Zientzia

Agian noizbait, edo akaso askotan, entzun izan duzu polinizatzaileak eta polinizazioa bera garrantzi handikoak direla. Ziur gainera polinizatzaileetan pentsatzean erleren baten irudia etortzen zaizula burura. Eta arrazoi duzu, erleak polinizatzaile bikainak dira. Hala ere, Euskal Herrian bertan eta mundu osoan zehar polinizatzaile ugari daude eta guztiak dira beharrezkoak!

Irudia: “Koloretako intsektuak” liburuaren azala. (Ilustrazioa: Maddi Astigarraga Bergara. Iturria: Sua Edizioak)

Baina polinizatzaile hauek ezagutu ezean… ezin zaindu! Askotan inguruari erreparatu ere egin gabe pasatzen gara gure herrietako kale, belardi eta parkeetatik. Ez dugu horretarako astirik hartzen.

Zenbat hego ditu erle batek? Eta zenbat hanka kakalardoak? Marigorringoak ba ahal du antenarik?

Eskuan arkatza eta papera hartu eta inguruan duguna marrazten hasten garenean gehiago erreparatzen diogu parean dugunari, eta hobeto behatzen dugu. Hala, erleen hegoetan, kakalardoen hanketan eta marigorringoen antenetan hobeto fixatzeko balio du marrazketak. Gainera ez ahaztu komunikazio-tresna oso indartsua dela irudia.

Polinizatzaileak eta inguruko biodibertsitatea zaintzeko behar beharrezkoa dugu berauek ezagutzea. Beraz, liburuxka honen bidez, intsektuak beste era batera begiratu eta ikusteko asmoz, ingurua bera marraztera gonbidatzen zaitugu.

Zabaldu begiak, erne belarriak, jakinminez beterik gogoa, eta papera eta arkatza eskuan, has dezagun abentura.

Marraztu ezagutzeko, ezagutu zaintzeko!

Argitalpenaren fitxa:

• Izenburua: Koloretako intsektuak
• Egilea: Maddi Astigarraga Bergara
• Argitaletxea: Sua Edizioak
• Hizkuntza: Euskara
• Urtea: 2024
• Orrialdeak: 72
• ISBNa: 978-84-8216-869-2

Iturria:

Sua Edizioak: Koloretako intsektuak

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No sobreestiméis la ciencia, no penséis que la ciencia es todo lo que hay, no os concentréis tanto en la ciencia que acabéis viviendo una vida deformada. La ciencia no es todo lo que hay, y la ciencia no es capaz de resolver todos los problemas de la vida. También hay muchos otros problemas muy importantes que la ciencia no puede resolver. Así que espero que no haya nadie en esta sala que vaya a pasar los próximos siete días sin leer algo de poesía. Espero que no haya nadie en esta sala que vaya a pasar los próximos siete días sin escuchar algo de música, algo de buena música, algo de música moderna, algo de música. Espero de verdad que no haya nadie aquí que no esté interesado en las artes creativas, interesado en el teatro, interesado en la danza. Espero que os intereséis seriamente por la religión, porque si no abrís vuestras mentes y vuestras actividades a esta gama de cosas, vais a llevar una vida demasiado estrecha.

Warren Weaver, Four Pieces of Advice to Young People, 1966.

Warren Weaver (1940). Fuente: Wikimedia Commons.

 

Warren Weaver nació el 17 de julio de 1894 en la ciudad de Reedsburg (Wisconsin, Estados Unidos). Era el pequeño de los dos hijos de Kittie Belle Stupfel e Isaiah Weaver, un farmacéutico. La familia se mudó a Madison en 1904. Allí Weaver asistió a la escuela secundaria e inició sus estudios superiores en la Universidad de Wisconsin.

Cuando era solo un niño, se divertía montando aparatos mecánicos y eléctricos, por ello, cuando ingresó en la universidad, deseaba convertirse en ingeniero. Pero algunos de sus profesores, en particular los matemáticos Max Mason (1877-1961) y Charles Slichter (1864-1946), le animaron para que se formara en física matemática.

Weaver se licenció en 1916 y comenzó a preparar su doctorado, que completó en 1921. Con Mason colaboró al principio de su carrera. De hecho, publicaron conjuntamente el libro The Electromagnetic Field en 1929.

En 1919 contrajo matrimonio con Mary Hemenway, una compañera de estudios, que fue profesora de latín e historia antigua y después ama de casa tras el nacimiento de su hijo Warren Jr. y su hija Helen.

De las matemáticas a la biología molecular

Warren Weaver comenzó su carrera como profesor de matemáticas en varios centros universitarios, en particular en la Universidad de Wisconsin.

En 1931, Mason presidía la Fundación Rockefeller e invitó a Weaver a unirse a su equipo como responsable de la División de Ciencias Naturales. En ese momento, en muchas universidades del mundo se hablaba de la necesidad de un enfoque interdisciplinar en la investigación en ciencias biológicas.

Tras muchas dudas, entre otros motivos porque lamentaba dejar el mundo de la docencia y de la investigación, aceptó el puesto. Y sugirió que el programa científico de la fundación abandonara su anterior preocupación por las ciencias físicas hacia un «interés en estimular y ayudar a la aplicación a problemas biológicos básicos, de las técnicas, procedimientos experimentales y métodos de análisis tan eficazmente desarrollados en las ciencias físicas». La Fundación aceptó esta propuesta y, desde ese nuevo puesto, Weaver ejerció una profunda influencia en el desarrollo de la biología a nivel mundial.

Años más tarde, en una carta dirigida a J. M. H. Carson en junio de 1949, Warren Weaver expresaba su confianza en la relevancia de la investigación en biología molecular:

El siglo de la biología en el que estamos embarcados ahora ya no es cuestión de trivialidades. Es un movimiento de dimensiones realmente heroicas, uno de los grandes episodios de la historia intelectual del hombre. Los científicos que impulsan este movimiento hablan en términos de nucleoproteínas, de ultracentrifugadoras, de genética bioquímica, de electroforesis, de microscopía electrónica, de morfología molecular, de isótopos radiactivos. Pero no hay que confundirse por estos terribles términos y, sobre todo, no hay que dejar engañarse pensando que esto es mero artilugio. Ésta es la manera fiable de buscar una solución a los problemas del cáncer y la polio, los problemas del reumatismo y del corazón. Este es el conocimiento en el que debemos basar nuestra solución de los problemas de la población y alimentarios. Esto es el conocimiento de la vida.

Weaver también se desempeñó como asesor científico (1947-1951), administrador (1954) y vicepresidente (desde 1958) del Instituto Sloan-Kettering para la Investigación del Cáncer.

Incursiones en la teoría de la comunicación

A Weaver le entusiasmaban la teoría de la probabilidad y la estadística. En 1963 publicó Lady Luck. The Theory of Probability, un pequeño libro sobre probabilidad dirigido a un público no experto. Aunque tenía una enorme habilidad con las palabras, estimaba que su aportación matemática durante su etapa universitaria se reducía a soluciones rutinarias de algunos problemas, pero que no eran contribuciones imaginativas reales al avance del conocimiento matemático.

Sin embargo, escribió una introducción expositiva a la teoría matemática de la comunicación en un artículo aparecido en The Mathematical Theory of Communication (1949) en el que Weaver sugería que había tres niveles de problemas en la comunicación:

1. Un problema técnico: ¿con qué precisión se pueden transmitir los símbolos de la comunicación?
2. Un problema semántico: ¿con qué precisión los símbolos emitidos transmiten el significado deseado?
3. Un problema de efectividad: ¿en qué medida el significado recibido afecta la conducta de la manera deseada?

El primer artículo de este libro (que ocupa prácticamente dos tercios de la obra) tiene como autor al matemático y criptógrafo Claude E Shannon (1916-2001) recordado como «el padre de la teoría de la información».

La pasión por la traducción automática

También en 1949 promovió la investigación para el desarrollo de sistemas de traducción automática tras un informe para la Fundación Rockefeller en el que señalaba que existía una analogía entre la decodificación mecánica y la traducción.

Naturalmente, uno se pregunta si el problema de la traducción podría ser tratado como un problema de criptografía. Cuando veo un artículo en ruso, digo: «Esto está escrito en inglés, pero ha sido codificado con algunos símbolos extraños. Ahora procederé a descifrarlo».

Carta de Warren Weaver a Norbert Wiener, 1947

En este sentido, y fascinado por Las aventuras de Alicia en el país de las maravillas de Lewis Carroll (1832-1898), Weaver acumuló 160 versiones del libro en 42 idiomas. En 1964, escribió el libro Alice in many tongues; the translations of Alice in Wonderland, sobre la historia de las diferentes traducciones de esta obra, y diseñó una manera de evaluar la calidad de diferentes versiones, estudiando las bromas y giros de Una merienda de locos.

Páginas 108 y 109 de Alice in many tongues; the translations of Alice in Wonderland. Fuente: Captura de pantalla de Internet Archive.

 

Gracias a sus numerosos contactos, para llevar a cabo esta tarea consiguió la colaboración de un importante grupo de colaboradores en el ejercicio de evaluación. Entre estas personas destacamos a la antropóloga Margaret Mead (para valorar la traducción a la lengua pidgin del Pacífico Sur), el alcalde de Jerusalén Teddy Kollek o el bioquímico y Premio Nobel Hugo Theorell (para la traducción al sueco).

Aunque Wiener falleció el 24 de noviembre de 1978, el proyecto Alice in a World of Wonderlands: the Translations of Lewis Carroll’s Masterpiece (2015) continuó con el análisis de las traducciones de Alicia… en 174 idiomas, en una línea similar a la del matemático y administrador científico.

Referencias

• Warren Weaver, MacTutor History of Mathematics Archive, St Andrews University
• Mina Rees, Warren Weaver (1894-1978), Bibliographical Memoir, National Academy of Sciences, 1987
• Warren Weaver, Wikipedia

 

Sobre la autora: Marta Macho Stadler es profesora de Topología en el Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU, y editora de Mujeres con Ciencia

El artículo Warren Weaver, de la física matemática a la traducción automática se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Esther Samper

Giltzurruneko kalkuluak, «giltzurruneko harri» gisa ezagunagoak, osasun-arazo oso ohikoa dira. Zenbatesten da populazio osoaren % 10 inguruk pairatuko dituela momenturen batean gernuan zenbait konposaturen kristalizaziotik abiatuta pixkanaka sortzen diren harritzar mingarri horiek.

Harrien tamaina eta forma oso aldakorra da. Egun, tamainaren munduko marka duen giltzurruneko harria Sri Lankako paziente batean detektatu zen 2023an. Izan ere, ezinezkoa zen harri koskorra ez detektatzea: 13,4 zentimetro luze zen eta 800 gramoko pisua zuen.

Kasu gehienetan (% 75 inguru), giltzurruneko harriak kaltzioz osatuta daude. Eta, neurri txikiagoan, azido urikoz, kristinaz edo estrubitaz (magnesioa eta amonio fosfatoa) osatzen dira. Faktore anitz daude tartean harri horiek sor daitezen: gernu oso azidoa edo oso basikoa eragiten duten pH-aren alterazioak, gernu infekzioak edo hiperparatiroidismoa bezalako gaixotasunak, askotariko arrazoirengatik —arrazoi genetikoak, ingurumenekoak edo bizimoduari lotutakoak, kalkuluak sortzeko inhibitzaileen defizita…— gernuan konposatu jakin batzuen kontzentrazio handiak, eta abar.

Irudia: gizartean zabalduta dago kaltzio-kontzentrazio handia duten urek giltzurruneko kalkuluak sor ditzaketenaren ideia. (Argazkia: Andres Siimon – Unsplash lizentziapean. Iturria: Unsplash)Eta, txorrotako ura?

Kultura popularrean oso hedatuta dago edaten dugun uraren konposizio mineralak baduela eragina giltzurrunetan harriak agertzeko. Uste horren arabera, ur gogorrak kontsumitzeak (bereziki kaltzio-kontzentrazio handia dutenak) denborarekin kalkuluak sor daitezela lagunduko luke.

Espainiako Mediterraneoko arroan (Andaluzia, Murtzia, Valentziako Erkidegoa eta Katalunia) bereizgarria da edateko ura, hain zuzen ere, herrialdeko beste eskualde batzuetan baino kaltzio ehuneko handiagoa baitu. Mineral horrek eta kloroak zapore bizia eta bereizgarria ematen diote bertako urari, eta jendeak ez du bereziki maite (horren erakusle dira supermerkatuetan erosten diren ur mineraleko txanbilak eta txorrotetan instalatutako ur-iragazkiak). Hala ere, zapore desatseginaz harago, txorrotako ur gogorrak benetan areagotzen al du giltzurruneko harriak sortzeko arriskutsua?

Galderari erantzuteko, lehenik eta behin kontuan izan behar dugu Europako kontsumitzeko uren kalitatea eta konposizioa zorrotz araututa dagoela giza-osasuna babesteko hainbat legeren bidez. Beste parametro askoren artean, kaltzio karbonatoaren (CaCO3) kontzentrazioa kontrolatzen da; hori da uraren gogortasuna definitzen duen faktore nagusia. Hau da Europako edateko urean baimendutako kontzentrazio handiena: 500 mg/l. Aintzat hartzen badugu Espainian banatzen den edateko ur guztiaren % 0,5 besterik ez dela gizakiok ez edateko modukoa, esan daiteke estatuko ur gogorrenek ezin dutela gogorregiak izan. Osasunaren Mundu Erakundeak argitaratutako txostenen arabera, kaltzio karbonatoa adierazitako mugen barruan duten urek ez lukete gizakiontzako kalte ondoriorik sortu behar.

Kalitatea baino gehiago, kantitatea

Adierazitakoaz harago, hori garrantzitsua bada ere, beste datu batzuek ere islatzen dute giza-kontsumorako edateko uraren gogortasunak ezer gutxi edo ezer ez eragiten duela herritarrek giltzurrunetan harriak izateko arriskuan. Alde batetik, hainbat ikerketa epidemiologikok ez dute loturarik ikusten, edo lotura hori oso ahula da, ur gogorraren kontsumoaren eta giltzurruneko kalkuluak izateko arriskua areagotzearen artean.

Hala ere, ikusi da ur gogorragoak edateak lotura duela gernuan zitrato, magnesio eta kaltzioaren iraizpen handiagoarekin. Hala ere, horrek ez du per se esan nahi kalkuluak izateko arrisku handiagoa dagoenik. Baina, medikuek, prebentzio-neurri gisa, aurretik giltzurrunean harriak izan dituzten pazienteei gomendatu ahal diete konposizio espezifikoko urak edateko, izan dituzten harrien motaren arabera, nahiz eta ebidentzia zientifikoak badioen lotura hori ahula dela. Pazienteen % 50 inguruk harriak izaten dituzte berriro 5-10 urtera, eta horregatik jokatzen da kautelaz.

Laburbilduz, oraindik ere ez dago argi ur gogorrak kontsumitzeak arrisku osagarririk ekartzen duenik biztanleria orokor osasuntsuan giltzurruneko kalkuluak sortzeko. Arriskuren bat egongo balitz, ikerketen arabera, arrisku txikia izango litzateke, eta ez oso garrantzitsua, aintzat hartzen baditugu giltzurruneko harriak agertzeko eragiten duten faktore guztiak. Nolanahi ere, adostasun sanitario eta zientifikoa dago kalkuluak agertzeko arriskua murrizteko ageriko eragina duen jarraibide honetan: egunero ur asko edan behar da gernu produkzioaren bolumena areagotzeko eta gernua gehiegi kontzentra dadila saihesteko. Zentzu horretan, gomendatzen da aurretik giltzurruneko harriak izan dituzten pazienteek egunero gutxienez 2 litro ur edan ditzatela. Hau da, ez da hainbeste uraren kalitatea kontuan izan beharrekoa, baizik eta hartzen dugun uraren kantitatea, harrien agerpena prebenitzeko edo harriak berriro sor daitezela saihesteko.

Egileaz:

Esther Samper (@Shora) medikua da, Ehunen Ingeniaritza Kardiobaskularrean doktorea eta zientzia-dibulgatzailea.

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2024ko urtarrilaren 15ean: Aguas duras y cálculos renales.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Las redes neuronales y otras formas de aprendizaje automático aprenden en última instancia mediante prueba y error, una mejora cada vez.

Un artículo de John Pavlus. Historia original reimpresa con permiso de Quanta Magazine, una publicación editorialmente independiente respaldada por la Fundación Simons.

Ilustración: Son of Alan / Quanta Magazine

A estas alturas, muchas personas creen que saben qué es el aprendizaje automático: se “alimentan” los ordenadores con un montón de “datos de entrenamiento” para que “aprendan” a hacer cosas sin que tengamos que especificar exactamente cómo. Pero los ordenadores no son perros, los datos no son chuches y la oración anterior tiene demasiadas comillas. ¿Qué significa realmente todo esto?

El aprendizaje automático es un subcampo de la inteligencia artificial que explora cómo simular (o superar) computacionalmente la inteligencia humana. Si bien algunas técnicas de IA (como los sistemas expertos) utilizan otros enfoques, el aprendizaje automático impulsa la mayor parte del progreso actual en el campo al centrarse en una cosa: usar algoritmos para mejorar automáticamente el rendimiento de otros algoritmos.

Así es como esto puede funcionar en la práctica, para un tipo común de aprendizaje automático llamado aprendizaje supervisado. El proceso comienza con una tarea, por ejemplo, «reconocer gatos en fotografías». El objetivo es encontrar una función matemática que pueda realizar la tarea. Esta función, llamada modelo, tomará un tipo de números como entrada (en este caso, fotografías digitalizadas) y los transformará en más números como salida, que podrían representar etiquetas que digan «gato» o «no gato». El modelo tiene una expresión matemática básica, o forma, que proporciona cierta estructura para la tarea, pero no es probable que produzca resultados precisos al principio.

Ahora es el momento de entrenar el modelo, que es donde otro tipo de algoritmo toma el relevo. Primero, una función matemática diferente (llamada la objetivo) calcula un número que representa la «distancia» actual entre los resultados del modelo y el resultado deseado. Luego, el algoritmo de entrenamiento utiliza la medición de la distancia al objetivo para ajustar la forma del modelo original. No es necesario “saber” nada sobre lo que representa el modelo; simplemente empuja partes del modelo (llamadas parámetros) en ciertas direcciones matemáticas que minimizan esa distancia entre la salida real y la deseada.

Una vez realizados estos ajustes, el proceso se reinicia. El modelo actualizado transforma las entradas de los ejemplos de entrenamiento en resultados (ligeramente mejores), luego la función objetivo indica otro ajuste (ligeramente mejor) del modelo. Y así sucesivamente, adelante y atrás, adelante y atrás. Después de suficientes iteraciones, el modelo entrenado debería poder producir resultados precisos para la mayoría de sus ejemplos de entrenamiento. Y aquí está el verdadero truco: también debe mantener ese desempeño en nuevos ejemplos de la tarea, siempre y cuando no sean muy diferentes de los de entrenamiento.

Usar una función para modificar repetidamente otra función puede parecer más un trabajo intenso que un “aprendizaje automático”. Pero ese es todo el quid de la cuestión. Poner en marcha este proceso mecánico permite que surja automáticamente una aproximación matemática de la tarea, sin que los seres humanos tengan que especificar qué detalles importan. Con algoritmos eficientes, funciones bien elegidas y suficientes ejemplos, el aprendizaje automático puede crear potentes modelos computacionales que hacen cosas que no tenemos idea de cómo programar.

Las tareas de clasificación y predicción, como identificar gatos en fotografías o spam en correos electrónicos, generalmente dependen del aprendizaje automático supervisado, lo que significa que los datos de entrenamiento ya están ordenados de antemano: las fotos que contienen gatos, por ejemplo, están etiquetadas como «gato». El proceso de entrenamiento da forma a una función que puede asignar la mayor cantidad posible de entradas a sus salidas (conocidas) correspondientes. Después de eso, el modelo entrenado etiqueta ejemplos desconocidos.

Mientras tanto, el aprendizaje no supervisado encuentra estructura dentro de ejemplos sin etiquetar, agrupándolos en grupos que no están especificados de antemano. Los sistemas de recomendación de contenido que aprenden del comportamiento pasado de un usuario, así como algunas tareas de reconocimiento de objetos en visión por ordenador, pueden depender del aprendizaje no supervisado. Algunas tareas, como el modelado del lenguaje realizado por sistemas como GPT-4, utilizan combinaciones inteligentes de técnicas supervisadas y no supervisadas conocidas como aprendizajes auto- y semi-supervisado.

Finalmente, el aprendizaje por refuerzo da forma a una función mediante el uso de una señal de recompensa en lugar de ejemplos de resultados deseados. Al maximizar esta recompensa mediante prueba y error, un modelo puede mejorar su desempeño en tareas dinámicas y secuenciales como jugar juegos (como ajedrez y Go) o controlar el comportamiento de agentes reales y virtuales (como los coches sin conductor o los bots conversacionales).

Para poner estos enfoques en práctica, los investigadores utilizan una variedad de algoritmos que suenan exóticos, desde máquinas kernel hasta Q-learning. Pero desde la década de 2010, las redes neuronales artificiales han pasado a ocupar un lugar central. Estos algoritmos, llamados así porque su forma básica está inspirada en las conexiones entre las células cerebrales, han tenido éxito en muchas tareas complejas que antes se consideraban poco prácticas. Los modelos de lenguaje extenso, que utilizan el aprendizaje automático para predecir la siguiente palabra (o fragmento de palabra) en una cadena de texto, se construyen con redes neuronales «profundas» con miles de millones o incluso billones de parámetros.

Pero incluso estos gigantes, como todos los modelos de aprendizaje automático, son solo funciones en el fondo: formas matemáticas. En el contexto adecuado, pueden ser herramientas extremadamente poderosas, pero también tienen debilidades conocidas. Un modelo «sobreajustado» se ajusta tan perfectamente a sus ejemplos de entrenamiento que no puede generalizar de manera fiable, como un sistema de reconocimiento de gatos que falla cuando se pone una foto al revés. Los sesgos en los datos pueden verse amplificados por el proceso de capacitación, lo que lleva a resultados distorsionados, o incluso injustos. E incluso cuando un modelo funciona, no siempre está claro por qué. (Los algoritmos de aprendizaje profundo están particularmente afectados por este problema de «interpretabilidad»).

Aún así, el proceso en sí es fácil de reconocer. En el fondo, todas estas máquinas aprenden de la misma manera: adelante y atrás, adelante y atrás.

 

 

El artículo original, What Is Machine Learning?, se publicó el 8 de julio de 2024 en Quanta Magazine.

Traducido por César Tomé López

El artículo ¿Qué es el aprendizaje automático? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Juanma Gallego

Azken glaziazioan Ipar Atlantikoan gertatutako izozmendien askatzea eta klima-aldaketagatik gertatuko dena alderatuz, ondorioztatu dute oraingoan ez dela ur geza adina isuriko Europako klima epeltzen duen Ipar Atlantikoko itsaslasterra geldiarazteko.

1. irudia: izozmendiek ur geza askatzen dute ozeanoan eta, kopuru handietan isuriz gero, ozeanoaren gazitasuna aldatu dezakete, eta zirkulazio termohalinoan eragin. (Argazkia: Alexander Hafemann – Unsplash lizentziapean. Iturria: Unsplash)

Behin baino gehiagotan aipatu dugu hemen zeinen erronka eskerga den epe erdirako eguraldia zein, oro har, joera klimatikoak aurreikusten saiatzea, zinez zaila baita izaera ez-lineala duten sistema horietan parte hartzen duten aldagaiak neurtzea, zein beren arteko elkarrekintzen ondorioak iragartzea.

Mundu-mailako sistema klimatikoan eragiten duten faktoreen artean, azken urteotan mediatikoenetakoa da Atlantikoaren Hegoaldeko Iraultze Zirkulazioa —gehienetan AMOC gisa ezagututa, ingelesezko siglen arabera—. Itsaslaster hori funtsezkoa da gaur egungo egoera klimatikoa ulertzeko, tartean Mendebaldeko Europako klima epeltzen duelako. Funtsean, itsaslasterrak azaleko ur epela iparraldera eramaten du, eta hegoaldera bueltatzen du hondoko ur hotza.

Mundu-mailako zirkulazio termohalinoren zati garrantzitsua da itsaslaster hau, eta, horregatik, sistema klimatiko globalaren funtsezko osagarria da. Ipar Atlantikoa da itsaslasterraren erdigunea, bertan azaleko ura hoztu eta hondoratzen baita. Horrek abian jartzen du hein handi batean klima arautzen duen uhal garraiatzailea.

Aipatutako interes mediatikoa, hein handi batean, itsaslaster horretan asaldura garrantzitsu bat gertatuz gero sor litezkeen muturreko ondorioen inguruan biltzen da. Izan ere, denetariko agertokiak marraztu izan dira sistemaren balizko kolapsoaren bueltan, kliman sortu litezkeen aldaketak direla eta. Ohi bezala, hedabide askotan egindako tratamendua oso urrun dago errealitatetik, baina horrek ez du esan nahi adituen artean kezka eta eztabaida ez dagoenik; horregatik, etengabekoak dira gaiaren bueltan egiten diren ekarpen zientifikoak.

Azkena Science aldizkarian mahai gainean jarri dute. Oraingoan, balizko kolapso horren gaineko espekulazioa baino, ikertzaileek paleoklimatologiara jo dute, iragana ulertuz oraina hobeto konprenitu nahian. Argitaratutako zientzia-artikuluan, gaur egungo egoeraren eta azken glaziazioan gertatu ziren Heinrich gertaeren arteko “lehen alderaketa” egin dute bi zientzialarik.

Aipatutako gertaera horiek azken glaziazioan jazo ziren, Groenlandiako glaziarretatik izozmendiak Ipar Ozeano Atlantikora askatu zirenean, itsaslasterrek eramanda. Izozmendi horiek urtu zirenez gero, Ipar Atlantikora ur geza asko askatu zen, eta, horien eragina zein izan zen ebaztea arras zaila izanik ere, zientzialariek uste dute garaiko klimaren gorabeherekin korrelazioak egon zitezkeela.

Santa Barbara Kaliforniako Unibertsitateko (AEB) doktoretza-ondorengo ikertzaile den Yuxin Zhou ahalegindu da aurreikusten gaur egungo joerek AMOC itsaslasterrean izan litzatekeen ondorioak. Emaitzen arabera, klima-aldaketa dela eta egiten diren aurreikuspenetan oinarrituta, izozmendien askatzea erdi-mailako Heinrich gertaera baten parekoa izango dela aurreikusi daiteke.

2. irudia: zirkulazio termohalinoaren bitartez, mundu mailako itsaslasterren sistema eratzen da, eta eragin klimatiko handia du. (Irudia: NOAAk argitaratutako bideo batetik lortutako irudia. Iturria: NOAA)

Dena dela, Groenlandiako izotz-geruzak atzera egiten duen heinean, izozmendien askatzea ez da luzatuko itsaslasterra aldatzeko adina denboran, eta horrek, nolabait, efektua ahuldu lezake. Hots, ikertzaileak uste du izozmendien askatzea ez dela nahikoa izango oraingo itsaslasterra guztiz eraldatzeko.

Gauzak hala izanik ere, eta Lur-sistemaren konplexutasuna aintzat hartuta, ondorio orokorra ez da baikorra, argi duelako ere ur gezaren askatzea —ondorengo gazitasunaren aldaketarekin— eta beroketa globala bera arriskutsuak direla itsaslaster horren egonkortasunerako.

Zientzialariak dio AMOC itsaslasterra partez ahulduta zegoela izozmendiekin gertaera hauek izan aurretik. Gaur egun, baina, ur laster hori oso indartsua dela azaldu du eta, haren esanetan, hori bada “lasaitzeko motibo”.

“Ikerketa honek adierazten du oraindik badela itxaropena, eta ideia hori buruan jardun beharko genuke”, adierazi du zientzialariak prentsa-ohar batean.

Sedimentuen azterketa

Azken glaziazioan, duela 16.000 eta 68.000 urte bitartean bereziki ahulduta egon zen itsaslasterra. Batez ere Ipar Amerika gehiena bere gain hartzen zuen Laurentiar izotz-geruzatik askatu ziren izozmendiek ur geza asko sartu zuten ozeanoan. Horretaz konturatu zen Hartmut Heinrich geologoa, eta harengatik datorkio izena pasarte geologiko horri.

Besteak beste, itsas hondoko sedimentuetan pilatutako torio-230 isotopoaren analisian abiatu zen Heinrich. Isotopo honen maila neurtuta, gutxi gorabehera ondorioztatu daiteke zenbat sedimentu pilatu ziren garai bakoitzean. Horren arrazoia da itsas uretan dagoen uranioaren desintegrazioaren ondorioz sortzen dela torioa, eta, uretan ondo disolbatzen ez denez, modu konstantean pilatzen dela hondoan. Gero eta sedimentu gehiago egonda, torioaren kontzentrazioa gutxitu egiten da. Hala, gero eta torio gutxiago atzemanda, orduan eta sedimentu gehiago pilatu zirelako adierazlea da.

Urarekin edo haizearekin alderatuz, geologoek jakin badakite izozmendiek sedimentu gehiago eramaten dituztela itsasora. Hala, funtsean, torio gutxiago aurkitzeak esan nahi du izozmendi gehiago jaso zituela itsasoak.

Erreferentzia bibliografikoa: Zhou, Yuxin; McManus, Jerry F. (2024). Heinrich event ice discharge and the fate of the Atlantic Meridional Overturning Circulation. Science 384, 983-986. DOI:10.1126/science.adh8369 Egileaz:

Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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Foto: Kelly Sikkema / Unsplash

 

Los genes del espermatozoide contribuyen de forma decisiva al individuo que se formará tras la fecundación del óvulo. En el caso de los humanos, los 23 cromosomas paternos se combinan con el mismo número de cromosomas maternos para originar un nuevo ser. ¿Existe alguna contribución paterna al margen de la cromosómica? Se suele afirmar que las mitocondrias, que también contienen su propio conjunto de genes, no se transmiten por vía paterna, y que la herencia mitocondrial es exclusivamente materna. Esto es algo inexacto, ya que sí hay mitocondrias del espermatozoide que acceden al óvulo, pero tanto ellas como su ADN terminan siendo eliminados por diversos mecanismos.

Desde hace relativamente poco tiempo sabemos que hay otra aportación del espermatozoide cuya importancia empezamos a conocer. Se trata de las moléculas conocidas como sncRNAs (por small non-coding RNA, pequeñas secuencias de ácido ribonucleico no codificante). Tienen una longitud inferior a los 200 nucleótidos y derivan de fragmentos de ARN de transferencia y ribosómico. Estos ARN se encargan, respectivamente, del transporte de aminoácidos para ensamblar el polipéptido y de organizar el ribosoma en el que se produce dicho ensamblaje.

El conjunto de sncRNAs que el espermatozoide entrega al óvulo junto con su núcleo es complejo, dinámico y sensible a influencias ambientales. También sabemos que influye tanto en el desarrollo embrionario como en las características del adulto (su fenotipo). Aquí pueden encontrar una reciente revisión sobre el tema. Esta influencia de los sncRNAs sobre el fenotipo adulto se produce a nivel epigenético, es decir, sin implicar cambios en la secuencia del ADN. Los sncRNAs transferidos desde el espermatozoide pueden modular la expresión de los genes del descendiente provocando cambios fenotípicos. Hablamos por tanto de una herencia epigenética influida por factores ambientales.

Un artículo recién publicado en Nature por un grupo de investigadores alemanes y austríacos ha mostrado que, en ratones, la dieta del padre en el momento del apareamiento tiene influencia en la salud metabólica de los descendientes masculinos, y que esta influencia se produce a nivel epigenético mediante la aportación espermática de sncRNAs.

Un primer experimento consistió en alimentar a ratones macho con una dieta rica en grasa durante dos semanas. Estos ratones se aparearon con hembras y se comprobó que alrededor del 30% de los descendientes masculinos desarrollaban resistencia a la insulina e intolerancia a la glucosa, signos característicos de la diabetes de tipo II. En un segundo ensayo, tras las dos semanas de dieta grasa, los ratones volvieron a recibir una dieta normal durante un mes. Tras el apareamiento, los descendientes no desarrollaron ningún problema metabólico. Los investigadores concluyeron que la influencia de la dieta se ejercía durante el periodo de maduración de los espermatozoides en el epidídimo. Vamos a explicar esto más despacio.

Figura 1. A la izquierda se muestra la posición del epidídimo sobre el testículo con sus diferentes partes. De KDS444, CC BY-SA 3.0. A la derecha vemos como el epitelio del epidídimo libera epididimosomas, vesículas extracelulares que transportan proteínas, ADN y ARN hasta los espermatozoides en maduración. De ER James et al. Int. J. Mol. Sci. 2020, CC BY 4.0

Los espermatozoides se forman en el testículo a partir de las células germinales, unos precursores con gran capacidad proliferativa. Una vez formados, atraviesan una larga estructura tubular llamada epidídimo1. Los espermatozoides del ratón emplean alrededor de una semana en recorrer este tubo de un metro de longitud. Durante el recorrido los espermatozoides incorporan epididimosomas, vesículas cargadas de moléculas procedentes del epitelio del epidídimo, entre ellas los sncRNAs que luego transferirán al óvulo (Figura 1).

El estudio de Nature mostró que si la dieta grasa se suspendía antes del ingreso de los espermatozoides en el epidídimo, no se producían consecuencias en la descendencia. Es decir, la (mala) influencia de la dieta grasa se producía durante el paso por el epidídimo. Y los responsables de esto eran los sncRNAs transferidos. De hecho, la dieta grasa provocaba un aumento precisamente en los niveles de sncRNA de origen mitocondrial en todos los tejidos, epidídimo incluido, un cambio que revertía tras el regreso a la dieta normal.

De forma independiente, los investigadores estudiaron las consecuencias de las mutaciones en dos genes, Mrpl23 y Ndufb8, que causaban aumento de los fragmentos no codificantes de ARN mitocondrial. Los descendientes de los portadores masculinos de estas mutaciones mostraban las mismas alteraciones metabólicas que los descendientes de machos alimentados con dieta grasa.

Los autores de esta investigación indagaron si los resultados obtenidos en ratones podrían tener alguna implicación clínica. Comprobaron que los niveles de fragmentos de ARN de transferencia y de origen mitocondrial estaban correlacionados con el índice de masa corporal de los varones. Al mismo tiempo mostraron que el sobrepeso paterno en el momento de la concepción duplica el riesgo de obesidad de los hijos y compromete su salud metabólica. La carga de sncRNAs en el esperma podría ser el nexo entre estas dos observaciones.

Figura 2. Modelo propuesto por Tomar et al. para explicar la influencia epigenética de la dieta grasa del padre. El daño mitocondrial provocaría un aumento de la transcripción de los genes mitocondriales y de la carga de sncRNAs en los epididimosomas. La transferencia de estos ARNs al espermatozoide y luego al ovocito modificaría la expresión génica durante el desarrollo aumentando el riesgo metabólico del descendiente

Un escenario apuntado en el artículo de Nature propone que la exposición a una dieta rica en grasas perjudicaría la función mitocondrial y que esto se intentaría compensar con una mayor transcripción de los genes mitocondriales (Figura 2). El consecuente aumento del contenido celular en ARN produciría un exceso de fragmentos de sncRNAs que, transportados por los espermatozoides, acabarían en el ovocito. Lo que todavía no sabemos es cómo estos fragmentos modulan la expresión de los genes embrionarios, cómo esta modulación epigenética acaba provocando consecuencias en el metabolismo de los descendientes, y por qué los hijos tienen más riesgo metabólico que las hijas.

En resumen, si es aconsejable siempre seguir una dieta saludable y mantener el peso corporal en niveles adecuados, podría serlo de forma especial para los hombres en el momento de la concepción.

Referencias:

Cai, C., Chen, Q. (2024) Father’s diet influences son’s metabolic health through sperm RNA. Nature. doi: 10.1038/d41586-024-01502-w

Tomar, A., Gómez-Velázquez, M., Gerlini, R. et al. (2024) Epigenetic inheritance of diet-induced and sperm-borne mitochondrial RNAs. Nature. doi: 10.1038/s41586-024-07472-3

Sobre el autor: Ramón Muñoz-Chápuli Oriol es Catedrático de Biología Animal (jubilado) de la Universidad de Málaga

Nota:

1 Como curiosidad el epidídimo humano, situado sobre el testículo, mide unos 4-5 centímetros, pero si se desenrollase alcanzaría los seis metros de longitud.

El artículo La dieta del padre influye en la salud metabólica del hijo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

UPV/EHUko IBeA ikerketa-taldeak EAEko zenbait puntutan mikrobioen aurkako medikamentuak eta haien eratorriak topatu dituzte barazkietan eta zizareetan.

1. irudia: Irantzu Vergara bere lantokian. (Iturria: UPV/EHUko prentsa bulegoa)

Irantzu Vergara UPV/EHUko ikertzaileak aldi berean zenbait antibiotiko-familia analizatu ahal izan ditu barazkietan eta zizareetan. “Antibiotikoak eta antimikrobianoak pertsonengan eta animalietan modu masiboan erabiltzearen ondorioz, substantzia horiek espero ez zen ingurumeneko laginetan agertu dira”. Gorputzean guztiz metabolizatzen ez diren medikamentuak ingurumenera heltzen dira zenbait bidetatik (adibidez, simaurretik, ongarritarako erabiltzen diren araztegietako lohiaetatik, etab.). Handik zoruetara iragazten dira, eta laboreetara eta zizareetara ere igaro daitezke, zeinak elikatze-kateko oinarria baitira.

Antibiotikoak nonahi

Vergarak azaldu duenez, “Ez da frogatu epe laburrean toxikoak direnik gizakientzat, baina dietaren bidez antibiotikoak nahi gabe kontsumitzeak arazoak eragin diezazkieke alergikoei, eta epe luzeko esposizioaren eraginak ez dira ezagunak oraindik. Hala ere, kutsadura horren ondoriozko arazo nagusia bakterio multirresistenteak ugaltzea da; zaila da haien aurkako tratamendu efektiboa lortzea infekzioak daudenean, eta urtean 33.000 heriotza eragiten dituzte Europan”.

Arazo horri aurre egiteko, barazkietan eta zizareetan antimikrobiano-kontzentrazio oso baxuak detektatzen dituzten bi analisi-metodo garatu ditu IBeA ikerketa taldeak: Vergarak dioenez, “Simaurrean medikamentu-kontzentrazio handiak izatea espero da, baina substantzia horiek barazkietara edo zizareetara igaro ondoren, kontzentrazio askoz baxuagoak espero dira. Beraz, kontzentrazio horiek detektatuko dituzten metodo sentikorrak behar dira”.

Analisi oso zehatza

Vergarak Euskal Herriko Unibertsitateko laborategietan garatu dituen metodoei esker, mikrobioen aurkako medikamentuen gama zabal bat zehaztu daiteke, baita haiek eraldatzetik eratorritako zenbait produktu ere. Ikertzaileak azaldu duenez, “medikamentuak jatorrizko forman iraitz daitezke, edo eraldatuta iraitz daitezke, metabolizatu ondoren (gure organismoaren barruan aldaketa batzuk izan ondoren). Gainera, konposatu sentsibleak dira oso, eta tenperaturaren, hezetasunaren, argiaren eta bestelako faktoreen ondorioz, ingurunean oso erraz degradatu eta eraldatzen dira”.

Metodo horiek aurrerapen garrantzitsuak ekarri dituzte. Izan ere, “orain arte ez genuen barazkietan eta zizareetan antimikrobiano-gama zabal bat aldi berean aztertzeko metodo analitikorik; gainera, ez ziren zentratzen eraldatutako produktuen analisian. Antibiotiko-familia bakoitzak propietate fisiko-kimiko desberdinak ditu, eta analisi-metodo berak haiek guztiak analizatzeko balio izatea oso garrantzitsua da. Gainera, detekzio-muga nahiko baxuak lortu ditugu. Horri esker, substantzia horien kontzentrazio oso baxuak detekta ditzakegu ingurumenean.

Barazkien laginak EAEko zenbait puntutan

Barazkien kasuan, ikerketa taldeak hauen laginak hartu ditu Euskal Herriko zenbait puntutan, bai nekazaritza ekologikoko laginak, bai nekazaritza ez-ekologikokoak. Gaineratu duenez, “Gure helburua zen antibiotikoen arazoa EAEn zenbaterainokoa zen neurtzea. Egindako analisi-azterketako datuek erakutsi dutenez, mikrobioen aurkako medikamentuak eta haien eratorriak daude barazkietan: egiaztatu dugu antimikrobianoak eta haien degradazio-produktuak igarotzen direla zorutik barazkietara. Hau da, antimikrobianoen kutsadura arazo bat da Euskadin”.

Zizareei dagokienez, esposizio-kondizio kontrolatuetan egin dute saiakuntza; hau da, “diseinatutako azterketa bat da, eta laborategian egin da zizareak erabiliz. Egiaztatu nahi genuen, zoru kutsatuak izanez gero, zoru horietan elikatzen diren zizareek beren organismoetan antimikrobianoak metatu zitzaketen”. Azterketan ikusi da antimikrobiano horiek organismoan metatzen direla eta orain arte erregistratu ez diren mota askotako produktu eraldatu ugari sortzen dituztela.

Antimikrobianoekin eta antifungikoekin bizitzen

Vergarak nabarmendu duenez, beharrezkoa da “diziplina anitzeko ikuspegiarekin ikertzen jarraitzea ildo honetan, arazo honek gizarte guztiari eragingo baitio datozen hamarkadetan”. Ura tratatzeko instalazioek gaur egun ez dute tratamendu guztiz eraginkorrik farmako-hondakinak erabat ezabatzeko, eta ur horiek ureztatzeko erabiltzen dira askotan. Ikertzaileak adierazi duenez, “Antimikrobiano ugari sartzen da etengabe ingurunean, eta bakterioak haiekin bizitzera ohitzen eta haien aurkako erresistentzia sortzen ari dira. “Hala, kasu batzuetan ez dago bakterio multirresistenteekin kutsatzen diren pertsonentzako tratamendu eraginkorrik. Garrantzitsua da ikertzen jarraitzea, arazoa minimizatzeko eta epe laburrerako eta ertainerako soluzioak bilatzen hasteko”.

Informazio osagarria:

Azterketa hau Irantzu Vergara egiten ari den doktore-tesikoa da. Euskal Herriko Unibertsitateko IBeA ikerketa taldean egiten ari da tesia, eta Ailette Prieto eta Maitane Olivares dira zuzendariak.

Iturria:

UPV/EHU prentsa bulegoa: Barazki eta zizareetan antibiotikoak detektatzeko metodo berritzaileak garatu dituzte.

Erreferentzia bibliografikoak:

Vergara-Luis, I.; Rutkoski, C. F.; Urionabarrenetxea, E.; Almeida, E.A.; Anakabe, E.; Olivares, M.; Soto, M.; Prieto, A. (2024). Antimicrobials in Eisenia fetida earthworms: A comprehensive study from method development to the assessment of uptake and degradation. Science of The Total Environment, 922. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.171214

Vergara-Luis, I.; Jin, M.; Baez-Millán, J.C.; González-Gaya, B.; Ijurco, I.; Lacuesta, M.; Olivares, M.; Prieto, A. (2024). Multitarget and suspect-screening of antimicrobials in vegetables samples: Uptake experiments and identification of transformation products. Food Chemistry, 444. DOI: 10.1016/j.foodchem.2024.138643

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Foto: Kinø / Unsplash

 

El bucle de circulación Atlántico (conocido como AMOC, por sus siglas en inglés) transporta eficazmente calor y sal a través del océano global y modula fuertemente el clima de la Tierra. Si colapsara daría lugar a un enfriamiento brusco (a escala de décadas) del clima europeo. Y el ciclo de la sal en los océanos está en el epicentro de ese posible colapso.

La salinidad de los océanos en la historia de la Tierra

En promedio, un kilogramo de agua de mar contiene aproximadamente 35 gramos de sales disueltas. Pero no siempre ha sido así: desde la formación de los océanos, hace 3 800 millones de años, la salinidad de los océanos no ha dejado de cambiar.

Concretamente, el océano primitivo tenía entre 1,5 y 2 veces más salinidad que el actual, que hoy oscila entre 32 y 37 gramos de sales por kilogramo de agua.

Quién echa sal al mar

Hay varias maneras indirectas (las llamamos ‘proxies’) de estimar qué salinidad tenía el océano prehistórico. Gran parte de la información la obtenemos del estudio de evaporitas, rocas sedimentarias que se forman por cristalización de sales disueltas. También aporta información útil el estudio de las relaciones isotópicas. Ambos estudios nos llevan a la misma conclusión: que el océano primitivo era más salino que en la actualidad.

A escalas de cientos a miles de millones de años, hay distintos procesos que han añadido o retirado sales del medio. Empezando por los volcanes, principalmente los de los fondos abisales de las dorsales medio-oceánicas, unas elevaciones submarinas situadas en la parte media de los océanos. El magma de estos volcanes es muy rico en sales.

Por otro lado, a lo largo de estos miles de millones de años, cuando la sal sedimenta la concentración global en el océano disminuye. Pero cuando las rocas son erosionadas aumenta de nuevo la concentración salina global.

En nuestros días, la salinidad se mide con una alta resolución espacio-temporal gracias a los satélites y a una pléyade de boyas profundas de deriva.

La sal y el clima

La lluvia, los aportes continentales (escorrentías o fusión de glaciares) y la evaporación son agentes que afectan a la salinidad a escalas climáticas (de cientos-miles de años). De hecho, son las tres componentes del ciclo hidrológico en la Tierra.

La salinidad superficial está relacionada con el balance final resultante de si hay más o menos evaporación, más o menos precipitación, y más o menos aportes continentales: la magnitud de ese balance determina en buena medida la salinidad de cada zona.

En las zonas subtropicales, en las que hay mucha evaporación, la concentración de sal es máxima, mientras que en las zonas ecuatoriales-tropicales es mucho menor. En los mares polares el agua salada se diluye con el agua dulce de los casquetes polares, así que la concentración de sal es baja.

El extraño caso de la cuenca atlántica

La cuenca atlántica es, con mucho, la más salina. Esto parece contraintuitivo, ya que al Atlántico fluyen los tres ríos más caudalosos: Amazonas, Congo y Orinoco. Su salinidad, a priori, debería ser más baja.

La principal explicación a esta paradoja es que la cuenca atlántica exporta netamente al resto de cuencas a través de los vientos la humedad atmosférica procedente de su evaporación. Es decir, lo que se evapora en el Atlántico no acaba lloviendo sobre el propio Atlántico.

Además, el Atlántico está conectado con el mar Mediterráneo, cuenca fuertemente evaporativa. Y el Mediterráneo le aporta un importante flujo de sal neto a través del estrecho de Gibraltar.

El agua que se hunde: la circulación AMOC

La salinidad afecta a la densidad del agua y juega un papel clave en las corrientes oceánicas, que a su vez influyen en el clima mundial.

El Atlántico tiene un circulación general muy singular, que contribuye a su salinización.

La corriente del Golfo transporta un extra de agua muy salina hacia el norte. Al llegar a los mares nórdicos, aumenta su densidad por enfriamiento y literalmente se hunde. Se forma así en el Atlántico una especie de cinta rodante, la circulación de vuelco meridional del Atlántico (conocida como AMOC, siglas en inglés de Atlantic meridional overturning circulation), que funciona de forma continua. Su rodillo impulsor se encuentra en los mares nórdicos y en el mar de Labrador (sur de Groenlandia), que son muy salinos.

El hundimiento de esta agua con alta concentración de sal hace que las aguas abisales del Atlántico sean también muy salinas, porque provienen de las aguas superficiales. Y así se cierra el circuito de la sal.

Su implicación con el cambio climático

La salinidad es sensible a cambios en las precipitaciones, los aportes de agua de los ríos, la evaporación… Y estos cambios en el ciclo hidrológico de la Tierra se están produciendo debido al cambio climático.

En un planeta más cálido, la capacidad de la atmósfera para retener la humedad es mayor (termodinámicamente, un 6,5 % mayor por cada grado centígrado de aumento del clima).

Por ello, se está verificando que en las zonas subtropicales la evaporación se está reforzando, aumentando la aridez continental y la salinidad superficial, y en los trópicos está lloviendo aún más, y más torrencialmente, disminuyendo la salinidad superficial.

El desequilibrio crítico en los océanos

En el océano, estos procesos son aún más críticos que en los continentes. La evaporación y las precipitaciones generan flujos verticales (el agua que asciende del mar y la que regresa por las lluvias). Estos flujos son mayores respecto a lo que corresponde por el área global del océano (que es el 71 % del total): en los océanos se evapora el 85 % y precipita el 77 % del total.

Los cambios de salinidad causan impactos sobre la circulación global de los océanos. La salinización afecta a la densidad del agua, y son los cambios de densidad los motores de la circulación profunda. Además, afecta al incremento del nivel del mar. Si la densidad del agua es menor, el volumen del agua total aumenta.

El calentamiento global también está provocando la fusión de los glaciares continentales de Groenlandia y esto significa agua dulce extra que vierte en los mares noratlánticos. Esto está provocando la desalinización, el agua se va haciendo menos densa y el hundimiento invernal de la columna de agua se está ralentizando (con posible colapso durante este siglo).

Luego en sus cavidades
la sal gema,

montaña de una luz enterrada,

catedral transparente,

cristal del mar,

olvido de las olas.

Oda a la sal, Pablo Neruda.

Sobre el autor: Gabriel Rosón Porto, Catedrático de Oceanografía Física Facultad de Ciencias del Mar Departamento de Física Aplicada, Universidade de Vigo

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

El artículo El ciclo de la sal en los océanos y su impacto en el colapso de la AMOC se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irati Diez Virto

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

Emakumeak zientzian

María Fernanda Campa Uranga geologo ikertzailea izateaz gain, aktibista ezaguna izan zen Mexikon. IPN-en ingeniaritza geologikoko titulazioa lortu zuen lehen andrea izan zen, eta Mexikoko lurpeko aberastasunen, bereziki petrolioaren, defendatzaile amorratua izan zen. Bere lurraldeko geologiari buruzko 200 artikulutik gora argitaratu zituen, eta Lurraren Zientzien Ikerketarako Mexikoko Erakundea sortzen lagundu zuen. Informazio gehiago Zientzia Kaieran.

Osasuna

Alboko Esklerosi Amiotrofikoaren aurkako mekanismo bat aurkitu dute. Gaitzaren abiapuntu ohikoenetakoa C9orf72 genearen mutazioa da, eta proteina egokia egin beharrean, kate oso luzeak sortzen dira. Ikertzaileek RNA modu artifizialean sartu dute zeluletan eta kate horiekin lotu eta toxikotasuna murrizten dela frogatu dute. Datu guztiak Zientzia Kaieran.

Ingurumena

Iratiko oihana biosferaren erreserba izendatu du Unesco Hezkuntza, Zientzia eta Kulturarako Nazio Batuen Erakundeak. Eremuak 537 kilometro koadroko azalera izango du, eta Zaraitzu eta Aezkoa ibarrak hartuko ditu barne. Izendapen horren helburua izango da tokian tokiko neurriak sustatzea garapen jasangarria bultzatzeko, biodibertsitatea babesteko eta klima-aldaketara egokitzeko. Azalpenak Berrian.

Zoologia

Intsektuek eta beste animalia batzuek badute kontzientzia, biologo eta filosofoen talde nabarmen baten arabera. Animalien Kontzientziari buruzko New Yorkeko Adierazpena idatzi dute hori azaltzeko, eta kontzientzia fenomenikoan oinarritzen dituzte haien argudioak. Azaldu dutenez, ez da beharrezkoa entzefalo eta nerbio-sistema konplexuak izatea kontzientzia izateko. Informazio gehiago Zientzia Kaieran.

Pirinioetan 83 hartz daude gaur egun, eta urtean %10 egiten du gora populazioak. Hala azaldu du FIEP taldeko Gerard Caussimontek. Hala ere, mendilerroaren erdialdean dibertsitate genetiko eskasa dute hartzek, eta mendebaldean, Nafarroa artean, kumeak izan dituen eme bakarra dago gaur egun. Azalpenak Berrian.

Biokimika

Zelulen migrazioa nola zuzentzen den aurkitu du EHUko ikerketa talde batek. Zelulen migrazioa ohiko prozesua da, eta ondorioztatu dute haren bidez, zelulan gertatzen diren prozesu biokimiko-metabolikoek unitate funtzional baten modura jarduten dutela. Hau da, zelulen migrazioa izaera sistemikoko prozesu autoarautuek gobernatzen dutela. Datu guztiak Elhuyar aldizkarian.

Anatomia

Aurpegiek informazio asko ematen digute, eta aurreiritzi askoren iturri ere badira. Paul Ekmanen ikerketen arabera, aurpegiak zazpi adierazpen unibertsal ditu: haserrea, nazka, beldurra, harridura, zoriona, tristura eta mespretxua. Denok ulertzen ditugu adierazpen horiek, eta globalizazioak ez du eraginik izan horretan. Azalpenak Zientzia Kaieran.

Botanika

Syntrichia caninervis goroldioa hautagai egokia da Marteko baldintzetan bizitzeko. Goroldio espezie hori basamortuetan hazten da, hala nola Tibeten, Antartikan eta eremu polarretan, eta ikerketa berri batek adierazi duenez, Marten bizirauteko gaitasuna izango luke. Informazio gehiago Elhuyar aldizkarian.

Mikrobiologia

H5N1 birusa ugaztunen artean transmititu daiteke behi-esnearen bidez. Hegazti-gripearen birusa isolatu dute Mexiko Berrian kutsatutako behi baten esnetik, eta sagu eta hudoetan ugaltzen dela egiaztatu dute. Lehen aldia da hegazti gripearen birus batek, hegazti zelulen hartzaileekin ez ezik, ugaztunen zelulekin ere bat egiteko gaitasuna duela. Datu guztiak Elhuyar aldizkarian.

Argitalpenak

Zomorroak. Oihana etxe barruan liburuan gurekin etxean bizi diren zomorroak ezagutuko ditugu. Ez baita beharrezkoa urrutiko oihan batera bidaiatzea modu guztietako izakiak ikusteko. Jakin-egarri direnen jakin-mina bildumaren parte da liburua eta Berta Paramo da egilea. Azalpenak Zientzia Kaieran.

Egileaz:

Irati Diez Virto (@Iraadivii) Biologian graduatua da, Biodibertsitate, Funtzionamendu eta Ekosistemen Gestioa Masterra egin zuen UPV/EHUn eta Kultura Zientifikoko Katedrako kolaboratzailea da.

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El número Pi, representado por la letra griega π, es una de las constantes matemáticas más famosas e importantes que existen en el mundo. Este número irracional, que determina la relación entre la longitud de una circunferencia y su diámetro, concierne a múltiples disciplinas científicas como la física, la ingeniería y la geología, y tiene aplicaciones prácticas sorprendentes en nuestro día a día.

La fascinación que ha suscitado durante siglos es tal, que se viene estudiando desde hace más de 4.000 años e, incluso, cuenta con su propio día en el calendario: el 14 de marzo. Este evento internacional vino de la mano del físico estadounidense Larry Shaw, quien en 1988 lanzó la propuesta de celebrar esta efeméride. La forma en la que se escribe el 14 de marzo en inglés y euskera coincide con los tres primeros dígitos de la famosa constante matemática: 3-14 martxoaren 14 en euskara / 3-14 March, 14th en inglés. En los últimos años, la conmemoración del Día de Pi se ha ido extendiendo, hasta tal punto que el 26 de noviembre de 2019 la UNESCO proclamó el 14 de marzo Día Internacional de las Matemáticas.

Un año más, el Basque Center for applied Mathematics-BCAM y la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU nos sumamos a la celebración, organizando la quinta edición del evento BCAM NAUKAS, que se desarrolló a lo largo del 14 de marzo en el Bizkaia Aretoa de UPV/EHU.

En esta charla Francisco R. Villatoro nos habla de la hipótesis de Riemann es la partitura de la música de los números primos. Probablemente uno de los problemas de más difícil resolución.

Francisco R. Villatoro es profesor en la Escuela de Ingeniería Informática de la Universidad de Málaga. Muy conocido como divulgador de la física, no hay que olvidar que, además de licenciado en física, primero es licenciado en informática y doctor en matemáticas, e investiga en matemáticas computacionales.

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

El artículo Día de pi 2024: La música de los números primos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Eta zelula ama neuronalak gaztetzeko modurik balego? José R. Pinedaren Rejuvenating senescence of neural stem cells

James Webb teleskopioak inoiz ikusi ez ditugun gauzak ikusteko aukera ematen du. The Pillars of Creation seen as never before

Entzefaloaren azterketan mugarri izan zen, teknika ez-inbaditzaile nagusiaren, elektroentzefalogramaren, agerpena. 100 years of EEG have transformed neuroscience, Erika Nyhus

Zientzia-fikziozko eleberri izena dute biomorfoek. Baina errealitatean existitzen dira, eta DIPCko jendeak jakin du haien hazkundea ez dela pH-aren araberakoa. The morphogenetic mechanism of different biomorphs is independent of pH

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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Un exhaustivo análisis de las trayectorias de movimiento de 700 células individuales indica que sus desplazamientos dependen de una actuación conjunta y autoorganizada de prácticamente todos los procesos fisiológicos que componen la célula.

Esta investigación multidisciplinar en el que han participado diferentes departamentos de la UPV/EHU ha demostrado por primera vez que el movimiento de las células está dirigido y regulado por un proceso autoorganizado fundamental que se origina de forma espontánea en todas las células vivientes.

Amoeba proteus desplazándose. Una de las especies analizadas. Fuente: Wikimedia Commons

Según Ildefonso Martínez de la Fuente, investigador del departamento de Matemáticas de la Universidad del País Vasco, “estos mecanismos moleculares autoorganizados hacen que los diferentes procesos bioquímico-metabólicos que existen en la célula conformen una unidad funcional, totalmente integrada como un todo único, convirtiendo a miles de procesos fisiológicos en una sola entidad”. “Se trata de una fuerza fundamental que hace emerger en la célula un comportamiento integrado —sostiene Martínez de la Fuente—, y se puede comparar con el movimiento autoorganizado de los miles de estorninos que conforman estructuras altamente ordenadas y coordinadas cuando migran o incluso con la capacidad que tienen las hormigas de estructurar un hormiguero a través de comportamientos colectivos autoorganizados”.

Análisis de los desplazamientos de las especies Amoeba proteus, Metamoeba leningradensis, y Amoeba borokensis. Fuente: Referencia

El autor de la investigación destaca que nunca hasta ahora había sido reconocido científicamente que los movimientos de desplazamiento de las células están gobernados por procesos autorregulados de carácter sistémico que operan a nivel global en la célula. “Este hallazgo científico añade una nueva perspectiva al concepto que se tiene de la propia célula y sus capacidades funcionales”, comenta. Además, “la combinación de estudios de migración celular, desde un punto de vista sistémico, junto con los clásicos estudios moleculares, puede ser crucial para el desarrollo de una nueva generación de terapias eficientes para las patologías relacionadas con las enfermedades originadas por una deficiente migración celular”, indica Martínez de la Fuente.

El movimiento celular es un proceso clave y fundamental para el desarrollo y el óptimo funcionamiento del cuerpo humano. Las células se mueven cuando un organismo se está desarrollando embrionariamente, cuando se produce la cicatrización de una herida o durante la metástasis, por ejemplo. Los errores durante un mal control del movimiento celular pueden tener consecuencias serias en importantes enfermedades, como en la enfermedad Crohn, determinados desórdenes congénitos del cerebro, y diferentes patologías inmunológicas o vasculares, por ejemplo.

Combinación de datos experimentales y análisis cuantitativos

Durante décadas, los trabajos científicos han permitido identificar diferentes mecanismos locales implicados en el movimiento celular, pero a pesar de los esfuerzos realizados, no se ha podido dilucidar la cuestión esencial: cómo las células controlan y gobiernan sus movimientos.

“Descubrir las fuerzas moleculares que dirigen la migración celular representa un desafío científico de enorme dificultad —señala el investigador de la UPV/EHU—, ya que además de confeccionar unos complejos dispositivos especiales de laboratorio creado exprofeso para esta investigación, ha sido necesario utilizar técnicas multidisciplinares que permitan compaginar estudios experimentales con métodos cuantitativos avanzados”.

“Hemos estudiado las características del movimiento de 700 células, y para ello hemos utilizado técnicas que se emplean habitualmente en la mecánica estadística, que es una parte fundamental de la Física. Dos de los métodos que hemos aplicado fueron desarrollados por el premio nobel Albert Einstein. Asimismo, en este trabajo hemos empleado los principios de autoorganización disipativa —estructuras organizadas coherentemente— desarrollados por el premio nobel Ilya Prigogine”, comenta Ildefonso Martínez de la Fuente.

 

Referencia:

Ildefonso M De la Fuente, Jose Carrasco-Pujante, Borja Camino-Pontes, Maria Fedetz, Carlos Bringas, Alberto Pérez-Samartín, Gorka Pérez-Yarza, José I López, Iker Malaina, Jesus M Cortes (2024) Systemic cellular migration: The forces driving the directed locomotion movement of cells PNAS Nexus doi: 10.1093/pnasnexus/pgae171

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

El artículo Cómo migran las células se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Rosa M. Tristán

María Fernanda Campa Uranga geologoaren bizitza Mexikok markatu zuen, bere jaioterriak. Bere ikerketekin ezagutzera eman zuen Amerikako lurralde horren bilakaera geologikoa, eta bereziki Zenozoiko garaikoa, gaur egungo petrolio hobietako asko sortu ziren garaia, orain 65 milioi urte.

Horretaz gain, Campa Urangaren bizitza “gerra zikina” deritzonak markatu zuen, botereak mugimendu sozial eta politikoen kontra jokatutakoak, Campa Uranga oso aktibista ezaguna izan baitzen mugimendu horietan. María Fernanda bere herrialdeko emakumezko lehen ingeniari geologikoa izan zen, eta, berarentzat, zientzia eta iraultza eskutik hartuta joan ziren beti.

1. irudia: Campa Urangak hamahiru urterekin Bigarren Mundu Gerrako heroien nobela errusiarrak irakurtzen zituen, eta haren ama Consuelorekin joaten zen langileen mitinetara. (Irudia: Amelia Rivaud Morayta. Iturria: Antropología)

María Fernanda Campa, La Chata ezizenez, 1940ko martxoaren 22an jaio zen, baliabide urriko familia oso berezi batean: haren aita, Valentín, trenbidean lan egiten zuen lider sindikal bat zen, eta hamaika aldiz espetxeratu zuten horregatik; ama, Consuelo, feminista, sufragista eta komunista nabarmena zen, eta horren ondorioz, bera ere egon zen preso, zehazki Belengo kartzela izugarrian. Borroka giro horrek txikitatik markatu zuen María Fernanda neskatoa. Hamahiru urterekin, Bigarren Mundu Gerrako heroien nobela errusiarrak irakurtzen zituen, eta Consuelorekin joaten zen langileen mitinetara.

Hamasei urte zituela, Mexiko Hiriko 1. Eskola Bokazionalean matrikulatu zen (IPN-Institutu Politekniko Nazionalari atxikia), doako prestakuntza hartzeko. Berak gerora aitortu zuenez, ez zuen gehiegi pentsatu geologia aukeratu aurretik. Elkarrizketa batzuetan esan zuen bere asmoa arkitektura egitea zela, baina azken momentuan ez zuela bere burua ikusi mahai baten aurrean planoak marrazten, eta erabaki zuela inork nahi ez zuen beste gai horrekin saiatzea. “Neuk aukeratu nuen geologia. Baina gure lehen irakasleak lortu zuen denok jarraitzea, oso ona baitzen”.

Urte gatazkatsuak ziren, ordea. Mugimendu sozialak bor-bor zebiltzan borrokan alderdi bakarraren –Alderdi Iraultzaile Instituzionala, PRI– boterearen kontra. 1956an Mexikoko armadak IPN hartu zuen, eta La Chata izan zen ezkerreko ikasleen suhartasuna hauspotu zuen gazteetako bat; hain zuzen ere, beste ikaskide batzuekin batera, ikasleen kazeta bat sortu zuen, behin baino gehiagotan kartzelara eraman zuena, geroago oroituko zuenez. Aita preso politikoa izanik, nerabeak oso garbi zeukan bere klase-kontzientzia, eta horrek ikasteko denbora kentzen zion. 1957an lurrikara batek campusa suntsitu zuen, eta horren ondorioz, aktibismo politikorako denbora gehiago izaten hasi zen. Hamazazpi urte zituenerako Mexikoko Alderdi Komunistako kidea zen, eta buruzagi gazte nagusietako bat izatera ere heldu zen. Hori dela eta, Kubara joan zen 1960an. Haren oroitzapen kutunenetako bat zen bidaia hartan Che Guevara eta Fidel Castro ezagutu izana.

Lehen ingeniari geologoa

Hamaika zereginetan sartuta ibili arren, María Fernandak 1958 eta 1962 urteen artean amaitu zuen karrera, aginduta zegoen bezala, eta kalifikazio onekin, gainera. IPN-en ingeniaritza geologikoko titulazioa lortu zuen lehen andrea izan zen. Horren ostean Mexikoko Unibertsitate Nazional Autonomoan (UNAM) matrikulatu zen masterra egiteko. Hantxe bertan doktoratu zen, zientzietan, 1977an. Handik urte askotara bere arloko irakasle bihurtu zen erakunde horretan bertan, eta horretan jardun zuen erretiroa hartu arte.

Hastapenetako urteetara itzulita, ikasketak amaitu eta gutxira,  Pemex petrolio enpresa nazionalak kontratatu zuen geologo aitzindaria. Pemex 1938an sortua zen, Mexikoko presidente Luis Cardenasek agindutako desjabetzearen ostean. Campa Urangak hamarkada batzuk eman zituen enpresa horretan, eta bertan deskubritu zuen, politikarekiko grinaz gain, harriekikoa ere bazuela. Esan izan da La Chatak, bere printzipioen arabera, zentzu ideologiko bat eman ziola lanbideari, beti azpimarratzen baitzuen estatuaren erakunde batentzat egiten zuela lan, eta beti egon baitzen haren pribatizazioaren kontra.

1960ko hamarkadaren amaieran, 1968ko mugimenduetan inplikatzen ari zenean, beste iraultza bat etorri zen, baina kasu horretan planetaren zientzia-geologikora. Lehendabizi, plaken tektonikaren teoria eta kontinenteen jitoarena ezagutu ziren, eta, handik gutxira, eremu estratigrafikoen teoria, Ipar Amerikaren eta beste lurralde batzuen sorrera azaltzen zuena. Horrek liluratu egin zuen María Fernanda, eta buru-belarri sartu zen Mexikoren hegoaldeko eremuak ikertzen. Mesozoikoaren (duela 250 eta 66 milioi arteko garaiaren) eta hurrengo aroaren, Zenozoikoaren, egituraz eta bilakabideaz egindako lanek izen handia eman zioten. Haren ikerketei esker, Mexiko hegoaldeko goiko geruza bost eremu estratigrafikotan banatu zen: Oaxaka, Mixteka, Guerrero, Xolapa eta Juarez. Eredu horrek indarrean jarraitzen du gaur egun ere. Campas Uranga zientzialari emankorra izan zen inondik ere, 200 artikulutik gora argitaratu izanak erakusten duenez.

“Emakumea eta komunista izan behar”

Mexikoko Petrolioaren Erakundea izeneko fundazioarekin kolaboratu zuen, eta haren ekarpena erabakigarria izan zen bertan Hobi Geologiaren Laborategia sortzeko. Hala ere, ez zen libratu jarrera matxistekin lehiatu behar izatetik. Eguneroko ogia izaten zen bere nagusien ahotik “emakumea eta komunista izan behar” bezalakoak entzutea.

2. irudia: Campa Uranga IPN-en ingeniaritza geologikoko titulazioa lortu zuen lehen andrea izan zen, eta petrolio enpresa batentzat egin zuen lan. (Irudia: Alfredo Domínguez. Iturria: Proceso)

Urteekin, Mexikoko lurpeko aberastasunen, bereziki petrolioaren, defendatzaile amorratua egin zen, eta giltzarria izan zen Lurraren Zientzien Ikerketarako Mexikoko Erakundea sortzeko. Aldi berean, geologiako lizentziatura Mexikoko bi unibertsitatetan ezartzearen alde aritu zen, 1985ean sortu ziren arte. 2008an Mexikoko Kongresu Legegilera gonbidatu zuten La Chata, babestu beharreko lurpeko aberastasunez hitz egiteko. Bere hitzaldian planetaren ezagutza handia plazaratu zuen eta mexikarren ondarearen defentsa sutsua egin zuen. Gerora, auzitara eraman zuten, adierazpen batzuetan bere unibertsitateko errektore ohiari interes-gatazkak leporatzeagatik. Beste batean Moskura gonbidatu zuten, geologoen nazioarteko kongresu batera, eta berari eta Valentina Tereshkova kosmonauta sobietarrari enkargatu zieten kongresuari hasiera ematea. Valentinak, espaziotik, eta María Fernandak, lurretik.

María Fernanda Campa Uranga 2019ko urtarrilaren 17an hil zen, 78 urte zituela. Mexikoko LXXV. legegintzaldiko diputatuek omenaldia egin zioten eta Mexikoko hedabide askok eman zuten albistea. Hil-oharretan askok esan zuten “historiarekin eta bere garaiarekin konprometitutako emakume bat” izan zela.

Erreferentzia bibliografikoak:

• Raúl A. Rubio Cano (2019). Muere la doctora en geología María Fernanda Campa Uranga, la Chata Campa, activista social, científica comprometida con su tiempo e historia…, Demócrata Norte de México, 2019ko urtarrilaren 22a.
• Semblanza de la Dra. María Fernanda Campa Uranga (1940 – 2019), Maya de Geociencias, 8-9.
• Amelia Rivaud Morayta eta Mauricio Sánchez Álvarez. (2013). Una mujer de verdad: lectura y militancia de María Fernanda Chata Campa, Antropología(96), 76-89.
• María Fernanda Campa Uranga, Wikipedia

Egileaz:

Rosa M. Tristán (@RosaTristan) zientzia- eta ingurumen-dibulgazioan espezializatutako kazetaria da.

Jatorrizko artikulua Mujeres con Ciencia blogean argitaratu zen 2024ko apirilaren 2an: María Fernanda Campa Uranga, la geóloga revolucionaria.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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El trabajo de Andy Warhol contribuyó a que la marca de sopas enlatadas Campbell se convirtiera en todo un icono pop durante los años sesenta. Fuente: Robert Couse-Baker (CC BY 2.0)

¿Qué tiene que ver la sopa enlatada con la inteligencia artificial? Pese a lo peculiar de esta asociación, lo cierto es que mucho, al menos en una de las historias más curiosas de la historia de esta tecnología.

Aunque el interés por la inteligencia artificial ha experimentado un auténtico boom desde que, en noviembre de 2022, OpenAI presentara ChatGPT, lo cierto es que su desarrollo a un nivel práctico se remonta, al menos, hasta los años cuarenta y cincuenta del siglo XX. Incluso antes, si tenemos en cuenta los intentos pioneros del ingeniero español Leonardo Torres Quevedo. Es más, la historia de la inteligencia artificial se puede resumir en una serie de épocas cíclicas de apogeo y declive desde entonces, con «veranos» de hype desmedidos e «inviernos» de consecuente decepción.

Ahora nos encontramos en el tercero de esos veranos, el de los sistemas generativos, que comenzó en 2011, y solo el tiempo dirá si conseguiremos evitar un nuevo invierno o si, en esta ocasión, la inteligencia artificial iniciará esa transformación social profunda sobre la que se lleva debatiendo tanto tiempo. La diferencia con épocas anteriores es que estos sistemas están, por primera vez, al alcance del usuario doméstico. El primer verano de la inteligencia artificial fue el de los sistemas simbólicos, entre mediados de los años cincuenta y mediados de los setenta del siglo XX, y estuvo más adscrito al mundo académico. El segundo, el de los sistemas expertos, tuvo lugar alrededor de los años ochenta, y en él la inteligencia llegó hasta el mundo profesional y empresarial… y se aplicó incluso en las tareas más inesperadas.

Sistemas expertos

Un sistema experto es, básicamente, un programa pensado para emular el desempeño y conocimiento humanos en un dominio muy específico, por ejemplo, el diagnóstico médico, el análisis financiero, asistir al soporte técnico de un producto en concreto… y funcionan muy bien para muchas cosas. Tanto es así que se han seguido desarrollando, mejorando y adaptando a la tecnología disponible a lo largo de las últimas décadas y están más presentes en nuestras vidas de lo que pensamos. El popular AlphaFold de DeepMind para la predicción de la estructura de las proteínas podría ser un ejemplo.

En los años ochenta, cuando los sistemas expertos estuvieron en todo su apogeo, no eran, ni mucho menos, tan avanzados como los actuales. El desarrollo de redes neuronales y algoritmos de aprendizaje automático era muy incipiente, pero eso no impedía que ejercieran entonces una fascinación similar a la que la IA generativa causa hoy en nosotros. Al menos, los miedos que suscitaban parecían muy familiares: ¿nos sustituirían este tipo de algoritmos?, ¿nos robarían el trabajo?, ¿dónde quedaría el factor humano en las labores que hacemos?

Algunos de los primeros sistemas expertos que se crearon fueron DENDRAL, en los años sesenta, para el análisis de moléculas en química orgánica; MYCIN, en los setenta, para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades infecciosas, y R1/XCON, de finales de la misma década, un sistema de la compañía DEC que usaban los técnicos y comerciales para asesorar al cliente en cuanto a la configuración más apropiada de sus computadores de la serie VAX.

Los sistemas expertos demostraron ser muy útiles para la resolución de problemas muy concretos, sin embargo, una de las grandes limitaciones que tenían, sobre todo cuando empezaron a llegar a las empresas, es que, como se trataba de algoritmos basados en reglas e inferencias que obtenían la información de una base de datos que había que introducir a mano, era muy engorroso programarlos y, más aún, mantenerlos actualizados. Aun así, se les encontró una aplicación muy valiosa.

En los tiempos anteriores a internet y al acceso masivo a los datos y la información, el conocimiento muy especializado y cualificado se encontraba solo en la mente de personas que tenían años y años de experiencia en su campo. Contar con sistemas en los que ese conocimiento se pudiera guardar, sistematizar y hacerlo accesible podía llegar a suponer una enorme ventaja.

Computadora VAX 11-750. La compañía DEC creó un sistema experto para que sus comerciales pudieran asesorar a los clientes sobre la configuración más adecuada. Fuente: Donostiako Informatika Fakultatea / Eduardo Mena (CC-BY-SA) La jubilación de los expertos humanos

Eso mismo fue lo que sucedió alrededor de 1985 en Sopas Campbell cuando Aldo Cimino, el responsable de mantenimiento de las máquinas de esterilización de los productos de la marca, se encontraba cerca de su jubilación. Tras cuarenta y seis años trabajando allí, sustituirlo no iba a resultar una labor fácil, así que sus superiores se plantearon crear un sistema experto que recogiera todos los años de experiencia y el saber que el empleado había acumulado durante todas aquellas décadas al servicio de la compañía. Un equipo dirigido por Richard Herrods, experto en inteligencia artificial de Texas Instruments, se encargaría de desarrollarlo.

El primer pensamiento de Cimino cuando la compañía le informó de sus intenciones de volcar toda su experiencia en una máquina fue el de que le iban a despedir, «Pero entonces me di cuenta de que tenía sesenta y cuatro años y me iba a jubilar de todas formas. Solo querían salvar parte de lo que yo sabía». El equipo de Herrods tardó siete meses en hacerlo: «Ahora, cuando algo va mal con uno de los esterilizadores, el personal de mantenimiento puede introducir un diskette en un ordenador IBM, arrancar el sistema experto e interaccionar con él de una forma muy parecida a como lo haría con Aldo al teléfono», diría. Aquel programa fue un éxito y Aldo Cimino se jubilaría muy poco tiempo después.

Sopas Campbell no fue la única compañía que había tomado ese camino, General Electric también lo hizo con su sistema DELTA (diesel locomotive troubleshootng aid), creado para la detección y diagnóstico de averías en locomotoras eléctricas, que se basaba en el conocimiento y experiencia de un ingeniero histórico de la compañía a punto de jubilarse: David Smith.

Captura de pantalla de la primera página del artículo de Piero P. Bonissone y Harold E. Johnson donde se describe el sistema DELTA. Se puede consultar aquí.

Esto que sucedió con los sistemas expertos tal vez nos dé también pistas acerca de lo que podría suceder con la inteligencia artificial generativa y responda a algunas de las preguntas que se plantearon al principio. ¿Nos sustituirán este tipo de algoritmos? En algunos casos, sí. ¿Nos robarán el trabajo? Probablemente no, pero sí transformará la forma en que lo hacemos o abordamos nuestras tareas. ¿Dónde quedaría el factor humano en las labores que hacemos? Dejemos que Aldo Cimino responda a esto último: «He recopilado muchísima información a lo largo de los años. Hay determinadas cosas que jamás han ido mal en la cocina y que [si surgen] la computadora no sabrá arreglar. Siempre existirá el factor humano»… Pero ha llegado el momento de valorar cómo ese factor humano y nuestro papel en el nuevo mundo que estamos creando también se transforman.

Bibliografía

United Press International/L. A. Times Archives (7 de noviembre de 1989). ‘Expert System’ Picks Key Workers’ Brains : Computers: From airport gate-scheduling to trouble-shooting, technology allows companies to store key employees’ know-how on floppy disks. Los Angeles Times. https://www.latimes.com/archives/la-xpm-1989-11-07-fi-1112-story.html

Baños, G. (2024). El sueño de la inteligencia artificial. Shackleton Books.

Oravec, J. A. (2014). Expert systems and knowledge-based engineering (1984-1991): implicactions for instructional systems research. International Journal of Desings for Learning, 5(2), 66-75.

Sancho Azcoitia, S. (10 de abril de 2019). IA en el mundo de la mecánica: Delta. Telefónica Tech. https://telefonicatech.com/blog/delta-sistemas-expertos-en-el-mundo-de-html

Sobre la autora: Gisela Baños es divulgadora de ciencia, tecnología y ciencia ficción.

El artículo Inteligencia artificial hasta en la sopa se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ez da beharrezkoa urrutiko oihan batera bidaiatzea modu guztietako izakiak ikusteko. Zure etxea oso garbi egon arren, bertan ere zomorro asko bizi dira.

Ez dituzte fakturak ordaintzen eta ez daude zure etxeko helbidean erroldatuta, baina zurekin bizi dira, ohean lo egiten dute eta komunean zehar ibiltzen dira. Zilarrezko arraintxoa, etxeko eulia edo armiarma hankaluzea dira gure ohiko pisukideetako batzuk.

Irudia: “Zomorroak. Oihana etxe barruan” liburuaren azala. (Iturria: CSIC Argitaletxea)

Zomorroak. Oihana etxe barruan liburua Jakin-egarri direnen jakin-mina bildumaren parte da. Jakin-minak bultzatuta egiten dira lorpen zientifiko handienetako asko “zergatik?” eta “nola?” galdetu zutenen jakin-minak bultzatuta. Bilduma honen xedea da ezagutza transmititzea, entretenitzea, eta, batez ere, jakin-egarri diren buruak inspiratzea.

Berta Paramok Arkitektura ikasi zuen, baina haurrentzako ilustrazioko master bat egin zuen eta hark norabidea aldatu zion. Paramok dio ilustratzeak pentsatzen eta mundua ikusteko duen modua adierazten laguntzen diola. Ez-fikzioan espezializatuta dago eta ikertzen dituen gai guztietan esploratu gabeko bideak egitea gustatzen zaio. Bere lehen liburu ilustratua, Cambio Climático (Litera Libros), World Illustration Awards sarietan aukeratu zen. Testuen eta ilustrazioen egile gisa idatzi zuen lehen liburuak, Fluidotecak (Litera Libros), Opera Primaren Aipamen Berezia jaso zuen Bologna Ragazzi Awards sarietan, Robotlandek (Zahorí Books) APIMen ez-fikziozko saria jaso zuen, eta Usaindu. Lurrinak, esentziak, hatsak eta kiratsak (CSIC eta Zahorí Books) The BRAW Amazing Bookself-en hautatu zuten.

Argitalpenaren fitxa:

• Izenburua: Zomorroak. Oihana etxe barruan
• Jatorrizko izenburua: Bichos. La jungla en casa
• Egilea: Berta Páramo
• Berrikuste zientifikoa: Laura López-Mascaraque
• Itzulpena: Lete Itzulpenak
• Argitaletxea: CSIC Argitaletxea / Zahorí
• Hizkuntza: Euskara
• Urtea: 2024
• Orrialdeak: 50
• ISBNa: 978-84-00-11270-7

Iturria:

CSIC Argitaletxea: Zomorroak. Oihana etxe barruan

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El teorema de las trisectrices de Morley es un interesante y atractivo resultado de la geometría del plano, que ha cautivado a muchas personas, en particular, del ámbito de las matemáticas, a lo largo del siglo XX (no es un teorema antiguo) y del que se han desarrollado una cantidad importante de diferentes demostraciones, geométricas, trigonométricas o algebraicas, algunas bastante técnicas, otras de ideas más sencillas y algunas otras de una gran belleza. La entrada del Cuaderno de Cultura Científica titulada El teorema de Morley está dedicada a explicar el significado de este teorema, a acercarnos su historia y a darnos una idea de una de sus demostraciones geométricas. Por otra parte, en esta entrada vamos a mostrar una de las demostraciones más elegantes y sugerentes del teorema de Morley, la demostración que propuso el matemático británico John H. Conway.

Fotografía del matemático británico John H. Conway, en 2009. Imagen de la Universidad de PrincetonEl teorema de las trisectrices de Morley

Empecemos recordado la versión simple del teorema de Morley, que no olvidemos que debe su nombre al matemático británico, que vivió gran parte de su vida en Estados Unidos, Frank Morley (1860-1937).

Teorema de Morley (1899): Los puntos de intersección de las trisectrices adyacentes de los ángulos de un triángulo cualquiera, son los vértices de un triángulo equilátero.

Esto es, dado un triángulo ABC cualquiera, como el de la siguiente imagen, se trazan las trisectrices, es decir, las dos rectas que dividen al ángulo en tres ángulos iguales, de cada uno de los tres ángulos (interiores) del triángulo ABC, se toman los tres puntos que son la intersección de las trisectrices adyacentes, que en la imagen hemos denominado E, F y G, y entonces el teorema de las trisectrices de Morley afirma que el triángulo EFG es un triangulo equilátero (llamado triángulo de Morley), independientemente de la forma del triángulo inicial ABC.

Esta es la versión simple, y más famosa, del teorema, que en su versión completa afirma que existen 18 configuraciones asociadas al triángulo inicial que son también triángulos equiláteros. Por ejemplo, un resultado análogo al anterior se obtiene para las trisectrices de los ángulos exteriores del triángulo.

Dado un triángulo ABC, el triángulo EFG, formado por los puntos de intersección de las trisectrices adyacentes de los ángulos interiores de ABC, y el triángulo IJK, formado por los puntos de intersección de las trisectrices adyacentes de los ángulos exteriores de ABC, son equiláterosLa demostración de Conway

El matemático británico John Horton Conway (1937-2020), fue un prolífico e imaginativo matemático que trabajó en muchas áreas de las matemáticas, entre ellas la teoría de grupos algebraicos, las matemáticas de los juegos, la teoría de nudos, la teoría de números, la geometría o la teoría de códigos, que escribió interesantes libros, como la trilogía Winning Ways for your Mathematical Plays (Estrategias ganadoras para tus juegos matemáticos), junto a Richard K. Guy y Elwyn Berlekamp, o The Book of Numbers (El libro de los números), con Richard K. Guy, y que es conocido por temas como el autómata celular denominado el juego de la vida, los números surreales o la regla del fin del mundo, entre muchos otros. Os dejo con dos interesantes y profundas opiniones de Conway sobre jugar y educar:

Solía sentirme culpable en Cambridge por pasarme el día jugando a juegos, mientras se suponía que estaba haciendo matemáticas. Luego, cuando descubrí los números surrealistas, me di cuenta de que jugar ES matemáticas.

No se educa a la gente contándole cosas útiles, sino contándoles cosas interesantes.

El matemático John H. Conway en su despacho de la Universidad de Princeton en 1993. Fotografía de Dith Pran/The New York Times

Pero vayamos con la demostración de Conway del teorema de las trisectrices de Morley. Empecemos con un poco de notación. Dado un triángulo ABC cualquiera, como el de la siguiente imagen, del que queremos demostrar que los puntos de intersección de las trisectrices adyacentes de los ángulos (interiores) forman un triángulo equilátero, denotamos por alfa, beta y gama los ángulos que son igual a la tercera parte de los ángulos interiores del triángulo ABC, como aparece en la imagen. Como la suma de los ángulos (interiores) de un triángulo plano suman 180 grados, entonces la suma de alfa, beta y gama es igual a 60 grados.

La demostración de Conway se basa en la creación de un rompecabezas con siete piezas triángulares, una de ellas un triángulo equilátero, de un cierto tamaño, que unidas correctamente forman el triángulo ABC y la pieza del triángulo equilátero es precisamente el triángulo de Morley.

La primera parte de la demostración consiste en la construcción de las siete piezas triángulares. Para empezar, se consideran siete triángulos cuyos ángulos interiores son los siguientes siete triples

donde el símbolo “+” añadido a un ángulo quiere decir que sumamos 60 grados al ángulo, luego si añadimos dos símbolos “++” querrá decir que se suman 120 grados. Como la suma de alfa, beta y gama es igual a 60 grados, la suma de cada uno de los siete triples de ángulos, de la tabla anterior, es igual a 180 grados, como corresponde a cualquier triángulo. Observemos que uno de los triángulos es equilátero, sus ángulos (interiores) son de 60 grados.

Al determinar los ángulos (interiores) de cada triángulo estamos determinando completamente la forma de dichos triángulos (como se muestra en la anterior imagen), y solo faltaría determinar el tamaño para que puedan encajar convenientemente.

Ahora para decidir el tamaño de las piezas triangulares vamos a proceder de la siguiente manera. Primero fijamos el tamaño del triángulo equilátero, que puede ser de cualquier tamaño, y después iremos adaptando el tamaño del resto de triángulos al de este primero. Para los tres triángulos tales que uno de sus lados se debería apoyar en uno de los lados del triángulo equilátero, que son los tres triángulos agudos (sus tres ángulos son menores de 90 grados), tomamos el tamaño de esos tres triángulos de forma que ese lado sea de la misma longitud que el lado del triángulo equilátero (en la siguiente imagen hemos agrandado y oscurecido esas lados que tienen que tener la misma longitud).

Por otra parte, para determinar el tamaño de los tres triángulos obtusos, es decir, triángulos con un ángulo que mide más de 90 grados, vamos a realizar el procedimiento para el triángulo de la derecha (en el ejemplo que estamos trabajando), el triángulo obtuso verde, procedimiento que se repetirá para los otros dos triángulos obtusos. Se introducen dos segmentos que van del vértice de la izquierda (vértice que se apoyará en uno de los vértices del triángulo equilátero) al lado opuesto, de manera que el ángulo entre estos segmentos y el lado opuesto sea alfa+ (es decir, alfa + 60 grados). Entonces se elige el tamaño del triángulo verde de manera que la longitud de esos dos segmentos (que es la misma, ya que forman un pequeño triángulo isósceles) sea igual al lado del triángulo equilátero.

[Observación: Una pequeña aclaración para los más interesados. Si el ángulo en uno de los vértices A, B o C, fuese mayor que un recto, 90 grados, es decir, que uno de los ángulos alfa, beta o gama fuese mayor que 30 grados, entonces al construir ese pequeño triángulo isósceles, el ángulo considerado entre los segmentos y el lado opuesto será el exterior y no el interior]

Por lo tanto, ya tenemos construidos los siete triángulos, con su forma, determinada por los ángulos, y su tamaño, que hemos dispuesto a partir del tamaño del triángulo equilátero central.

El siguiente paso de la demostración consiste en probar que podemos ensamblar bien las siete piezas. Al triángulo equilátero le podemos juntar los tres triángulos agudos, ya que hemos elegido el tamaño de estos para que tengan un lado del mismo tamaño que el lado del triángulo equilátero. Ahora tenemos que comprobar si podemos juntarles además los tres triángulos obtusos, para lo cual tenemos que comprobar que coinciden las longitudes de los lados adyacentes de los triángulos obtusos y agudos. Veamos uno de los lados en cuestión, en concreto, el lado que compartirán el triángulo obtuso verde y el triángulo agudo marrón (arriba a la derecha), los otros cinco se razonan de manera similar.

Por la construcción realizada, de ángulos y tamaños, los dos triángulos rayados en la imagen anterior son iguales, sus ángulos son alfa, beta+ y gama+ y tienen un lado de la misma longitud (de hecho, un triángulo rayado es la imagen especular del otro), por lo tanto, los lados adyacentes de ambos son iguales. En consecuencia, el triángulo obtuso verde encaja bien con el triángulo agudo marrón.

La segunda parte de la demostración queda así concluida al probar que las siete piezas triangulares encajan bien las unas con las otras formando un triángulo más grande entre las siete.

La tercera, y última, parte consiste en comprobar que efectivamente hemos probado el teorema de Morley. Para empezar, el triángulo construido con las siete piezas triángulares tiene ángulos iguales a tres veces alfa, tres veces beta y tres veces gama, como el triángulo ABC, luego ambos tienen la misma forma. Aunque es suficiente, para nuestro propósito, que tengan la misma forma, podemos reescalar el triángulo construido para que coincida, no solo en forma, sino también en tamaño, con nuestro triángulo ABC, basta reescalarlo para que la base tenga la longitud AB.

Por lo tanto, hemos demostrado el teorema de Morley para el triángulo ABC, ya que por la construcción de los triángulos alrededor del triángulo equilátero, los vértices de este son la intersección de las trisectrices adyacentes de los ángulos del triángulo, luego el triángulo que determinan es precisamente nuestra pieza que es un triángulo equilátero. Como decían los matemáticos griegos y seguimos diciendo en la actualidad, QED, es decir, “quod erat demonstrandum” (“lo que se quería demostrar”, literalmente “lo que se iba a mostrar”).

Morley’s Theorem, del artista Eugent Jost, que aparece recogido en su libro, junto a Eli Maor, Beautiful Geometry (Princeton University Press, 2014). En la pintura aparecen cinco triángulos diferentes con sus respectivos triángulos de Morley asociados, así como tres fechas importantes, nacimiento y muerte del matemático Frank Morley, así como el año del descubrimiento de su resultado geométrico

Bibliografía

1.- David Wells, The Penguin Dictionary of Curious and Interesting Geometry, Penguin, 1991.

2.- Martin Gardner, Nuevos pasatiempos matemáticos, Alianza editorial, 2018.

3.- H. S. M. Coxeter and S. L. Greitzer, Geometry Revisited, Mathematical Association of America, 1967.

4.- C. O. Oakley, J. C. Baker, The Morley Trisector Theorem, American Mathematical Monthly 85, pp. 737-745, 1978.

5.- Pedro Alegría, Fernando Blasco, John Conway, el genio mágico, Gaceta de la RSME, vol. 23, n. 3, pp. 463–486, 2020.

6.- John Conway, On Morley’s Trisector Theorem, The Mathematical Intelligencer, vol. 36, n. 3, pp. 3, 2014.

7.- John Conway, The Power of Mathematics, publicado en el libro Power (Alan Blackwell, David MacKay, editores), Cambridge University Press, 2006.

 

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

El artículo Una elegante demostración del teorema de Morley se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Eduardo Angulo

Begitartea. 1. Aurpegia. 2. Aurpegiera.

Aurpegia. 1. Giza-buruaren aurreko aldea, kopetaren hasieratik kokotsaren puntaraino.

Aurpegiera. 2. Gogo-aldarte baten adierazpena begitartean

RAE hiztegia.

 

Aurpegian erraz ezagutzen ditugu sexua, familia eta arraza, eta subjektuaren gutxi gorabeherako adina. Haurretan oso goiz garatzen den trebetasuna da. Aurpegiko adierazpenek komunikatzen dituzten emozioak berehala deszifratzeko gaitasuna ere goiztiarra da, gutxienez oinarrizko emoziotzat hartzen direnak (poza, beldurra, harridura, haserrea, tristura, atsekabea eta mespretxua). Trebetasun horien garapenaren abantaila ebolutiboak argi daude, baita aurrean dugun pertsonaren egoera fisikoa, psikologikoa eta intelektuala ezagutzera garamatzatenak ere. Gaixotasun larriak argi eta garbi ikusten dira itxuran, baita osasun arazo txiki asko ere…

Belén Altuna  «Una historia moral del rostro» («Begitartearen historia moral bat») liburuan, Aurre testuak, Valentzia, 2010, 297 or., 30. or.

1. irudia: aurpegiak informazio asko ematen du beste gizabanako batzuk pentsatzen edo sentitzen ari direnaren inguruan. (Argazkia: Alessandro Bellone – Unsplash lizentziapean. Iturria: Unsplash)

UPV/EHUko Belen Altunak Una historia moral del rostro izeneko 2010eko liburuan berrikusten duenez, gure espezieko hitzik gabeko komunikazioari buruzko ikerketak aurpegiko eta gorputzeko emozioen adierazpenaren azterketan oinarritzen dira batez ere. Begitarteek funtsezko garrantzia dute giza interakzio sozialetan. Gizabanako baten sexua, adina, ezagutza eta nortasuna zehazteko informazioa emateaz gain, begitarteak ere erabiltzen dira beste gizabanako batzuk pentsatzen edo sentitzen ari direnari buruzko informazioa biltzeko.

Belen Altunak gaineratzen duenez, hitzik gabeko komunikazioan gehien interesatzen zaigun aditua Paul Ekman da, Kaliforniako Unibertsitateko ikertzailea (San Frantzisko). Ekmanek bere ikerketak joan den mendeko hirurogeiko hamarkadan hasi zituen. Garai hartako adituen arabera, emozioen adierazpena kontaktu sozialaren bidez ikasten zen eta, beraz, pentsatzen zen talde bakoitzaren kulturaren arabera aldatu egiten zela. Ekmanek, aldiz, aurkitu zuen adierazpena unibertsala zela. Bitxia da hori izan zela Charles Darwinen proposamena La expresión de las emociones en los animales y en el hombre (Emozioen adierazpena gizakiarengan eta animaliengan) liburuan, duela mende eta erdi argitaratua, 1872an.

Oviedoko Unibertsitateko Tomás Fernándezek azpimarratzen duenez, Darwinek, norbanakoaren barne-egoera ezagutzeko, adierazpenaren azterketa bilatu zuen bere testuaren aurkezpenean, emozioen azkerketaren ordez. Izan ere, emozioak aztertzeko eta kuantifikatzeko zailagoak dira. Zehazki, emozioak errazago detektatzeko eta bere liburuan aurkezteko metodo erabilgarri eta deskribatzailea aurkitu zuen emozioen adierazpenaren azterketarekin.

Ekmanek, bere lehen ikerketetan, hainbat kulturatako pertsonei argazkiak erakutsi zizkien, zehazki Txile, Argentina, Brasil, Japonia eta Estatu Batuetakoei, eta argazkietako aurpegiek adierazten zuten emozioa identifikatzeko eskatu zien. Eta gehienak bat zetozen. Ondorioak berresteko eta egungo globalizazioaren ondorioz pertsona horiek izan zitzaketen kontaktuak saihesteko, Papua Ginea Berriako tribuetan inkesta errepikatu zuen, kanpoaldearekin kontaktu gutxi zeukatenak. Emaitzak berdinak lortu zituen, 1970ean argitaratutako berrikuspenean azaldu zuenez.

Ekmanentzat zazpi dira aurpegiaren adierazpen unibertsalak: haserrea, nazka, beldurra, harridura, zoriona, tristura eta mespretxua. Batzuetan sei bakarrik aipatzen ditu, mespretxua baztertuta, nahiz eta beste autore batzuek zortzi edo gehiago ere aipatzen dituzten. Belen Altunak adierazten duen moduan, interesgarria da Estrasburgoko Unibertsitateko David Le Bretonek 1999an argitaratu zuen emozioen adierazpenen kopuruari buruzko eztabaida.

Ekmanek azpimarratzen du emozioak haurtzaroan agertzen direla eta aldez aurretik zehaztutako prozesu bati jarraitzen diotela. Zoriona, irribarrearekin, eta harridura, jaiotzean sortzen dira, nazka eta tristura lehen egunetik hiru hilabetera, besteekiko irribarrea hilabete eta erditik hiru hilabetera, eta beldurra bost eta bederatzi hilabete bitartean.

2. irudia: Ekmanen ustetan, zazpi dira aurpegiaren adierazpen unibertsalak: haserrea, nazka, beldurra, harridura, zoriona, tristura eta mespretxua. (Argazkia: Alexander Krivitskiy – Unsplash lizentziapean. Iturria: Unsplash)

Londresko St. Mary’s Unibertsitateko Kate Lawrenceren taldeak 6 eta 16 urte bitarteko 478 haur eta gazterekin aurpegiko emozioak ezagutzeko saiakerak egin zituen. Aztertutako emozioak zoriontasuna, harridura, beldurra, atsekabea, tristura eta haserrea izan ziren. Adinean aurrera egin ahala, lehenengo lau emozioetan gehikuntzak aurkitu zituzten, eta tristuran eta haserrean, berriz, aldaketa gutxi edo batere ez. Tarte guztietan, neskek mutikoak gainditu zituzten.

Cambridgeko MITeko (Massachusetts) Katharina Dobs eta bere taldeak esperimentu bat egin zuten 16 boluntariorekin; zortzi emakume eta zortzi gizon ziren, eta batez besteko adina 25.9 urtekoa zen. Pertsonen 16 argazki erakutsi zitzaizkien, eta haien generoa, adina eta nortasuna asmatzeko eskatu ziteten. Hori lortzeko behar zuten denbora garuneko magneto-entzefalografiaren bidez neurtu zen. Azkar lortu zuten, segundo erdi baino gutxixeagoan. Generoa eta adina nortasuna baino denbora gutxiagoan asmatu zituzten. Eta, esperimentua errepikatzean, generoa eta nortasuna azkarrago asmatu zituzten aurpegi ezagunetan.

3. irudia: genomaren bi eskualdek harreman sendoa zuten pertsona bakoitzari egozten zitzaion erakargarritasunarekin. (Argazkia: Thea Hoyer – Unsplash lizentziapean. Iturria: Unsplash)

Eta, jakina, aurpegia behatzean erakargarritzat jotzeak eragina du, baina oraindik ere ez da erraza pertsona bakoitzarengan antzematen den erakargarritasuna ezartzea. Pennsylvaniako Estatu Unibertsitateko Julie White eta David Putsek Wisconsineko institutuetan graduatutako 12 ikasleko talde batean ikertu zuten gaia 1957an. 2006 eta 2007an datu genetikoak jaso ziren, eta 80 behatzailek 2004 eta 2008 bitartean erakargarritasuna neurtu zuten 1957an institutuaren urtekarian argitaratutako argazkietan.

Genomaren hainbat eskualde pertsona bakoitzari egozten zaion erakargarritasunarekin lotu zituzten: bi eremuk harreman sendoa izan zuten eta beste hamarrek nahiko sendoa. Alde horietako batzuk sexuari lotuta zeuden. Genomaren alde horiek zerikusia zuten larruazalaren kolorearekin, gorputz-masaren indizearekin, altuerarekin, gerri-aldaken proportzioarekin eta aurpegiaren morfologiarekin. Adibidez, ahoaren zabalerak aurpegiaren erdigunearekiko edo kopetaren zabalerarekiko eragina du.

Gainera, espero zen moduan, zalantza sortu zen ea aurpegia erakargarriagoa izan daitekeen ala ez, gehiago edo gutxiago ezkutatzen badugu, adibidez, maskara daramagunean; eta hori ondo dakigu COVID-19aren pandemiagatik. Cardiffeko Unibertsitateko Oliver Hies eta Michael Lewisek 2022an argitaratutako ikerketaren arabera, maskarak aurpegiaren erakarpena areagotzen du, aurpegiko beste estalkiek baino gehiago.

Ikerketa horretan 18 eta 24 urte bitarteko Psikologiako emakumezko 42 unibertsitate ikaslek hartu zuten parte, eta 18 eta 30 urte bitarteko 40 gizonen erakargarritasuna behatu eta puntuatu zuten. Maskara kirurgikoa edo oihalezko maskara zeramaten batzuek, edo aurpegiaren aurrean liburu bat zeukaten edo ez zuen inolako estalkirik. Emaitzek erakutsi zuten aurpegiak erakargarriagotzat jo zirela maskara kirurgikoz estalita zeudenean, eta zertxobait erakargarriagoak oihalezko maskaraz estalita zeudenean, estalita ez zeudenean baino. Agian, behatzailearen garunak ikusten ez duen aurpegiaren zatia berreraikitzen du; eta beti modu positiboan.

Bizarrak ere aurpegiaren zati bat estaltzen du gure espezieko arretan, eta bikotekidea bilatzeko lehian, erakargarritasun handiagoa izatearekin ere lotu daiteke. Salt Lake Cityko Utahko Unibertsitateko E.A. Beseris eta bere lankideek ematen dioten azalpenaren arabera, horrela, aurpegi biluzia duten gizonekin alderatuta, aurpegia maskulinoagotzat eta sozialki menderatzailetzat jotzen da, eta jokabide oldarkorragoarekin erlazionatzen da.

Horregatik, eta aurpegi erakargarriaren balizko berreraikitzeagatik onartzen da edertasuna behatzailearen adimenean dagoela. Beste adibide bat da Clintongo Hamilton Eskolako (New York) Ravi Thiruchselvam eta bere taldearen ikerketa, 18 eta 21 urte bitarteko ikasleekin egin zutena —19.6 urteko batez besteko adina eta 11 emakume—. Parte-hartzaileen ustez, irudietan, aurpegi erakargarrienak, aldez aurretik, erakargarriak direla esan zaienak dira. Erakargarriak espero badituzte, erakargarriak dira.

Tokio Unibertsitateko Atsunobu Suzuki eta bere lankideen ikerketa hipotesi honetatik abiatzen da: pertsonek ez dituzte modu berean ondorioztatzen besteen nortasuna eta trebetasunak aurpegietatik abiatuta. Baina, esan bezala, ondorio horrek eragin handia du, askotan justifikatu gabea, beste pertsona batzuek mundu errealean duten jokabideari buruzko erabakiak hartzean. Zazpi ezaugarri psikologikori buruzko erabakiek, inkestatuarekin bat datozenean, ondorio indartuak dakartzate, denboran zehar mantentzen direnak eta beste pertsona batzuk epaitzeko balio dutenak. Horri aurpegian oinarritutako ezaugarrietatik abiatutako ondorio esaten diote. Behatutako aurpegietan bilatzen dituzten zazpi ezaugarriak lehia, moraltasuna, adimena, nagusitasuna, agresibitatea, emozioak eta egiazkotasuna dira.

Emaitzek adierazten dute gizabanako batzuek jarrera egonkorra dutela denboran, aurpegiko itxuratik abiatuta besteen hainbat ezaugarriri buruzko ondorioak ateratzeko.

4. irudia: pertsonek ez dituzte modu berean ondorioztatzen besteen nortasuna eta trebetasunak aurpegietatik abiatuta. (Argazkia: Renè Müller – Unsplash lizentziapean. Iturria: Unsplash)

Amaitzeko, Belen Altunarekin hildakoen aurpegia errepasatuko dugu edo, atalak dioen bezala, “ni tienen rostro los muertos” (“hildakoek aurpegirik ere ez dute”). Gorpuek ez dute aurpegirik; izan ere, gizakiek bizirik zeudeneko aurpegia gordetzen dute ezagutu zituztenen oroimenean. Jada ez daude bizirik, gorputza bakarrik geratzen da eta, horregatik, aurpegia oihal batekin estaltzen zaie: ez du begiratzen jada eta, beraz, ez da begiratu behar.

Lehenik eta behin, begiak itxi behar zaizkie. Ezin dute ikusi, baina bizidunek ez dute hildako baten begirada hila jasaten. Han jada ez dago inor. Baina begiak itxita izateak lasaitzen gaitu; agian ez da hil eta lo dago.

Gaubeilan hildakoa janzten eta makillatzen duenak esku hartzen du. Adierazpen neutroa eta baketsua bilatzen da, nahiz eta askotan ez den lortzen eta frustrazioa iristen den bizirik ezagutu zutenentzat. Hildakoaren aurpegia maskara bat da, hotza, zuria, zurruna, geldia.

Erreferenzia bibliografikoak:

Altuna, B. (2010). Una historia moral del rostro. Pre-Textos, 297 or.

Beseris, E.A. et al. (2020). Impact protection potential of mammalian hair: testing the pugilism hypothesis for the evolution of human facial hair. Integrative Organismal Biology, (1)2. DOI: 10.1093/iob/obaa005.

Darwin, C. (1998). La expresión de las emociones en los animales y en el hombre. Alianza Editorial. Madril. 390 or.

Dobs, K. et al. (2019). How face perception unfolds over time. Nature Communications, 10, 1258. DOI: 10.1038/s41467-019-09239-1.

Ekman, P. (1970). Universal facial expressions of emotion. California Mental Health Research Digest, 8, 151-158.

Fernández, T.R. (1998). Itzultzailearen aurretiazko gogoetak. Charles Darwin, “La expresión de las emociones en los animales y en el hombre”, Alianza Editorial. Madril. 7-34.

García Etxebarria, Koldo (2020). Los componentes genéticos del atractivo, Cuaderno de Cultura Científica, 2020ko urriaren 12a.

Hies, O. eta Lewis, M.B. (2022). Beyond the beauty of occlusion: medical masks increase facial attractiveness more than other face coverings. Cognitive Research: Principles and Implications, 7, 1. DOI: 10.1186/s41235-021-00351-9.

Hu, B. et al. (2019). Genome-wide association study reveals sex-specific genetic architecture of facial attractiveness. PLOS Genetics, 15(4). DOI: 10.1371/journal.pgen.1007973.

Lawrence, K. et al. (2015). Age, gender, and puberty influence the development of facial emotion recognition. Frontiers in Psychology 6, 761. DOI: 10.3389/fpsyg.2015.00761

Le Breton, D. (1999). Las pasiones ordinarias. Antropología de las emociones. Nueva Visión Argitaletxea. Buenos Aires, 254 or.

Pérez Iglesias, Juan Ignacio (2020). Giza bizarra, Zientzia Kaiera, 2020ko irailaren 16a.

Suzuki, A. et al. (2022). Generalized tendency to make extreme trait judgements from faces. Royal Society Open Science 9, 220172. DOI: 10.1098/rsos.220172.

Thiruchselvam, R. et al. (2016). Beauty is in the belief of the beholder: cognitive influences on the neural response to facial attractiveness. Social Cognitive and Affective Neuroscience, 11(12), 1999-2008. DOI: 10.1093/scan/nsw115.

White, J.D. eta Puts, D.A. (2019). Genes influence facial attractiveness through intricate biological relationships. PLOS Genetics. DOI: 10.1371/journal.pgen.1008030.

Informazio gehigarria:

Francisco R. Villatoro (2014). El sesgo a la izquierda al reconocer un rostro, Cuaderno de Cultura Científica, 2014ko urtarrilaren 17a.
Lorena Fernández Álvarez (2020). Sombra aquí, sombra allá: reconocimiento facial discriminatorio, Cuaderno de Cultura Científica, 2020ko abenduaren 24a.

Egileaz:

Eduardo Angulo Biologian doktorea da, UPV/EHUko Zelula Biologiako irakasle erretiratua eta zientzia-dibulgatzailea. La biología estupenda blogaren egilea da.

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2023ko apirilaren 6an: El rostro.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Un equipo del CERN ha aumentado significativamente la precisión del valor medido de la masa del cuark cima (también conocido por su nombre en inglés top quark, símbolo t), un dato clave para realizar cálculos empleando del modelo estándar.

El modelo estándar antes de estos resultados.

En 1995, cuando los científicos descubrieron el cuark cima, estimaron que la masa de la partícula estaba entre 151 y 197 GeV/c2, lo que la convertía en la partícula elemental más pesada conocida. Desde entonces, los científicos han trabajado para afinar el valor de la masa del cuark cima acumulando más datos. Ahora, las colaboraciones CMS y ATLAS en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés) han combinado 15 mediciones diferentes para obtener el valor más preciso de la masa hasta la fecha: 172,52 ± 0,33 GeV/c2 (compárese con el valor que aparece en la ilustración del modelo estándar).

La masa de una partícula del modelo estándar es un dato clave para el modelo estándar de física de partículas para predecir parámetros relacionados con procesos poco frecuentes. Por lo tanto, la nueva medición de la masa del cuark cima permitirá mejorar los cálculos y comprender mejor cuestiones como las correcciones cuánticas de las propiedades del bosón de Higgs.

La colisión de un protón (p) y un antiprotón (p barrada) da lugar a un cuark cima (t) y un anticima (t barrada). Fuente: Wikimedia Commons

La primera determinación de la masa del cuark cima se realizó utilizando mediciones de los pares de cima y anticima producidos en colisiones protón-antiprotón en el Tevatron, un acelerador de partículas que estuvo activo hasta 2011. La determinación del nuevo valor también ha implicado mediciones de dichos pares cima-anticima, junto con mediciones de eventos de un solo cuark cima menos comunes. En estos eventos, un cuark emite un bosón W y se desintegra en un cuark abajo (en inglés down quark, símbolo d) en menos de 10-25 segundos, lo que da como resultado una corriente de partículas estables. La masa del cuark cima se puede reconstruir a partir de las características de estas partículas.

En el nuevo estudio, las colaboraciones CMS y ATLAS consideraron las incertidumbres estadísticas que surgen de tener datos de colisiones limitados. También consideraron 25 clases de incertidumbres sistemáticas que ocurren en los cálculos que relacionan la masa del cuark cima con las propiedades de las partículas observadas en los detectores del LHC. Este esfuerzo combinado ha dado como resultado un valor de masa que es un 31% más preciso que la más precisa de las 15 mediciones de entrada.

Referencias:

A. Hayrapetyan et al. (CMS Collaboration, ATLAS Collaboration) (2024) Combination of Measurements of the Top Quark Mass from Data Collected by the ATLAS and CMS Experiments at √s =7 and 8 TeV Phys. Rev. Lett. doi: 10.1103/PhysRevLett.132.261902

N. Karthik (2024) The Most Precise Value of the Top-Quark Mass to Date Physics 17, s57

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

El artículo Un valor más preciso para la masa del cuark cima se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Juanma Gallego

AEA genetiko ohikoena eragiten duen molekula baten aurrean tranpa gisa funtzionatzen duen mekanismoa aurkitu du zientzialari talde batek.

1. irudia: Alboko Esklerosi Amiotrofikoan gertatzen den heriotza neuronala murrizteko estrategia berria garatu du nazioarteko ikertzaile talde batek. (Argazkia: Josh Appel – Unsplash lizentziapean. Iturria: Unsplash)

Garuneko neuronei eta bizkarrezur muinari eragiten dion neuroendekapenezko gaitza da AEA Alboko Esklerosi Amiotrofikoa. Gaixotasunaren ondorioz, muskuluen kontrola galtzen da. Tamalez, momentuz sendabiderik ez duen gaitz larria da, baina horri aurre egiteko bideen bila ari dira mundu osoko ikerketa zentroak.

Norabide horretan, Alboko Esklerosi Amiotrofikoan —gurean, ELA gisa ere ezaguna, gaztelaniazko siglen arabera— heriotza neuronala murrizteko estrategia berria garatu du nazioarteko ikertzaile talde batek. Science Advances aldizkarian argitaratutako zientzia-artikuluan aurkeztutako emaitzek erakutsi dute RNA sekuentzia zehatzak zeluletan sartuta, gaitzak jotako neuronen heriotza gutxitzen dela. Organismo-eredu batean —ozpin-eulietan— ez ezik, giza-ehunetik eratorritako neuronetan ere frogatu dute mekanismoa.

Ikerketa hori aurkeztu duten zientzialariek azaldu dutenez, C9orf72 genearen mutazioa da gaitzaren abiapuntu ohikoenetakoa; Espainian familia bidez jasotako AEAren %33 inguru, eta noizbehinkako AEAren %5 inguru horretan abiatzen dira, EHUk zabaldutako prentsa-ohar baten arabera.

Zehazki, polyGR izeneko dipeptidoak dira horren guztiaren abiarazleak. Karga positibo asko duten peptido horiek sortzen direnean, toxiko bilakatzen dira neurona motorretan. Hortaz, zientzialariek horietan jarri dute arreta, eta tranpa baten modura funtzionatzen duen amarru bat asmatu dute. Gaitza sortzen den bitartean dipeptidoak erakartzen dituen RNAren sekuentzia imitatu dute, dipeptido tokikoak bertan txertatu daitezen.

CFM Materialen Fisika Zentroko (CSIC-UPV/EHU) kimikari Ivan Sassellik parte hartu du ikerketan. Besteak beste, Bartzelonako Unibertsitatearekin batera gauzatutako lanean, peptidoen alorrean egin du Sassellik ekarpena. Izan ere, normalean molekula horiekin egiten du lan, eta, batez ere interesatuta dago peptidoek sortzen dituzten egituretan. “Azterketa horietatik hartutako irakaspenak normalean materialen garapenera bideratzen ditut”, argitu du kimikariak. Baina oraingo ikerketan, osasunaren alorrera bideratu du bildutako ezagutza. “Peptido hauei tratamendu kimiko bat egin diegu. Horiek sintetizatu, ikertu eta ezaugarritu ditugu, beren egitura zergatik den desberdina ulertu nahian”, zehaztu du Sassellik.

Hitz errazetan laburbildu du arazoa nola sortzen den. Dioenez, gaitza eragiten duen mutazioak peptido mota horiek sortzen ditu. “Akats baten ondorioz, proteina egokia egin beharrean, sekuentzia jakin bateko kate oso luzeak gehitzen dituzte”. Proteinak sortzeko garaian, aminoazidoen alfabetoan behar diren hurrenkera sortu beharrean, zenbait errepikapen egiten dituzte —hortik datorkie, hain justu, polyGR izena—. Beraz, peptido horiek toxiko bihurtzen dira gorputzarentzat.

2. irudia: peptidoetan jarri dute arreta ikerketa honetan. Irudian, zientzia-artikuluan azaldutako zenbait peptidoren simulazioak. (Irudia: Ortega, J. et al. (2023). Iturria: Science Advances)

Erribosometan hau gertatzen zela ezagutzen zen. “Bertan sortzen dira proteinak. Bada, ezagutzen zen sekuentzia tokikoak sortzen direnean, zelulek proteinak sortzeko duten ahalmena galtzen dutela gaitzean, eta ondorioz, zelulak hiltzen direla”.

Alabaina, orain arte ez zen ezagutzen hori zergatik gertatzen zen. “Aurreko zenbait ikerketek horretarako mekanismo batzuk proposatu dituzte, baina ez dituzte egiaztatu. Guk hori garatu eta frogatu nahi izan dugu. Simulazioez eta esperimentu biologikoez baliatu gara horretarako”, azaldu du adituak.

Hori azaltzeko, zientzialarien artean bi hipotesi zeuden. Batek zioen elkarrekintza gehiena proteina batzuekin gertatzen zela. Beste hipotesi batek RNArekin gertatzen zela proposatzen zuen. “Orain, gure ikerketa eta esperimentuekin ikusi dugu sekuentzia batzuen toxikotasuna RNAri lotuta dagoela. Konturatu gara karga positibo handia duten zenbait sekuentzietan oso modu indartsuan ematen dela hau, RNAk oso karga negatiboa handia duelako”.

Behin pista hauek eskuratuta, ikerketaren bigarren zatian saiatu izan dira nolabaiteko blokeo bat egiten: RNA modu artifizialean sartu dute zeluletan, tokikotasuna eragiten duten peptidoak RNA berri horretara bideratu nahian. Horrela, proteinen sintesia modu normalean gerta dadin lortu nahi dute.

Hau ezagututa, burura datorren ondorengo galdera da, noski, ea aurkitutako zirrikitu hau sendabide bat lortzeko baliagarria izan daitekeen. Ohi bezala, beharrezkoa den zuhurtziaz mintzo izan da zientzialaria etorkizunean etor daitezkeen aukerei begira. “Halakoetan, sendabidean baino, terapian pentsatu behar dugu”, zehaztu du. Baina, modu berean, sinetsita dago aukera honek “bide berriak” irekiko dituela. “Alboko Esklerosi Amiotrofikoa nola ematen den baldin ez badakizu, oso mugatuta egongo zara irtenbideak bilatzerakoan”, esan du kimikariak. “Baina, toxikotasunak nola funtzionatzen duen ulertuta, baduzu bederen blokeatu dezakezun zerbait. Gure ikerketan erakutsi dugu bide hori blokeatuta, zelulen osasuna hobetzen dela. Orain ikusi beharko da zein den modurik eraginkorra hori egiteko, eta horrek, noski, denbora eramango du”.

Erreferentzia bibliografikoa:

Ortega, J. et al. (2023). CLIP-Seq analysis enables the design of protective ribosomal RNA bait oligonucleotides against C9ORF72 ALS/FTD poly-GR pathophysiology. Science Advances, 9. DOI: 10.1126/sciadv.adf7997

Egileaz:

Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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El agua en estado líquido es uno de los fenómenos más preciados en la búsqueda de ambientes habitables actuales en nuestro sistema solar. Después de todo, para nuestra forma de entender la vida -ahora mismo no sabemos si hay otra- es un ingrediente indispensable: sirve para disolver y transportar un gran número de sustancias, permite crear cierta estabilidad térmica e incluso participa en muchas reacciones bioquímicas… y seguro que me dejo alguna que otra propiedad que la hacen de una molécula esencial para la vida.

Si, además, el agua es capaz de existir de una manera estable -hablamos de escalas temporales a nivel geológico- el mero hecho de la existencia del agua tiene mucha más relevancia, ya que se convierte en un objetivo más interesante para la astrobiología porque, después de todo, probablemente la vida necesite un tiempo para aparecer y desarrollarse, pero también para mantenerse, si es que alguna vez apareció y muy probablemente unas condiciones ambientales mayormente estables sean indispensables para la vida.

Uno de los lugares candidatos de nuestro sistema solar a albergar agua en estado líquido, al menos pequeñas masas de agua, es bajo el hielo del polo sur de Marte. Fueron Orosei et al. (2018) quienes a través del estudio de distintos perfiles de radar tomados con la sonda Mars Express entre los años 2012 y 2015 descubrieron un par de zonas las cuales aparecían fuertes reflejos de radar, cuya primera interpretación era la existencia de materiales (geológicos) empapados en agua bajo el casquete polar del hemisferio sur de Marte.

El polo sur de Marte, visto a través de las cámaras de la misión europea Mars Express. Cortesía de ESA/DLR/FU Berlin/Bill Dunford.

Estas pequeñas masas de agua se encontrarían a unos 1500 metros de profundidad bajo el hielo, en la interfaz entre la roca y el casquete polar. Eso sí, muy probablemente el agua no estaría sola, sino que sería más bien algo parecido a una salmuera para que el punto de congelación fuese más bajo gracias a las sales en disolución. Esta agua salada permitiría que no se necesitasen otros mecanismos que permitiesen al agua permanecer en estado líquido, ya que gracias a las sales disminuiría la temperatura de congelación del agua. Si este no fuese el caso, por ejemplo, se necesitaría de un gradiente geotérmico más elevado en esa zona que hiciese que el suelo tuviese una temperatura más alta y que con este efecto pudiese mantener al agua en estado líquido.

Un estudio posterior, el de Lauro et al. (2021), logró ampliar el estudio anterior, centrándose en la región de Ultimi Scopuli, también en el polo sur de Marte. Uno de los aspectos más interesantes fue la aplicación de las técnicas que usamos en estudios realizados en la Antártida o Groenlandia y que permiten discriminar entre capas secas y húmedas en la interfaz entre el hielo y la roca, ayudando a localizar masas de agua subglaciales.

En este estudio se explica el hecho de que Marte ha sufrido cambios climáticos muy importantes a lo largo del tiempo -obviamente a escala geológica- y que tienen una fuerte repercusión sobre las temperaturas globales y el depósito de hielo en los polos. Esto es muy importante porque se sugiere que en momentos más cálidos pudieron existir etapas donde el hielo en la interfaz con la roca alcanzaría una temperatura suficientemente alta para lograr su fusión y formar masas de agua subglaciales, aunque también se menciona la posibilidad de la existencia de un gradiente geotérmico alto que pudiese contribuir al calor necesario para facilitar la fusión.

En estas tres imágenes podemos ver, a la izquierda, el contexto geográfico del descubrimiento de algunos de los posibles lagos subglaciales, en el centro, las zonas con mayor reflectividad al radar (en azul) y a la derecha el perfil del radar donde se muestra la interfaz hielo-roca donde se encontrarían los posibles lagos subglaciales. Cortesía de Mapa de contexto: NASA/Viking/NASA/JPL-Caltech/Arizona State University; Datos de MARSIS: ESA/NASA/JPL/ASI/Univ. Rome; R. Orosei et al 2018.

Pero este estudio esconde una joya más: no solo se detecta una posible masa de agua, sino que además aparecen varias zonas a su alrededor donde también podría existir masas más pequeñas o sedimentos empapados en agua, sugiriendo que la presencia de estos lagos subglaciales o al menos sedimentos empapados de agua podría ser algo más común en esta zona.

Uno de los problemas que nos encontramos para poder demostrar la existencia de esta agua bajo el polo sur es que no podemos verlas de manera directa -mucho menos acceder a estas masas de agua- pero, además del radar, pueden existir otro tipo de evidencias indirectas que nos ayuden a interpretar de mejor manera los datos y ver si todos los datos apuntan en la misma dirección.

Por ello, Arnold et al. (2022) plantea otra manera de detectar los lagos: Mediante el estudio de anomalías en el relieve sobre las zonas donde se encontrarían estos posibles lagos, al igual que ocurre en nuestro planeta sobre los lagos subglaciales en la Antártida o Groenlandia.

Pues bien, en este artículo usaron la topografía derivada del instrumento MOLA (por sus siglas en inglés, Mars Orbiter Laser Altimeter) para buscar anomalías en el relieve en el entorno de Ultimi Scopuli. Sus resultados: si que hay una anomalía, indicando una reducida fricción basal del hielo por la presencia de agua líquida, que actuaría como un lubricante del movimiento. Eso si, en este artículo se menciona que si se necesita un gradiente geotérmico anómalo para que el agua pueda mantenerse en estado líquido.

Dos lagos subglaciales descubiertos en la Antártida gracias a las imágenes de satélite debido a la formación de depresiones topográficas sobre estos. En este caso, los lagos se encontrarían a más de 3 kilómetros de profundidad. Imagen cortesía de la NASA.

Un año después, en el artículo de Sulcanese et al. (2023), llegan a una conclusión similar: Localizaron una zona relativamente llana justo sobre donde deberían encontrarse las masas de agua líquida, interpretando este cambio de relieve como la respuesta a un equilibrio hidrostático que también ocurre en presencia de lagos subglaciales en la Tierra, como, por ejemplo, el lago Vostok de la Antártida.

A pesar de todas estas pruebas que apuntan a favor de la existencia de posibles masas de agua subglaciales, hace unas semanas caía un posible jarro de agua fría en forma de artículo científico. En Lalich et al. (2024) interpretan los reflejos más intensos del radar como un fenómeno de interferencia constructiva generado entre las capas de polvo y de hielo más que por la presencia de agua líquida en la interfaz entre el hielo y la roca.

Para llegar a esta conclusión, realizaron unas 10.000 simulaciones de como sería el reflejo del radar dependiendo de la estratigrafía que se encontraran las ondas al atravesar las capas de hielo, por lo que tuvieron que crear miles de escenarios diferentes. De todos estos, en 216 casos los reflejos simulados eran similares a los observados por el radar MARSIS de la sonda Mars Express.

Para estos autores, la estratigrafía sería suficiente para generar los reflejos de radar observados en las zonas donde los autores sugieren la presencia de lagos subglaciales, sin necesidad de tener que introducir una capa de agua debajo del hielo para explicarlo, eliminando de un plumazo su existencia.

¿Cuál de los estudios estará en lo cierto? La verdad es que, al menos ahora mismo, parece imposible dar una respuesta certera que sea capaz de acabar con el debate y que, probablemente, necesitemos de futuras misiones con radares más avanzados y de mayor resolución para poder saber si estos lagos existen o no pero, sin duda alguna, estos hallazgos nos hacen soñar con la posible existencia de ambientes habitables en el planeta Marte.

Referencias:

Sulcanese, Davide, Giuseppe Mitri, Antonio Genova, Flavio Petricca, Simone Andolfo, and Gianluca Chiarolanza. “Topographical Analysis of a Candidate Subglacial Water Region in Ultimi Scopuli, Mars.” Icarus 392, no. December 2022 (2023). https://doi.org/10.1016/j.icarus.2022.115394.

Lauro, Sebastian Emanuel, Elena Pettinelli, Graziella Caprarelli, Luca Guallini, Angelo Pio Rossi, Elisabetta Mattei, Barbara Cosciotti, et al. “Multiple Subglacial Water Bodies below the South Pole of Mars Unveiled by New MARSIS Data.” Nature Astronomy 5, no. 1 (2021): 63–70. https://doi.org/10.1038/s41550-020-1200-6.

Arnold, N. S., F. E.G. Butcher, S. J. Conway, C. Gallagher, and M. R. Balme. “Surface Topographic Impact of Subglacial Water beneath the South Polar Ice Cap of Mars.” Nature Astronomy 6, no. November (2022). https://doi.org/10.1038/s41550-022-01782-0.

Orosei, R., S. E. Lauro, E. Pettinelli, A. Cicchetti, M. Coradini, B. Cosciotti, F. Di Paolo, et al. “Radar Evidence of Subglacial Liquid Water on Mars.” Science 361, no. 6401 (August 3, 2018): 490–93. https://doi.org/10.1126/science.aar7268.

Lalich, Daniel E., Alexander G. Hayes, and Valerio Poggiali (2024) Small Variations in Ice Composition and Layer Thickness Explain Bright Reflections below Martian Polar Cap without Liquid Water. Science Advances 10, no. 23 (2024): eadj9546. doi: 10.1126/sciadv.adj9546.

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

El artículo ¿Lagos subglaciales en Marte? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.