se encuentran en la médula espinal y un único axón alcanza las fibras musculares que inerva. La acción de estas motoneuronas consiste siempre en la excitación y contracción de los músculos, aunque la actividad muscular puede ser inhibida mediante sinapsis inhibitorias a cargo de neuronas del sistema central. De hecho, la actividad de las motoneuronas puede ser controlada mediante señales presinápticas, tanto excitatorias como inhibitorias. Esas señales pueden proceder de receptores sensoriales periféricos (reflejos espinales) o de diferentes enclaves encefálicos.

El sistema visceral está formado por las fibras que inervan la musculatura lisa, el corazón, las glándulas y otros órganos o tejidos no motores, como la grasa parda. Controla funciones que están sobre todo relacionadas con el mantenimiento de las condiciones del medio interno y también ciertas respuestas de carácter automático a estímulos exteriores. Regula actividades viscerales tales como la circulación, digestión, termorregulación, entre otras. En peces teleosteos, anfibios, aves y mamíferos, el sistema autónomo se subdivide, a su vez en dos divisiones, la simpática y la parasimpática. La mayor parte de los órganos viscerales están inervados tanto por fibras de la división simpática como de la parasimpática. En esos casos suelen ejercer efectos opuestos. Normalmente ambas divisiones mantienen una cierta actividad, pero dependiendo de las circunstancias, se eleva la de uno de los dos a la vez que se reduce la del otro. De esa forma se eleva o se reduce la actividad del órgano en cuestión. Con carácter general se puede decir que la activación de la división simpática prepara al organismo para desarrollar una actividad física muy intensa (eleva la ventilación respiratoria y la actividad cardiaca, activa la circulación periférica, inicia el catabolismo del glucógeno y grasas; dilata las pupilas, ajustando la vista a larga distancia o en oscuridad; en algunas especies promueve la sudoración o el jadeo; y a cambio, reduce las actividades urinaria y digestiva). La división parasimpática domina, por el contrario, en condiciones de tranquilidad, cuando el organismo ha de ocuparse de sus asuntos internos; por esa razón, esta división activa la digestión y la función urinaria.

La inervación a cargo de las dos divisiones proporciona un control más preciso de la funciones reguladas por el sistema autónomo. No obstante, hay unos pocos órganos o glándulas que solo reciben señales de una de las dos divisiones. Arteriolas y venas están inervados por fibras simpáticas (arterias y capilares no están inervados), con la excepción de los vasos que irrigan el pene y el clítoris, que reciben fibras simpáticas y parasimpáticas, lo que permite un control muy preciso de la erección de ambos. La mayoría de las glándulas sudoríparas también están inervadas solo por fibras simpáticas. Y aunque las glándulas salivares reciben fibras simpáticas y parasimpáticas, en este caso sus efectos no son antagonistas; ambas estimulan su actividad.

Algunos textos de fisiología añaden a las dos divisiones anteriores –simpática y parasimpática- una tercera, la división entérica que, aunque mantiene alguna conexión con el sistema central, se halla contenida en el intestino. Consiste en redes neuronales ubicadas en las paredes del intestino. Controla el peristaltismo, la segmentación y otros patrones de contracción de la musculatura lisa de la pared intestinal. Por lo tanto, es la división que se encarga de impulsar el alimento que es procesado dentro del tracto intestinal.

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 Evolución de los sistemas nerviosos: el sistema periférico de vertebrados se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Evolución de los sistemas nerviosos: el sistema central de vertebrados
2. Evolución de los sistemas nerviosos: anélidos y artrópodos
3. Evolución de los sistemas nerviosos: moluscos

Este mes de julio se cumplen 170 años de un artículo clave en la historia de la ciencia.

Mayer y Joule fueron sólo dos de al menos una docena de personas que, entre 1832 y 1854, propusieron de alguna forma la idea de que la energía se conserva. Algunos expresaron la idea vagamente; otros con toda claridad. Algunos llegaron al convencimiento principalmente a través de la filosofía; otros a partir de consideraciones prácticas en el uso de motores y máquinas o a partir de experimentos de laboratorio; otros más por una combinación de factores. Muchos, entre ellos Mayer y Joule, trabajando independientemente de todos los demás. Una cosa era evidente, la idea de la conservación de la energía estaba, de alguna manera, “en el aire”.

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz en 1848

Pero si hemos de poner fecha al inicio de la aceptación mayoritaria de la ley de la conservación de la energía hemos de referirnos a la publicación de uno de los artículos más influyentes de la historia, no ya de la física, sino de la ciencia, lo que no implica que sea de los más conocidos. Se publicó en 1847, dos años antes de que Joule publicase los resultados de sus experimentos más precisos. El autor, un joven médico alemán que estaba estudiando el metabolismo del músculo llamado Hermann von Helmholtz, tituló su trabajo Über die Erhaltung der Kraft (Sobre la conservación de la fuerza). Helmholtz (usando ” fuerza “en el sentido moderno de “energía”), afirmaba audazmente en él la idea que otros sólo expresaban vagamente, a saber, “que es imposible crear una fuerza motriz duradera a partir de nada “.Con esto rechazaba la existencia de una “fuerza vital” necesaria para el movimiento del músculo, una idea la de la necesidad de la fuerza vital directamente extraída de la Naturphilosophie imperante en la fisiología alemana de la época.

Helmhotz volvería sobre este tema aún más claramente muchos años después en una de sus conferencias de divulgación:

Llegamos a la conclusión de que la Naturaleza en su conjunto posee una reserva de fuerza [energía] que no puede de ninguna manera ser aumentada ni disminuida y que, por lo tanto, la cantidad de fuerza en la Naturaleza es igual de eterna e inalterable que la cantidad de materia. Expresado en esta forma, he llamado a la ley general “El Principio de la Conservación de la Fuerza”.

Así pues, a medidados del siglo XIX queda establecido un principio básico y universal de la ciencia con enormes consecuencias prácticas. Cualquier máquina o motor que realice trabajo (proporciona energía) sólo puede hacerlo si la extrae de alguna fuente de energía. O, de otra forma, la máquina no puede suministrar más energía de la que obtiene de la fuente. Cuando se agote la fuente, la máquina dejará de funcionar. Las máquinas y los motores sólo pueden transformar la energía; no pueden crearla o destruirla.

Esto, que hoy día debería estar asumido, no lo está tanto como debiera. En cualquier caso, con lo que llevamos visto en esta serie de forma tan sencilla, ya podemos formular dos de las leyes que rigen el funcionamiento del universo (así, como suena) y que veremos en las dos próximas entregas de la serie.

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

El artículo Se establece el principio de conservación de la energía se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Se intuye la conservación de la energía (1)
2. Se intuye la conservación de la energía (2)
3. De las leyes de conservación (I)

Miren Basaras Bilboko itsasadarra kutsatua al dago? Azkeneko triatloia maiatzaren 20an egin ondoren, partaide batzuk leptospirosia izeneko gaixotasunak jota gelditu omen dira. Horrek kezka handia sortu du benetan Nerbioi itsasadarrean bainatzea arriskutsua ote den. Baina gertaera hau ez da apartekoa. 1998an antzeko kasua gertatu zen Springfield lakuan, Estatu Batuetako Illinois estatuan. Bertan, triatloian parte hartu zuten partaideen erdiaren odol-laginak aztertu ziren eta horietatik %11ak leptospirosia izan zuen. Badirudi triatloia aurretik eurite bortitzak izan zirela lurralde horretan eta litekeena da lakuaren leptospiren maila igo izana.

1. irudia: Leptospira interrogans bakterioa.

Zer da leptospirosia?

Mundu mailako gaixotasun zoonotikoa da, hots, animalietatik etorritako gaixotasuna. Leptospira interrogans bakterioak transmititzen du. Bakterio honen barnean hainbat serotalde daude eta Leptospira interrogans serovar Icterohaemorrhagie da arruntenetarikoa. Bakterio honek kortxo-kentzekoaren itxura du eta oso fina eta mugikorra da.

Leptospirosia mundu osoan zehar aurkitu daiteke, baina arruntagoa da tropiko aldeetan eta tropiko azpiko aldeetan. Balioespenek diote urtero 500.000 kasu berri sortzen direla mundu osoan zehar. Agerraldiak lotuak daude ur asko metatzen den lekuetara, batez ere uholdeek eta urakanek eraginda. Brasil eta Nikaraguan izan dira azken agerraldi garrantzitsuenak, baina munduko lurralde gehienetan detektatu dira kasuak.

2. irudia: Leptospirosiaren mundu mailako erikortasuna. Koloreen esanahia: zuria (0-3), horia (7-10), laranja (20-25) eta gorria (100 baino gehiago), kasuak 100.000 biztanleko (Costa F. et al artikulutik hartua).

2. irudian ikus daitekeenez, mundu osoan zehar banatutako gaixotasuna da, intzidentzia edo kasu kopurua ezberdina bada ere. 3. irudian Europako kasuistika ikus daiteke. Bertan agertzen denez, ia lurralde guztiak aitortu zuten leptospirosia 2014. urtean.

3. irudia: Europa mailan 2014an zenbait lurraldetan agertu izan ziren kasuak (ECDCtik hartua).

Gure Euskal Autonomi Erkidegoan ere, noizbehinka kasuak detektatzen dira. Mikrobiologiako Informazio Sistemak 1996tik hona aitortzen du leptospiren detekzioa. 4. irudian ikus daitekeenez, kasuen kopurua ez da oso handia azkeneko urteetan, baina gutxi gorabehera urtero behatzen dira leptospirosi kasuak.

4. irudia: Leptospirosien kasuak Euskal Autonomi Erkidegoan (Datuak Mikrobiologiako Informazio Sistematik SIMCAPV hartuak).

Nola gerta daiteke transmisioa?

Bakterio honen andui ezberdinak aurki daitezke animalia mota ezberdinetan: basatiak zein etxe-abereak (karraskariak, txerriak, txakurrak, zaldiak, behiak, ardiak,…). Horien guztien artean arruntenak, karraskariak dira, arratoiak bereziki. Leptospirak animalia hauen giltzurrunetan eta ernaltze-organoetan kokatzen dira eta gernua egiterakoan kanpora ateratzen dira, ondoan dagoen lurzorua edo ura kutsatu egiten direlarik. Eramaileak diren animalia hauek leptospirak aldizka kanporatzen egon daitezke urteetan edo bizitza guztian zehar. Gizakia, beraz, ustekabeko edo behin-behineko ostalaria da.

Leptospirak zenbait modutara iristen dira gizaki barnera. Modurik arruntena da ur kutsatuarekin kontaktua izatea eta igeri sartzea bakterioak gizakira, larruazaleko zauritxoetatik edo urraduretatik edo begiko, sudurreko edo ahoko mukosetatik zuzenean.

Oso arraroak dira gizakira sartzeko beste modu batzuk hala nola, ur kutsatua edatea, elikagai kutsatuak jatea edo gizakiz gizakiko transmisioa.

Infekzio arriskua bakterioaren peko egonaldiaren araberakoa da. Horrela, badaude gizaki batzuk lanbideagatik arrisku handiagoa pairatzen dutenak, hala nola, albaitariak, putzu-zainak, zabor-biltzaileak, arroz-biltzaileak, azukre-kanaberaren plantazioko langileak, …

Leptospirosia baserri-giroko gaixotasuntzat hartu da, baina hiriko jendea ere arriskuan egon liteke, jolasetara loturiko arriskua ere badagoelako, igerian, raftingean, …

Gaixotasuna larria al da?

Leptospirosiak zenbait espektrotako agerpen klinikoak izan ahal ditu. Bakterioaren inkubazio epea 5-14 egunekoa da (2-30 eguneko tartea). Horren ondoren, fase biko gaixotasuna agertzen da. Hasieran, gripe antzeko sintomak detektatzen dira: hotzikarak, sukarra (39-40ºC), buruko mina eta mialgia (bernako muskuluan batez ere). Epe honek 4-9 egun irauten du. Ondoren, sukarra jaisten doa eta mialgiak eta digestio-bideko sintomak (botagurak, beherakoak) gutxitzen doaz. Fase honetan, pazienteen %80-90an erreakzio meningeoa agertzen da, baina sintomaduna da kasuen erdian eta egun gutxi iragan ondoren desagertu egiten da.

Gaixoen %5-15ek gaixotasun larriago bat garatzen dute, Weil sindromea, eta kasu horretan ikterizia, giltzurruneko gutxiegitasuna, hepatomegalia, miokarditisa, sukar altua,… izan daitezke. Nekez hiltzen dira gaixoak, baina tratatu gabeko pazienteen %5-10 hil daiteke.

Trata al daiteke?

Zorionez, leptospirosi gaixotasunak tratamendu eraginkorra du baina ahalik eta arinen tratatzen hastea gomendatzen da, gaixotasunaren egoera larri batera ez iristeko. Gaur egun zeftriaxona edo G penizilina antibiotikoak erabiltzen dira, bena-barnetik 7 egunean, batez ere klinika larria bada. Bestalde, klinika arina bada, badaude beste farmako batzuk, aho bidez eman daitezkeenak: doxiziklina edo amoxizilina.

Nola prebeni daiteke?

Infekzio arriskua gutxitzen da animalien gernuarekiko kontaktua eta infektaturiko animaliak edo kutsatutako ingurumena ekidinez. Hori lortzeko hainbat neurri har daitezke:

• Jantzi eta oinetako babeskorrak erabili ur edo lurzoru kutsatua omen dagoenean (botak, eskularruak, mozorroak,…)
• Larruazaleko lesioak estali aldez aurretik
• Ez ibili edo igeri egin ur kutsatua omen dagoen inguruan
• Ur edo lurzoru kutsatuarekiko kontaktuan egon ondoren ondo garbitu
• Gernu-zipriztinak edo aerosolak ekidin eta animalia gaixoak edo hilak ez ukitu zuzenean
• Neurri higienikoak hartu animalien zainketan
• Ustezko gune kutsatuak desinfektatu (ukuiluko, hiltegiko eta harategiko zorua)
• Ur edangarria erabili
• Etxe-animaliak txertatu
• Karraskarien kontrola

Leptospirosia, beraz, ez da gaixotasun arrunta kasu kopurua ugariak ez direlako, batez ere gure inguruan. Leptospirosien kasuak gutxitzeko, prebentzio neurriak hartu beharko lirateke jakintza-arlo anitzeko begiradapean eta kontutan hartuz ingurumenaren aldea eta gizakien eta animalien populazioen aldea.

Bibliografia:

Costa F, Hagan JE, Calcagno J , et al. Global Morbidity and Mortality of Leptospirosis: A Systematic Review. PLOS Neglected Tropical Diseases, 2015, DOI:10.1371/journal.pntd.0003898

Gehiago jakiteko:

• Europako Gaixotasunen Prebentziorako eta Kontrolerako Zentroa, ECDC
• Informazio Mikrobiologiko Sistema, SIMCAPV

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Egileaz: Miren Basaras Ibarzabal, UPV/EHUko Medikuntza eta Erizaintza Fakultateko, Immunologia, Mikrobiologia eta Parasitologia Saileko ikertzailea eta irakaslea da.

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Miriam Arabiourrutia, Gorka Elordi, Martin Olazar Hondakin plastikoen kantitatea gero eta handiagoa da eta honek arazo larria suposatzen du. 2014. urtean munduan 311 milioi tona plastiko inguru kontsumitu ziren. Datozen urteetarako herrialde garatuetako plastiko kontsumoak zein produkzioak %3 gora egitea espero da, eta herrialde azpigaratuetakoak %10 inguru. Hau dela eta plastikoen birziklapenean jarri da arreta, kontutan harturik gainera hondakin plastikoen berrerabilpen eta birziklatzea, energia beharren murrizte edo energia alternatiboen lorpenaren barruan sailka daitekeela.

1. irudia: Eguneroko plastikozko objektuak.

Hondakin plastikoen artean ugarienak, %60 inguruko masa proportzioan, poliolefinak dira (dentsitate altuko polietilenoa, %15a, dentsitate baxuko polietilenoak -adarkatua eta lineala- %20a eta polipropilenoa %26a). Hau dela eta lan honetan poliolefinen pirolisia, dentsitate altuko polietilenoarena konkretuki, aurkezten da berauen birziklatzerako aukera interesgarri moduan. Baita plastikoak edo plastikoen pirolisiko produktuak findegietako FCC (fluid catalytic cracking) unitatean erabiltzeko dauden aukerak aipatzen dira.

Pirolisia atmosfera inertean burutzen den degradazio termikoko prozesua da. Prozesuan erabilitako baldintzen arabera lorturiko produktuen banaketa ezberdina da.

Pirolisia eskala handian eta erregimen jarraituan modu egokian burutzeko opera dezakeen erreaktoreetako bat ohantze iturritu konikoa da. Ohantze iturritu konikoak propietate egokiak ditu material plastikoen pirolisia burutzeko, batez ere partikula plastiko urtuek eragin ditzaketen aglomerazio arazoak ekiditeko.

Pirolisia katalizatzaile mota ezberdinak erabiliz ere burutu daiteke, katalizatzailerik gabe burututako pirolisian lorturiko produktuen banaketa aldatzeko. Poliolefinen pirolisi katalitikoak petrolioaren gas likuatuen (PGL) eta gasolinaren irakite tenperaturaren tarteko produktu hidrokarbonatuak ematen ditu batez ere.

Dentsitate altuko polietilenoaren pirolisia ohantze iturritu konikoan 500-700ºC artean burutzean lorturiko produktuak taldetan bildu dira: C1-C4 gasak, C5-C11 frakzioa (batez ere olefina eta isoparafinaz osatua) edo gasolina frakzioa, C12-C20 frakzioa edo gasolio frakzioa (olefinak, parafinak eta diolefinak dira osagai nagusiak), ezkoak edo +C21 frakzioa. Konposizioari dagokionez ezkoak parafinaz eta olefinaz osaturiko hidrokarburo kate luzeak dira batez ere.

Etekin handienean lortzen den produktua ezkoa da, bere etekina %67 ingurutik 500ºCtan %12 ingurura 700ºC-tan jeisten delarik. Ondoren gasolio frakzioa dator bere etekina %26tik %18ra jeisten delarik 700ºCtan. Hurrengo bi frakzioen etekinak igo egiten dira tenperatura tartean. Gasolina frakzioarena %7tik %34ra handitzen da, gasarena berriz, %2tik %39ra. Emaitza hauetan tenperaturaren eragina argi ikusten da produktu astunenak krakeatu egiten baitira tenperatura altuetan produktu arinenen etekina handituz.

Katalizatzaile azidoak in situ erabiltzeak era faboragarrian aldatzen du produktuen banaketa pirolisi termikoarekin konparatuz gero. Pirolisi termikoko produktu hegazkorren krakeaketa katalitikoa lerroan ere burutu daiteke. Pirolisi katalitikoko esperimentuak 500 ºC-tan, 30 g katalizatzaile (HZSM-5 zeolitaz osatua) erreaktorean erabiliz burutu dira. Horrela, ezkoak guztiz krakeatzen dira 450ºC-tik gora, monomero edota autoetarako erregaien etekin handiak lortuz. Olefina arinak (C2-C4) %60ko etekinean lortzen dira, katalizatzaile hau oso selektiboa baita konposatu hauetarako. Gainerako C4- gas arinak, %14ko etekinean lortzen dira eta C5-C11 frakzioa %25 inguruko etekinean. Lortutako gasolio (C12-C20) eta ezkoen (C21+) etekina mesprezagarria da.

Frakzio hauek findegietan ohiko korronteekin elkartu edo bertako unitateetako elikadurak osa ditzakete. Ezkoen kasuan material berrien prestaketan ere erabili daitezke. Adibidez, ezkoek asfaltoarekin osaturiko nahasteak, Warm Mix Asphalt (WMA), osa ditzakete ohikoa baino tenperatura baxuagoan. Ezkoak baita fase aldaketako material organikoak dira, (PCM), hau da, fusio-bero sor altua dute, potentzial handiko aplikazioa ahalbidetuz.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: Ekaia 30
• Artikuluaren izena: Poliolefinen pirolisia iturri-ohantze konikoan.
• Laburpena: Hondakin plastikoen kantitatea gero eta handiagoa da eta horrek arazo larria sortzen du. Hondakin plastikoen artean ugarienak, %60 inguruko masa-proportzioan, poliolefinak dira (dentsitate altuko eta baxuko polietilenoa eta poliprilenoa). Pirolisi bidezko birziklatzea aukera interesgarria da plastikoen materiala berreskuratzeko. Pirolisia atmosfera inertean gauzatzen den degradazio termikoko prozesua da. Iturri-ohantze konikoak propietate egokiak ditu material plastikoen pirolisia egiteko, batez ere plastikozko partikula urtuek eragin ditzaketen aglomerazio-arazoak ekiditeko. Pirolisia tenperatura ezberdinetan, katalizatzailerik gabe edo katalizatzaile ezberdinak erabiliz egin daiteke, lortzen diren produktuen banaketa aldatzeko. Poliolefinen pirolisian lortzen diren produktuak hidrokarburoak dira, hala nola, C1-C4 gasak, gasolina frakzioa edota ezkoak. Frakzio horiek findegietan ohiko korronteekin elkar daitezke edo bertako unitateetako elikadurak osa ditzakete.
• Egileak: Miriam Arabiourrutia, Gorka Elordi, Martin Olazar
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• Orrialdeak: 145-152
• DOI: 10.1387/ekaia.16286

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Egileaz: Miriam Arabiourrutia, Gorka Elordi eta Martin Olazar UPV/EHUko Ingeniaritza Kimikoa Saileko ikertzaileak dira.
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Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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