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Estos jardines metafóricos se han convertido en objetos centrales de las matemáticas modernas.

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

En 1940, los alemanes tomaron prisionero al matemático y oficial de artillería francés Jean Leray, quien les dijo a sus captores que era topólogo, temeroso de que si descubrían su verdadera especialidad, la hidrodinámica, lo obligarían a colaborar con el esfuerzo bélico alemán. Durante los casi cinco años que estuvo en prisión, Leray mantuvo este subterfugio investigando en topología, una rama de las matemáticas que estudia las formas deformables. Terminó creando una de las ideas más revolucionarias de las matemáticas modernas: el concepto de “haz”.

Después de que Alexander Grothendieck diera a conocer la noción de Leray en las décadas de 1950 y 1960, los haces asumieron un “papel estelar” en las matemáticas, afirma David Ben-Zvi de la Universidad de Texas en Austin, convirtiéndose en “una de las herramientas más básicas en la geometría algebraica moderna”.

Como dice una explicación introductoria, los haces pueden considerarse como desarrollos construidos sobre otros objetos matemáticos. “Piénsalo como si el objeto matemático fuera una parcela de tierra y un haz fuese como un jardín encima de ella”, explica Mark Agrios.

Los haces recibieron su nombre porque implican unir “tallos” a un objeto subyacente. Leray las llamó “faisceaux” (en francés, “haces”) porque esta disposición le recordaba a las gavillas de trigo cosechado. Así como los jardines se pueden cultivar en diferentes tipos de tierra, los haces se pueden construir sobre numerosos tipos diferentes de objetos matemáticos y, por lo tanto, pueden adoptar muchas formas diferentes.

Incluso los haces más simples son entidades matemáticas bastante complicadas. Para comprenderlas mejor, podemos construir una. Aquí se explica cómo hacer un haz simple a partir de líneas rectas.

Tomemos el objeto subyacente como la línea de los números reales:

Construimos un haz no a partir de puntos individuales, sino de intervalos. Puedes dividir la recta numérica en intervalos de infinitas maneras. A continuación se muestra un ejemplo.

Entre cada pareja de paréntesis hay un intervalo que incluye todos los puntos entre ellos, pero no los extremos. Por lo tanto, el intervalo (0, 1) contiene todos los números mayores que cero y menores que 1.

El haz contiene todos los intervalos, no solo uno cualquiera. A cada intervalo se le puede asignar un conjunto de “secciones”. En este ejemplo, las secciones son todas las posibles líneas rectas que pasan por un intervalo.

Tomemos un único intervalo, como se muestra a continuación. Solo se muestran tres de las secciones, ya que es imposible visualizarlas todas a la vez.

El haz comprende todas las secciones de todos los intervalos posibles y las uniones de esos intervalos.

Se trata de una entidad desconcertantemente caótica, que resulta matemáticamente atractiva porque oculta una simplicidad subyacente. En la figura anterior, las secciones elegidas para los diferentes intervalos chocan. Las líneas pasan unas por encima y otras por debajo de otras, en lugar de coincidir.

A los matemáticos les interesa comprender qué sucede cuando se elige una sección de cada intervalo y se impone el requisito de que las distintas secciones sean compatibles entre sí, de modo que los intervalos superpuestos concuerden. Con esa restricción, sucede algo notable.

Si un intervalo está anidado dentro de otro, las líneas deben coincidir en la superposición.

De esta restricción local se obtiene una consecuencia global: en lugar de muchas líneas pequeñas, se obtienen las únicas opciones posibles que cumplen la regla de anidación: líneas rectas que continúan a lo largo de toda la línea numérica.

Estas se denominan secciones globales. Una de las características que les otorga a llos haces su poder es que estos objetos globales surgen de las restricciones locales.

Este es un recorrido por el haz de líneas rectas, o funciones lineales, sobre la línea real. Es uno de los haces más simples.

Se pueden crear muchos haces sobre la línea real. Esto es análogo a plantar diferentes flores en un jardín en la misma parcela de tierra. Hay un haz que consta de funciones cuyos gráficos no tienen saltos, un haz de funciones cuyos gráficos no tienen curvas agudas y un número infinito de otros.

Pero eso es solo el comienzo. En lugar de plantar una flor diferente, podrías cuidar una parcela de tierra diferente. Imagina que construyes un haz sobre un círculo, en lugar de sobre una línea. Esto crea una estructura que parece un cilindro con una altura infinita. La estructura de los objetos dibujados en ese cilindro depende de la construcción concreta de un haz específico.

Ilustración: Mark Belan / Quanta Magazine

Hasta este punto, todas las haces que hemos considerado pueden considerarse familias de funciones. Pero los haces pueden volverse (mucho) más complicados que eso.

El cilindro de la figura anterior se puede considerar como el resultado de un rectángulo infinitamente alto cuyos lados has pegado. Si, en cambio, torcieras los extremos del rectángulo antes de pegarlos, como en la figura siguiente, crearías una banda de Möbius infinitamente ancha (no es posible dibujarla, por lo que mostraremos una banda de Möbius finita). En esta banda de Möbius, aún puedes dibujar curvas que recuerdan a los gráficos.

En cualquier pequeña parte local del círculo, esta curva parece el gráfico de una función. Pero a escala global, no es una función. Esto se debe a que no hay forma de definir un sistema de coordenadas global consistente, debido a la torsión. (Si recorremos toda la franja, nuestras nociones de arriba y abajo terminan invirtiéndose, lo que hace imposible hacerlo). Los matemáticos llaman a estos objetos «funciones torsionadas».

Si bien cada haz es una vasta colección de objetos, también se puede considerar la colección de todos los haces de un objeto matemático dado: la línea real, un círculo o alguna otra entidad. Esto es como considerar todos los posibles jardines que se podrían plantar en una parcela de tierra determinada. Esto nos dice algo sobre cómo es esa tierra. Algunas parcelas son selvas tropicales, otras son desiertos. Averiguar qué haces son posibles les da a los matemáticos una manera de investigar la estructura del espacio subyacente, de la misma manera que saber qué plantas crecen en un tipo concreto de suelo nos da información sobre ese suelo.

A partir de Grothendieck, los matemáticos se dieron cuenta gradualmente de que las colecciones de haces tienen muchas similitudes con las colecciones de funciones, pero a un nivel de complejidad más alto. Se pueden sumar y multiplicar haces, e incluso hacer una versión de cálculo con ellos.

En prisión, Leray había abierto la puerta a un mundo matemático completamente nuevo.

 

El artículo original, What Are Sheaves?, se publicó el 19 de julio de 2024 en Quanta Magazine.

Traducido por César Tomé López

El artículo ¿Qué son los haces? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

El esquema básico de la alimentación animal es bien conocido. Las plantas utilizan la energía del sol para sintetizar hidratos de carbono mediante la fotosíntesis. Estas moléculas liberan energía cuando son oxidadas, haciendo posible la síntesis de otras moléculas como proteínas o lípidos. Los animales utilizamos finalmente para nuestro metabolismo la energía almacenada en todo tipo de moléculas orgánicas, energía derivada en primera instancia del sol.

Esta regla no es universal. Existen animales que no dependen de la producción fotosintética primaria. De hecho, viven en ambientes completamente oscuros, en las profundidades marinas y cerca de manantiales hidrotermales. Pueden alcanzar gran tamaño, más de dos metros y medio, y no tienen sistema digestivo. Se les conoce como pogonóforos o vestimentíferos, aunque su nombre oficial es el de siboglínidos. Aquí utilizaré la denominación más extendida de pogonóforos.

Figura 1. Densa colonia de pogonóforos de la especie Riftia pachyptila junto a un manantial hidrotermal del Pacifico oriental. De Hilário, A., Capa, M., Dahlgren, T.G. et al. (2011). PLoS ONE, 6 (2). e16309. 1 – 14. CC BY 4.0

Después de muchas dudas sobre su posición taxonómica, hoy sabemos que los pogonóforos son un grupo muy especializado de anélidos poliquetos. Estos gusanos viven en tubos quitinosos de los que sobresale una especie de plumas de intenso color rojo (Figura 1). Para obtener su alimento cultivan en su interior bacterias quimioautótrofas, en concreto bacterias capaces de oxidar el sulfuro de hidrógeno, un gas tóxico emitido por los manantiales submarinos.

Figura 2. Se muestra en verde el trofosoma del pogonóforo Parascarpia echinospica. Este animal capta oxígeno y dióxido de carbono del agua de mar, mientras que el sulfuro de hidrógeno se filtra a través del sedimento. De Wang, H., Xiao, H., Feng, B., et al. Sci. Adv. doi: 10.1126/sciadv.adn3053, CC BY 4.0

Los pogonóforos cultivan estas bacterias en un voluminoso órgano de su cuerpo llamado trofosoma, formado por unas células, los bacteriocitos, cargadas de bacterias (Figura 2). El hospedador les proporciona a través de sus vasos sanguíneos oxígeno, sulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono. De hecho, el color rojo de sus plumas se debe a un tipo especial de hemoglobina que es capaz de fijar tanto oxígeno como sulfuro de hidrógeno. Las bacterias oxidan el sulfuro generando una energía que es aprovechada para ejecutar el ciclo de Calvin-Benson, el mismo que las plantas utilizan durante la fase oscura de la fotosíntesis. De esta forma, el carbono del CO2 queda fijado en moléculas orgánicas sin necesidad de luz solar.

Las bacterias proliferan gracias a los nutrientes proporcionados por su hospedador, pero finalmente son digeridas por unas enzimas llamadas catepsinas, su materia orgánica pasa a la cavidad corporal y es distribuida por todo el cuerpo del pogonóforo. Esto hace innecesaria la presencia de boca o tubo digestivo. Puede pensarse que el cultivo de bacterias para autoconsumo no es muy eficiente, pero se han observado densidades altísimas de pogonóforos junto a fumarolas submarinas, y se han registrado crecimientos de hasta 85 centímetros al año.

Figura 3. Diferencias entre los dos micronichos del trofosoma de P. echinospica. Arriba, los bacteriocitos de la periferia contienen bacterias que oxidan el sulfuro de hidrógeno impulsando el ciclo de Calvin-Benson (CBB) que fija el carbono en moléculas orgánicas. Las catepsinas digieren las bacterias proporcionando nutrientes al hospedador. Abajo, los productos metabólicos de desecho, fundamentalmente el amonio, son detoxificados por las bacterias de los bacteriocitos centrales, sometidos a hipoxia. De Wang, H., Xiao, H., Feng, B., et al. Sci. Adv. doi: 10.1126/sciadv.adn3053, CC BY 4.0

Un estudio recientemente publicado por un grupo de científicos chinos nos permite conocer mejor este proceso, más complejo de lo que se pensaba. Para ello, han utilizado una técnica de recolección in situ de muestras del trofosoma de Parascarpia echinospica, un pogonóforo del Pacífico occidental. Mediante la secuenciación de ARN de células individuales se clasificaron las células y las bacterias del trofosoma en función de qué genes se estaban expresando en un momento determinado. Los investigadores comprobaron la existencia de dos tipos bien diferenciados de bacterias, que se correspondían además con su posición dentro de los lóbulos del trofosoma. Las bacterias más periféricas, y más expuestas a la circulación y a la presencia de oxígeno, son las que oxidan el sulfuro de hidrógeno, fijan el carbono y proporcionan alimento al hospedador. Sin embargo, las bacterias más internas, en un ambiente hipóxico, expresan genes relacionados con la detoxificación del amonio, es decir, su función está más relacionada con la excreción (Figura 3). El pogonóforo no utiliza estas bacterias como alimento.

Lo fascinante de este estudio es que los pogonóforos no solo han desarrollado un sistema de cultivo bacteriano que les permite sobrevivir en un ecosistema quimiosintético aislado del flujo de energía de origen solar, un ambiente más apropiado para bacterias que para animales. Además, han sido capaces de generar en su trofosoma dos micronichos bien diferenciados, albergando dos tipos de bacterias que cumplen funciones diferentes para la fisiología del pogonóforo, en concreto la obtención de nutrientes y la eliminación de desechos.

Referencias:

Wang, H., Xiao, H., Feng, B., et al. (2024). Single-cell RNA-seq reveals distinct metabolic «microniches» and close host-symbiont interactions in deep-sea chemosynthetic tubeworm. Sci. Adv. doi: 10.1126/sciadv.adn3053.

Los interesados en el tema no deberían perderse este extraordinario vídeo del periodista científico Ed Yong y la microbióloga de Harvard Colleen Cavanaugh, descubridora de la quimiosíntesis en pogonóforos.

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

El artículo Los pogonóforos cultivan bacterias en las profundidades marinas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ziortza Guezuraga

Aurrekoan Batman eta Manbat izan genituen protagonista. Ba, oraingoan, zonbiekin ibiliko gara. The walking dead seriearekin gogoratu zarete? Are okerragoak dira dakartzadan zonbiak. Askoz okerragoak.

Irudia: Euli ar bat, eme baten gorpuarekin elkartu nahian. Onddoa atzeko gorputz-segmentutik hazi da, eta esporak ateratzeko erabiltzen diren adabaki zuri handiak ikusten dira. (Argazkia: Filippo Castelucci. Iturria: Kopenhageneko Unibertsitatea).

Eta kontua da, berez ezin direla mugitu. Ikusi ere, zentzu hertsian, ez dute ikusten. Entzumena ez da haien gaitasunik indartsuena. Onddoak baitira. Onddoak, bai. Jaten ditugun boletusen ahaideak. Onddoak.

Beno, egia esan, haiek ez dira zonbiak, haiek dira besteak zonbiak bilakatzen dituztenak. Zonbi esklaboak sortzeko gaitasuna dute. Hori bai superboterea eta ez Manbaten ekokokapena. Nola ez izan gaizkile horrelako gaitasunarekin. Supergaizkile izan behar.

Goazen harira, baina. Gure protagonista Entomophthora muscae onddoa da eta ez pentsa supergaizkile estereotipikoa denik. Ez ditu zonbiak sortzen mundua erretzen ikusi nahi duelako. Begirik gabe ikustea zaila bailitzateke. Gure Muski onddoak ez du zonbifikazioa bere bihotzeko gaiztotasunagatik egiten. Bizirauteko estrategia du. Mundu zail eta oldarkor honetan aurrera egiteko aurkitu duen bidea da zonbiak sortzearena.

Eta gaiztotasuna ez du indiskriminatua ere, edozein ez baitu zonbifikatzen. Lasai hartu dezakegu arnasa, gizakiok salbu baikaude. Etxe-euliak dira hemen biktimak. Uda osoan inguruan dabiltzan eta neguan desagertzen diren euli horiek. Eta baten batek pozik hartuko du berria; nolabait ordaindu dezatela udan ematen duten kaparrada. Beno, epaitzeko ez gaude hemen. Baina, euliek ere beren funtzioa badute.

Kontuz, baina. Zonbifikazioa ez baita istorio honetan guztian deigarriena. Prest zaudete prozesuaren nondik norakoak ikasteko? Gure Muski onddoak egiten duena zera da: etxeko euli emeak kutsatu eta hil egiten ditu apurka-apurka. Zehazki, euli emea bere esporekin kutsatu duenean, ugaltzen hasten da Muski euli barruan eta, sei egunen buruan, intsektuaren portaera kontrola dezake. Honaino normala. Normala edo. Hau gutxi balitz, euliak, hil baino lehen, seinale kimiko jakin batzuk askatzen ditu, onddoak eraginda.

Eta ez dira edonolako seinale kimikoak. Zertarako diren ez zenukete asmatuko. Ea, bota harrikada. Prest? Seinale kimiko horiek euli arrak erakarri eta emearen gorpuarekin kopulatzera bultzatzen dituzte.

Bai. Irakurri duzuen bezala. Seinale nekrofilikoak dira onddoak euli emeari jariarazten dizkionak. Gustu arraroak gure Muskik. Eta pentsatuko duzue, lehen ez du ba esan (idatzi) bizirauteko estrategia dela zonbifikazioa? Zelan izango da euli-nekrofilia biziraupenerako bidea?

Kontua da, badela. Euli arrak emeekin kopulatzean, gure Muski euli arrari transferitzen zaio eta, teorian, zabaltzeko aukera gehiago ditu. Eta pentsa zenezakete, orduan euli arrak taxi moduan baliatzen ditu Muskik, kalterik egin barik. Eta, noski, oker egongo zinatekete.

Sexu-arrazoiengatik ez du inongo diskriminaziorik egiten Muskik eta, zorigaiztoko euli arra nekrofilian parte hartzeko engainatzeaz gain, infektatu eta hil egiten du. Konbo hirukoitza.

Xehetasun txiki batek, gainera, are latzago egiten du kontu hau: zenbat eta denbora gehiago eman gorpuak hilda, orduan eta erakargarriagoa iruditzen zaie arrei. Bai, benetan. Horra espero ez zenuten txiribuelta gidoian.

Egindako esperimentuek erakutsi dute prozesurako funtsezkoak direla seskiterpenoak. Euli emeen gorpuan sortzen dira mezulari kimiko hauek eta, hain justu, limurtzaile zeregina dute.

Zabaldu higiezintasunetik

Lazgarria benetan istorio hau guztia, baina hainbat galdera uzten ditu airean. Adibidez, nola heltzen da Muski lehen euli horretara? Zelan jarraitzen du hedatzen behin euli arra hiltzen denean? Zelan demontre garatu du honelako prozesua onddo batek?

Zientzialariak ez dira, beharbada, erantzun guztien jakitun, baina badute zenbait kontu argitzeko adina informazio. Esaterako, zonbiak, nekrofilia eta seskiterpenoak nahasten dituen metodo hau ez da Muskik ugaltzeko duen metodo bakarra. Lehen esan (idatzi) bezala, euli emea infektatzean ugaltzen hasten da gure Muski, eta intsektuaren portaera kontrola dezakeenez, ahalik eta punturik gorenera bidaltzen du (horma edo landare batera) hil aurretik. Behin toki altu batean kokatuta, onddoaren esporak euli hiletik askatzen dira, beste batean lurreratzeko esperantzarekin. Eta ez da askatze leuna: segundoko hamar metroko abiadura har dezakete esporek irtetean; 36 kilometro orduko abiaduran, alegia. Hirietan autoak baino bizkorrago mugitzen dira.

Metodo hau da lehendik ezagutzen zena, hain zuzen. Duela gutxi egindako esperimentu batean ikusi da, euli arra erakarrita, Muskik ziurta dezakeela beste ostalari bat izatea eta bere esporak urrun bidaiatzea eta zabaltzea.

Esperimentu berean neurtu dute, hain zuzen, zein momentutan den erakargarriago euli emearen gorpua arrarentzat. Eta adi: 3-8 orduz hilda egondako euli-gorpu emeek eulien % 15 erakartzen zutela frogatu zuten probek. Baina 25-30 orduz hilda egondako gorpuek, % 73. Ehuneko hirurogeita hamahiru. Zazpi, hiru.

Seskiterpenoak daude honen guztiaren atzean, esan bezala. Izan ere, denbora pasata askatutako seinale kimiko hauek, ahuldu barik, indartu egiten dira. Zenbat eta denbora gehiago igaro, orduan eta seinale kimiko gehiago askatzen ditu gorpuak. Muskik aginduta, noski.

Eta ikaragarria izan daiteke istorio hau guztia, baina, egia esan behar badut, inspiratzailea iruditzen zait niri: ikusi ezin dezakeen eta mugitu ezin daitekeen onddo ñimiño bat horrelakoak egiteko gai bada, gu ez gara gutxiago izango.

Erreferentzia bibliografikoak

David Nield (2022). This Horrifying Zombie Fungus Forces Males to Mate With The Dead. Now We Know How, Science alert, 2022ko uztailaren 24a.

Egileaz:

Ziortza Guezuraga (@zguer) kazetaria da eta Euskampus Fundazioko Kultura Zientifikoko eta Berrikuntza Unitateko zabalkunde digitaleko arduraduna.

Jatorrizko artikulua Gaztezulo aldizkarian argitaratu zen 2023ko martxoan, 248. zenbakian.

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Cuando los chicos y las chicas llegan a la adolescencia acumulan una multiplicidad de mensajes en los que se asocia atracción y violencia. Estos mensajes provienen del grupo de iguales, series, películas, canciones, redes sociales… y dibujan como atractivos a los chicos que muestran actitudes violentas y despreciativas hacia las chicas y no tanto a aquellos que son igualitarios y las tratan bien.

Foto: Erik Lucatero / Unsplash

Esto lo vemos, por ejemplo, en la película After, hecha a partir de una saga de novelas para adolescentes. La protagonista tiene su novio del instituto que es un buen chico y al que trata como un amigo, sin mostrar deseo. Al llegar a la universidad lo engaña con otro chico “malote” y atractivo. El novio se muestra comprensivo, lo que le hace parecer un chico inseguro. Después, la chica se entera de que su nuevo ligue solo ha estado con ella por una apuesta, pero eso no le hace perder atractivo ya que, al parecer, al final “se ha enamorado de verdad”.

La influencia del discurso dominante coercitivo

Asociar la atracción a la violencia y el desprecio es algo que ocurre en diferentes entornos y de diferentes formas, y se conoce como “discurso dominante coercitivo”. Estar expuestas durante mucho tiempo a este discurso lleva a las chicas a considerar atractivos a esos chicos violentos y las empuja a tener relaciones afectivo-sexuales tóxicas.

En una investigación reciente hemos analizado los mecanismos por los que este discurso dominante coercitivo se manifiesta en el grupo de iguales, llevando a algunas chicas a entablar una relación sentimental o sexual “despreciativas” (con un chico que no las trata bien y que tienen actitudes y conductas violentas), así como sus consecuencias.

Para ello, hemos recogido las experiencias de 59 chicos y 71 chicas estudiantes de 4º de ESO (15 y 16 años) de 3 institutos, que nos han hablado de sus interacciones en el grupo de iguales.

El grupo de iguales es el conjunto de personas de similar edad con los que comparten intereses, actividades, etc. ya sea dentro o fuera del instituto, con los que socializan y construyen su identidad.

¿Por qué me gusta el que peor me trata?

El grupo de iguales es uno de los contextos de socialización y aprendizaje más importante de los adolescentes. La presión e influencia que ejerce en la conducta de los jóvenes lleva a que algunas chicas se “enrollen” con chicos violentos, aunque no quieran hacerlo.

El grupo de iguales también ejerce presión sobre las chicas diciéndoles una y otra vez que quien realmente les gusta son chicos con actitudes y comportamientos violentos, lo que lleva a que a muchas de ellas acaben por gustarles –o crean que les gusta– este tipo de chicos que antes no les gustaba. Esta presión hace que se normalicen y acepten los comportamientos violentos, e incluso que las chicas los confundan con amor, empujándolas a relaciones tóxicas.

Esta presión del grupo de iguales surge también a partir de la influencia de los mensajes mediáticos a los que los jóvenes están expuestos.

“He visto series en las que la chica sale con un chico que no la trataba bien, y después la deja. Él le decía a ella que era fea… al mismo tiempo, ella no se daba cuenta de que había otro chico en su clase que siempre la miraba y que le gustaba.” (Chica participante en la investigación)

A su vez, los chicos también se ven presionados para seguir el patrón de masculinidad violento y despreciativo si quieren resultar atractivos y tener éxito entre las chicas.

El peligro de ser aburrido

Si las chicas ya tienen una relación estable con un chico no violento, el discurso dominante coercitivo en el grupo tacha a estas chicas de “aburridas”, y las presiona para engañar a sus novios y “enrollarse” con chicos con actitudes y comportamientos violentos, porque “eso es lo divertido”, tal como explican las chicas participantes de la investigación cuando relatan su experiencia.

Estos comportamientos violentos van desde presumir de haberse ligado a alguien y luego despreciarla, despreciar a la chica con la que se han enrollado una vez lo han hecho, hablarle mal, tratarla mal delante de otras personas o cuando están a solas.

Hay chicas que acaban cediendo a esas presiones, enrollándose con quien no quieren y engañando a quien quieren, porque no quieren que en su grupo las consideren aburridas y tienen miedo de perder a sus amigas. En ocasiones, la actuación de las amigas no queda ahí.

El acoso continúa cuando hacen fotografías de la chica con el chico, “enrollándose” o estando cerca el uno del otro de forma que lo parece, y envían después la fotografía al novio de la chica, la cuelgan en internet o la envían a más personas, haciendo público el engaño y dañando la relación de la chica con su novio.

Las consecuencias en la salud

La investigación científica ha demostrado que la violencia de género tiene consecuencias negativas sobre la salud, incluyendo dolor crónico, mayor riesgo de enfermedades de transmisión sexual, depresión, y tendencias suicidas, entre otras.

Alrededor del 27 % de las mujeres y chicas entre 15 y 49 años ha sufrido alguna forma de violencia física o sexual, por lo que se hace necesario identificar los factores que aumentan el riesgo de violencia de género, especialmente entre las chicas más jóvenes que están teniendo sus primeras relaciones.

Nuestra investigación muestra que los ligues despreciativos son uno de estos factores que aumentan el riesgo de violencia de género en la población adolescente, socializando a las chicas en una normalización y atracción hacia la violencia. Además, cuando los ligues despreciativos se difunden entre mucha gente o se publican en internet, quedan ligados a esa chica para siempre, con posibles graves consecuencias para su salud. Como decía una de ellas: “La foto te seguirá hasta tu tumba. Hay gente que termina suicidándose, porque duele mucho”.

La amistad (buena) como elemento de prevención

Presionar a las chicas para tener ligues despreciativos implica aumentar la probabilidad de que sean víctimas de violencia de género. Siendo el grupo de iguales un contexto muy importante de presión hacia las chicas para tener estos ligues despreciativos, es importante la intervención preventiva desde el mismo grupo de iguales.

En la investigación, las chicas hablan de la “presión de las amigas” o del “miedo a perder a sus amigas”, pero también hacen referencia a que son “falsas amigas” las que presionan a tener una relación con quien no quieres.

De acuerdo con las conclusiones de esta y otras investigaciones, trabajar las amistades de calidad desde las primeras edades puede ser un importante elemento de protección y prevención del grave problema de la violencia de género.

Sobre las autoras: Silvia Molina Roldán, Profesora Titular en Educación, Universitat Rovira i Virgili; Garazi Lopez de Aguileta, PhD and teaching assistant, University of Wisconsin-Madison, University of Wisconsin-Madison; Itxaso Tellado, Profesora Agregada, Universitat de Vic – Universitat Central de Catalunya; Leire Ugalde Lujambio, Profesora Agregada en la Facultad de Educación, Filosofía y Antropología, Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea; Lidia Puigvert Mallart, Catedrática de Sociología, Universitat de Barcelona; Miguel Ángel Pulido, Profesor en la Facultat de Psicologia Ciències de l’Educació i de l’Esport Blanquerna, Universitat Ramon Llull; Ramón Flecha García, Catedrático Emérito de sociología, Universitat de Barcelona y Sandra Racionero-Plaza, Profesora agregada. Socioneurociencia, Universitat de Barcelona

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

El artículo Por qué te atraen los chicos malos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ana Blanco-Doval, Luis Javier R. Barron eta Noelia Aldai

Hego Euskal Herrian ustiategi ugari daude moxal haragiaren ekoizpenera bideratutako Euskal Herriko Mendiko Zaldia arrazako animaliak hazten dituztenak. Arraza hau desagertzeko arriskuan dagoen Euskal Herriko arraza autoktonoa da. Ustiategi hauetan gehien erabiltzen den ekoizpen-sistema estentsiboa da, eta zaldiek larreetan bazkatzen duten eta bertako baliabide naturalez elikatzen dira.

Irudia: Euskal Herriko mendiko zaldia arrazako zaldi, behor eta moxalak Entziako mendikateko (Araba) larreetan bazkatzen. (Iturria: Ekaia aldizkaria)

Ikuspuntu ekologiko batetik, horrek hainbat onura dakartza: bioaniztasuna eta lurraren kalitatea hobetzen ditu, paisaia heterogeneoa mantentzen du, eta baso-suteak ekiditen laguntzen du, besteak beste. Gainera, zaldiak gai dira belarretik jasotako zenbait konposatu onuragarri beren ehunetan metatzeko, eta hala, ondoren haiengandik eratorritako produktuak (haragiak edota esneak, esaterako) kalitate onekoak dira.

Hala ere, moxal gehienak Kataluniako eta Balentziako gizendegietan hazten dira, pentsuekin gizentzen dira eta bertan hiltzen dira. Animalien mugimendu horren ondorioz, hemengo abeltzainek azken produktuaren salmentan esku-hartzea galtzen dute, eta gizentze prozesu horrekin batera sistema estentsiboan jasotako balio-erantsia galtzen da. Honek guztiak ondorio kaltegarriak dauzka ekidoen euskal abeltzaintzan. Horregatik, moxal haragiarekin batera behor esnearen ekoizpena dibertsifikazio aukera ona izan daiteke bai landa eremuen bai arraza autoktono honen sustapenerako.

Behor-produktuak dibertsifikatzeko beharra

Behor esnea giza esnearen antzekoenetarikoa den animalia-esnea da. Batez ere Asian kontsumitzen bada ere, azken hamarkadetan Europako iparraldera ere hedatu da. Behor esneak giza osasunarekin lotura estua izan du historikoki, izan ere, hainbat patologia tratatzeko erabili izan da, eta azken urteetan bere potentzial immunomodulatzailea, antimikrobianoa, diabetesaren aurkakoa eta minbizi zelulen proliferizazioaren aurkakoa ikertu dira. Halaber, behor esneak daukan alergenizitate baxuagatik, behi esnearen proteinei alergia dieten pazienteentzako egokia izan daitekeela ere proposatu da. Hala ere, gaur egun, bere propietate onuragarrien azterketa zientifikoa oso eskasa da oraindik.

Euskal Herriko Mendiko zaldia arrazako behor esneak gantz kopuru oso gutxi (% 0,1-0,7), proteina gutxi (% 1,4-2,9) eta laktosa ugari (% 5,6-7,4) dauzka behi esnearekin alderatuta (% 3,3-5,4 gantza, % 3,0-3,9 proteina eta % 4,4-5,6 laktosa). Ama esnearekin alderatuz gero (% 2,1-4,0 gantza, % 0,9-1,9 proteina eta % 6,3-7,0 laktosa), ordea, behor esneak gantz gutxi izaten jarraitzen du baina proteina eta laktosa edukiak antzekoak dira. Horregatik, behor esnea aukera interesgarria da, esaterako, bai ama esnea hartu ezin dezaketen jaioberrientzat bai kaloria urriko dieta jarraitzen duten pertsonentzat.

Belarretik jasotako nutrienteek esnearen kalitatean eragina daukatenez, larretan gutxi bazkatzen duten behorren esnean estraktu lehor ihar (gantza ez diren gainerako solidoak) gutxiago aurkitu da denbora luzez bazkatzen duten behorren esnean baino. Gainera, esnearen osaera edoskitzaroan zehar aldatuz doa. Izan ere, edoskitzaroak aurrera egin ahala, gantza eta proteina edukiak murriztu eta laktosa edukia handitzen dira. Ondorioz, bai esnearen jatorriak bai edoskitzaro garaiak esnearen kalitate nutrizionalean eragina daukate.

Euskal Herriko Mendiko Zaldiak kalitate nutrizional altuko esnea ekoiztu dezakeela ikusita, egungo ekoizpen sistemaren dibertsifikazioa alternatiba ona izan daiteke Euskal Herriko landa-eremuetako ekido ustiategien, zaldi arraza autoktonoaren eta, orokorrean, abeltzaintza (erdi)-estentsiboaren iraunkortasuna sustatzeko.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: 45
• Artikuluaren izena: Ekoizpen sistema erdi-estentsibopean hazitako euskal herriko mendiko zaldia arrazako behor esnearen kalitate nutrizionalaren azterketa
  
• Laburpena: Hego Euskal Herrian giza kontsumora bideratzen diren ekidoen ustiategi ugari daude, batez ere ekoizpen-sistema estentsiboetan oinarritzen direnak. Maneiu-sistema horrek landa-eremuetan eta ingurunearen babesean dituen onurak kontuan izanda, sekula aztertu ez den Euskal Herriko mendiko zaldia arrazako behor-esnearen ekoizpena proposatzen da dibertsifikazio modura. Hortaz, ikerketa honetan produktu horren kalitate nutrizionala aztertu da, eta konposizio orokorra (gantz, proteina, laktosa eta estraktu lehor koipegabe totalak) kuantifikatu da infragorri hurbilaren espektroskopia (NIR) teknika erabilita. Euskal Herriko mendiko zaldia arrazako behor-esnean gantz kopuru bereziki baxua aurkitu zen; proteina eta laktosa kopurua, berriz, beste zaldi-arrazen esnetan aurkitutakoaren antzekoa zen. Ustiategi desberdinetako esneen arteko ezberdintasun estatistikoki esanguratsuak aurkitu ziren, eta larreetan denbora gutxien bazkatu zuten behorren esnea izan zen estraktu lehor koipegabearen edukian aberatsena. Beste animalia-jatorriko esneekin alderatuta, behor-esneak gantz- eta proteina-eduki urria baina laktosa-eduki altua dauzka, giza esnearen antzera. Ikerketa honetan ikusi da Euskal Herriko mendiko zaldia arrazak kalitate nutrizional altuko esnea eman dezakeela. Hortaz, egungo zaldien ekoizpen-sistema esnearen ekoizpenarekin dibertsifikatuz gero, bai arraza autoktono horren eta bai Euskal Herriko abeltzaintza estentsiboaren iraunkortasuna babestuko lirateke.
• Egileak: Ana Blanco-Doval, Luis Javier R. Barron eta Noelia Aldai
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 113-126
• DOI: 10.1387/ekaia.24776

Egileez:

Ana Blanco-Doval, Luis Javier R. Barron eta Noelia Aldai UPV/EHUko Farmazia Fakultateko Laktiker taldeko ikertzaileak dira.

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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Hubo un tiempo, hasta alrededor de mediados del siglo XX, en el que la humanidad tuvo un brillante futuro por delante. Nuestro entusiasmo tecnooptimista duró, más o menos, hasta que la ciencia y la tecnología avanzaron lo suficiente como para empezar a suponer una amenaza para nuestra especie: un poder de creación cada vez mayor trajo asociado, inevitablemente, un poder de destrucción también cada vez mayor. El desarrollo de la energía atómica, por un lado, y los bombardeos de Hiroshima y Nagasaki, como la otra cara de la moneda, por otro, es uno de los mejores ejemplos.

La materialización de una realidad que no terminaba de convertirse en la tecnoutopía que nos habían prometido hizo el resto. En la actualidad parece que perdimos la ingenuidad o la capacidad de soñar o de simplemente pensar que hay un mañana, parece que, en una sociedad que se mueve tan rápido, no nos da siquiera tiempo a asimilar el «hoy». Pero esto no siempre fue así.

En 1938, pensar en dentro de cinco mil años podía incluso entrar dentro de lo razonable. O eso pensaron en la Westinghouse Electric & Manufacturing Company cuando, de cara a la celebración de la Feria Mundial de Nueva York de 1939, cuyo tema era «El mundo del mañana», decidieron construir una cápsula del tiempo para las generaciones de ese mañana más que lejano con un claro objetivo:

Dentro de cinco mil años, las personas del futuro nos mirarán como nosotros miramos a los sumerios y a los primeros egipcios y babilonios. El plan de los ingenieros de la Westinghouse es proporcionarles más conocimiento sobre nosotros del que que nosotros tenemos sobre cualquiera de los pueblos antiguos que vivieron antes.

Para llevar a cabo el proyecto, la empresa creó el Comité de la Cápsula de Tiempo.

Dejando a un lado la cuestión de dónde estaría la humanidad dentro de cinco mil años ―algo que, a día de hoy, no sé si querríamos saber―, el primer problema que se encontraron los ingenieros de la Westinghouse era construir algo capaz de perdurar durante todo ese tiempo, empezando por el propio recipiente que conformaría la cápsula. Como mínimo, tenía que estar hecho de un material duro y ser resistente a la corrosión. La solución vino de la mano de uno de los primeros metales que utilizó el ser humano para fabricar utensilios y herramientas: el cobre.

Para construir la cápsula se utilizó cupaloy, una aleación compuesta por un 99,4 % de cobre, un 0,5 % de cromo y un 0,1 % de plata, dura como el acero y resistente a la corrosión incluso en agua salada. Tenía forma de torpedo y un tamaño de 16, 5 cm de diámetro, 205,7 cm de longitud, con paredes de un grosor de 2,54 cm. En su interior había un recipiente sellado de Pyrex, en el que se introdujeron los objetos.

Esquema de la cápsula que aparece en The story of the Westinghouse time capsule. Fuente: Westinghouse Electric & Manufacturing Company

Pero ¿qué objetos? Elegir qué dejar para la posteridad supuso un trabajo aún más arduo que el de ingeniería. ¿Qué era lo más representativo de la sociedad de 1939 o aquello que más podría interesar a los habitantes del futuro? El Comité de la Cápsula del Tiempo consultó con arqueólogos, historiadores, autoridades científicas y expertos del mundo del arte. Y, aunque en aquel momento el sesgo en la elección del contenido fue más que evidente, finalmente se introdujeron treinta y cinco objetos de uso común ―un despertador, una pluma, una cámara de fotos en miniatura, un cepillo de dientes, una cinta métrica, un sombrero de mujer…―, setenta y cinco muestras de diversos materiales ―metales, aleaciones, plásticos, algún mineral…―, algunas semillas selladas en recipientes especiales, y de una gran cantidad de información y documentación en forma de microfilm ―libros, periódicos, revistas, fotografías…―. Se tuvo especial cuidado en no introducir compuestos volátiles u objetos que pudieran descomponerse y se evitaron los líquidos.

Existe una réplica de la cápsula del tiempo de 1939 en el Heinz Story Center de Pittsburg, ciudad en la que George Westinghouse estableció su compañía

Todo ello se introdujo en la cápsula en presencia de tres notarios, con los objetos más pesados en el fondo sobre un lecho aislante de lana de vidrio ―material fabricado con fibra de vidrio, que también se utilizó para rellenar los huecos que quedaron―, ya que la cápsula se enterró de forma vertical. Encima, en la zona central, iban los microfilms y arriba del todo los objetos ligeros. El cilindro interior de Pyrex se selló, se le extrajo el aire, se rellenó con nitrógeno y se introdujo en la carcasa de cupaloy. Se puso todo el cuidado posible en que, cualquier que desenterrara la cápsula, si algún día lo hacía, encontrara todo lo que había en su interior intacto.

Personal de la Westinghouse Electric & Manufacturing Company preparando la cápsula del tiempo.

El enterramiento de la cápsula del tiempo tuvo lugar el 23 de septiembre de 1938, durante el equinoccio de otoño y unos meses antes de la inauguración de la Feria de Nueva York ―el 30 de abril de 1939―, en las inmediaciones del que sería el pabellón Westinghouse.

Dibujo del pabellón Westinghouse en la Feria de Nueva York de 1939. La cápsula del tiempo se enterró justo delante, a algo más de 150 m de profundidad.

En este metraje de archivo de la época se puede observar un breve resumen de todo el proceso y el día del enterramiento.

Casi un siglo después, el pabellón Westinghouse que se construyó para quella feria no existe, pero la cápsula sigue allí, señalizada. No solo eso; como con todo lo demás, la compañía eléctrica procuró asegurarse de que algún día alguien la encontraría y para ello creó 3650 copias del Book of record of the time capsule, una guía impresa ―en dos tipos distintos de papel y con tintas especiales― que se distribuyó a bibliotecas, museos, monasterios… de todo el mundo. Un mensaje para el futuro con la localización exacta, el contenido de la cápsula e instrucciones tanto para encontrarla como para interpretar y entender su contenido. También incluyeron tres breves cartas de tres hombres relevantes de la época para las gentes del futuro: los físicos Albert Einstein y Robert Millikan, y el escritor Thomas Mann.

Mensaje de Albert Einstein para los seres humanos del futuro tal y como aparece en el Book of record of the time capsule, en alemán y traducido al inglés.

La carcasa llevaba, además, la siguiente inscripción grabada en el exterior, en letras mayúsculas:1

CÁPSULA DEL TIEMPO DE CUPALOY, DEPOSITADA EN LA LOCALIZACIÓN DE LA FERIA MUNDIAL DE NUEVA YORK EL 23 DE SEPTIEMBRE DE 1938 POR LA COMPAÑÍA WESTINGHOUSE ELECTRIC & MANUFACTURING. SI ALGUIEN ENCONTRARA ESTA CÁPSULA ANTES DEL AÑO 6939 D. C., QUE NO LA ALTERE INNECESARIAMENTE, PUES HACERLO IMPLICARÍA PRIVAR A LA GENTE DE ESA ERA DEL LEGADO AQUÍ DEJADO. CONSÉRVENLA, POR LO TANTO, EN UN LUGAR SEGURO.

Una cápsula del tiempo del año 1938 es algo muy parecido al disco dorado de las Voyager enviado al espacio en 1977, poco más que un acto simbólico y un reflejo de los anhelos más optimistas de una época, que se vieron reflejados en el documental The Middelton Family al the New York World’s Fair, donde se mostraban las maravillas que podían encontrarse allí.

La feria universal volvió a Nueva York en 1964, y la Westinghouse Electric & Manufacturing Company volvió a hacerlo: creo una segunda cápsula del tiempo que enteró unos tres metros al norte de la primera. Construida de Kromarc ―una aleación de hierro, níquel, cromo, manganeso, molibdeno y trazas de otros elementos― y rellenada con argón, fue la demostración de que, a medida que pasa el tiempo, también evoluciona la tecnología… y cambia el legado que queremos dejar.

Contenido de la cápsula del tiempo de 1964. Fuente: Westinghouse Electric & Manufacturing Company

No puedo evitar, para terminar, dejar un par de crossovers: fue en la Feria de Nueva York de 1939 en la que Isaac Asimov tuvo su primera cita con una chica, mientras que Arthur C. Clarke y Carl Sagan estuvieron visitando juntos la de 1964. Así que tal vez estas cápsulas inspiraron, en algún momento, su imaginación.

Un hito de piedra marca el lugar donde están enterradas las dos cápsulas del tiempo Westinghouse, en el parque de Flushing Meadows, al norte de Queen, en Nueva York. Por su localización, es probable que la zona acabe inundada con la subida del nivel del mar. Fuente: CC BY 2.0/Gary Dunaier

Bibliografía

Westinghouse Electric & Manufacturing Company (1938). The book of record of the time capsule of cupaloy, Westinghouse Electric & Manufacturing Company.

Westinghouse Electric & Manufacturing Company (1939). The story of the Westinghouse time capsule, Westinghouse Electric & Manufacturing Company.

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

Nota:

1 Traducción de la autora.

El artículo Un mensaje para el futuro: las cápsulas del tiempo de la Westinghouse Electric se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Hace unos años, escribiendo la biografía Cayley, el origen del algebra moderna (RBA, 2017) sobre el matemático británico Arthur Cayley (1821-1895), tuve la oportunidad de leer mucho sobre un curioso examen de matemáticas que se realizaba en la Universidad de Cambridge (Gran Bretaña), denominado tripos matemático (en inglés, Mathematical Tripos), un examen que, en los siglos XVIII y XIX, todos los estudiantes de esta universidad debían de aprobar si querían recibir el título de graduado. El objetivo de esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica es mostrar algunas de las particularidades de este examen, que era capaz de causar crisis nerviosas a algunos estudiantes.

Grabado del artista Robert W. Buss de la presentación del senior Wrangler (estudiante con mejor nota del examen tripos matemático) de 1842, que fue el estudiante, futuro matemático, Arthur Cayley, ante el rector de la Universidad de Cambridge. Imagen de la University of St Andrews Libraries and Museums

 

Un examen de matemáticas para todos

Los tripos son los exámenes para obtener el grado en la Universidad de Cambridge, una de las universidades más antiguas del mundo, fundada en 1209. Aunque en la actualidad cada grado tiene su propio examen, durante siglos todos los estudiantes de la Universidad de Cambridge debían de pasar una misma prueba, que durante mucho tiempo fue un examen de matemáticas.

En el siglo XV todos los candidatos tenían que realizar un debate oral en latín (de donde deriva el término wrangler, persona que toma parte en una discusión) con un representante de la universidad que se sentaba en un taburete de tres patas (en latín, trypus).

Hacia 1725 el debate oral fue sustituido por un examen escrito de matemáticas, el tripos matemático (inicialmente denominado “Examen de la Casa del Senado”, por el lugar en el que se desarrollaban los exámenes), aunque se mantuvo una parte de discusión oral en inglés. Se consideraba que las matemáticas eran un conocimiento básico importante para los jóvenes estudiantes, puesto que su estudio fortalecía y desarrollaba las facultades de la mente y los preparaba para su posterior desarrollo intelectual. El examen se realizaba en enero, tras los diez trimestres oficiales, más de tres cursos, en la universidad.

Fotografía de la casa del Senado en la Universidad de Cambridge, junto al Gonville College y al Caius College, alrededor de 1870. Fotografía de la Cornell University Library. Imagen de la colección A. D. White Architectural Photographs, Cornell University Library Accession Number

 

Grado ordinario y grado con honores

La mayoría de estudiantes de la Universidad de Cambridge que aprobaban tenían un grado ordinario, sin honores, mientras que algunos ni siquiera pasaban el examen. Según el físico y matemático irlandés George G. Stokes (1819-1903), hacia 1850, el 38% de los que graduados obtenían puestos de honor, mientras que el resto obtenía un grado ordinario. Y sobre un sexto de los aspirantes suspendían el examen.

Desde 1753 hasta 1909 se publicaron las listas de honor del tripos matemático por orden de mérito en tres categorías, wranglers, senior optimes y junior optimes. El primer puesto de honor, senior wrangler, figura que sigue existiendo en el tripos matemático actual, era reconocido como un gran logro intelectual en todo Gran Bretaña y abría muchas puertas para una carrera exitosa. De hecho, en ese tiempo los cursos académicos en Cambridge se recordaban por la persona que había sido senior wrangler ese curso. Cada año la noticia sobre el examen aparecía en los periódicos. El último de los estudiantes de la lista de honor recibía el apodo de “cuchara de madera” y se hacía una celebración en la que se le entregaba una enorme cuchara de madera.

El último estudiante que fue “cuchara de madera” fue Cuthbert Lempriere Holthouse, en 1909. Imagen de la Universidad de Cambridge

 

Escasez de matemáticos

El objetivo del tripos matemático no era enseñar una herramienta fundamental para la formación de los futuros científicos, ni la preparación de los nuevos matemáticos, sino que se consideraban un mero entrenamiento para la mente de los estudiantes, necesarias para su formación intelectual como graduados.

En más de 150 años, este sistema dio lugar a pocos matemáticos puros destacados, solo Arthur Cayley (1821-1895) –senior wrangler–, James J. Sylvester (1814-1897) –segundo wrangler–, William K. Clifford (1845-1879) –segundo wrangler–, Godfrey H. Hardy (1877-1947) –cuarto wrangler– y John E. Littlewood (1885-1977) –senior wrangler–, en contraste con la considerable cantidad de físicos o físicos matemáticos, entre ellos, James C. Maxwell (1831-1879) –segundo wrangler–, William Thomson, Lord Kelvin (1824-1907) –segundo wrangler–, George G. Stokes –senior wrangler–, John W. Strutt (1842-1919) –senior wrangler–, John C. Adams (1819-1892) –senior wrangler– o J. J. Thompson (1856-1940) –segundo wrangler–.

Además, entre los altos wranglers no solo se encontraban científicos, sino también ilustres personajes en ámbitos como la política, la iglesia, el derecho o la medicina.

Retrato del naturalista Charles Darwin, realizado por el artista George Richmond (1809-1896) en 1840

 

Por otra parte, no a todos los estudiantes se les daban bien las matemáticas, así el escritor y político Thomas Macaulay (1800-1854) las aborrecía y el naturalista Charles Darwin (1809-1882) no estaba interesado en ellas. Por ese motivo, ambos aspiraron solo a un grado ordinario.

El tripos matemático, el examen

El tripos matemático constaba de dos partes, el workbook, que consistía en memorizar teoremas y demostraciones, y la parte de resolución de problemas. El contenido y duración iría variando a lo largo del siglo XIX. En la década de los años 1840 cubría cuestiones de matemática pura y aplicada, y tenía una duración de 6 días, con jornadas de 6 horas, pero llegó a durar 8 días.

Por ejemplo, el año que se presentó Arthur Cayley al tripos matemático, el año 1842, el examen de la Casa del Senado empezó el miércoles 5 de enero y terminó el martes siguiente, con descanso el domingo. Entre todos los estudiantes que se presentaron, ciento veinte eran candidatos a la lista de honor. Soportando el duro frío que hacía en el interior del edificio, los candidatos se enfrentaron a ciento diecisiete problemas distribuidos en dos exámenes cada una de las seis jornadas. Cada college tenía su candidato favorito, aunque los dos estudiantes con más opciones para ser senior Wrangler ese año eran Arthur Cayley (Trinity College) y Charles Simpson (St. Johns College). La expectación era máxima y el ambiente de Cambridge festivo.

Hoja con problemas del tripos matemático de 1842

 

Aunque el mathematical tripos cambió de estructura y contenido a lo largo de todo este tiempo, en el artículo The Mathematical Tripos in the University of Cambridge / El tripos matemático en la Universidad de Cambridge, publicado en la revista Science, en 1883, se puede leer que constaba de tres partes. La primera era la básica y solía hacerse a principios del mes de junio. Su contenido era el siguiente: varios de los libros de Los Elementos de Euclides, aritmética, álgebra básica y las tres primeras secciones de los Principia (Philosophiæ naturalis principia mathematica / Principios matemáticos de la filosofía natural) de Isaac Newton, con partes elementales de trigonometría, secciones cónicas, mecánica, dinámica, hidroestática, óptica y astronomía.

Entre los aprobados de este examen, que ya tenían el grado ordinario, la universidad realizaba un listado de los estudiantes que podían presentarse a la segunda parte, para acceder a la lista de honor del tripos matemático, que se celebraba también en el mes de junio. Para este examen las materias eran: algebra, trigonometría (plana y esférica), teoría de ecuaciones, geometría analítica (plana y sólida, incluyendo curvatura de curvas y superficies), cálculo diferencial e integral, ecuaciones diferenciales, mecánica, hidroestática, dinámica de partículas, dinámica rígida, óptica y astronomía esférica.

Como consecuencia de los exámenes I y II, la universidad de Cambridge realizaba el listado de estudiantes por orden de méritos en las tres categorías mencionadas, wranglers, senior optimes y junior optimes. Y solamente los wranglers realizaban la última parte del examen, la más dura, que se realizaba en el mes de enero del siguiente año, como hemos mencionado en el caso de Arthur Cayley.

Entrenadores para preparar el examen

El matemático y lógico Augustus de Morgan (1806-1871) describe el tripos matemático como una «gran carrera de escritura», mientras que el matemático Godfrey H. Hardy (1877-1947), de quien recomiendo su libro Apología de un matemático (1940), se sintió como «un caballo de carreras para correr una carrera de ejercicios matemáticos». Era necesario un duro entrenamiento, memorizando teoremas, estudiando técnicas de resolución de problemas y trabajando los de cursos anteriores. Los estudiantes contrataban a «entrenadores» privados, no a profesores de la universidad, y dedicaban todo su tiempo a prepararse, por lo que no asistían a las clases regulares.

Consciente de su importancia, el estudiante y futuro matemático Arthur Cayley, como hacían también los demás estudiantes que aspiraban a la lista de honor, contrató a un «entrenador», William Hopkins (1793-1866), para preparar el «gran» examen. Hopkins era considerado el mejor entrenador y era conocido como «fabricante de wranglers»: en veintidós años obtuvo diecisiete senior wranglers y veintisiete segundos o terceros wranglers.

Grabado de William Hopkins, de alrededor de 1850. Imagen del Peterhouse College de la Universidad de Cambridge

 

El entrenamiento de Hopkins consistía en clases teóricas donde enseñaba las matemáticas puras y aplicadas que formaban parte del contenido del examen, desde Los Elementos, de Euclides, aritmética, álgebra, trigonometría, secciones cónicas o el binomio de Newton, hasta cálculo de variaciones, instrumentos astronómicos, hidrostática y dinámica, teoría lunar y planetaria, u óptica, sonido y luz. Así mismo, suministraba montones de hojas de problemas de años anteriores a sus estudiantes, que estos debían hacer sin descanso, trimestre tras trimestre, hasta el examen final.

Sin embargo, Hopkins no se limitaba al entrenamiento clásico, sino que inculcaba a sus pupilos el espíritu de la investigación matemática y les animaba a mantenerse al día leyendo las nuevas teorías, en particular, las provenientes del continente. Por ejemplo, el joven Cayley, tras la lectura de algunas obras del matemático y físico Joseph-Louis de Lagrange (1736-1813), demostró un nuevo teorema sobre integrales múltiples que publicó en dos artículos en la revista Cambridge Mathematical Journal (CMJ) en 1841.

La dureza del tripos matemático

Como ya se ha comentado, el tripos matemático, era un examen muy difícil. El científico Francis Galton (1822-1911), en su libro Genio hereditario (1869), menciona que un año de la década de 1860 de los 17.000 puntos en juego en el examen, el senior wrangler obtuvo 7.634, el segundo wrangler 4.123 y el estudiante junior optime con la puntuación más baja, tan solo 237 (aunque este no realizó la tercera parte del examen). Y estos eran los mejores, los de la lista de honor. Si trasladamos estas puntuaciones a un examen actual, puntuado sobre 10, la mejor nota era un 4,49, ni siquiera llega al 5, al “aprobado”, y la peor de las notas, pero del grupo de honor, la de los mejores de la universidad ese año, era un 0,14, ¡¡un 0,14!!.

Dos páginas del libro Genio hereditario (1869), del científico Francis Galton, una de ellas con un retrato del autor

Galton sufrió una crisis nerviosa y acabó con un grado ordinario. El erudito estadounidense Charles A. Bristed (1820-1874) sufrió un colapso físico, quedando en los últimos lugares de la lista de junior optimes. El político y economista Henry Fawcett (1833-1884), favorito para senior wrangler, acabó siendo séptimo wrangler tras sufrir trastornos nerviosos e insomnio. El senior wrangler de 1859, James Wilson (1836-1931), sufrió una crisis nerviosa tras los exámenes y al recuperarse había olvidado todas las matemáticas estudiadas. O el también senior wrangler James Savage fue encontrado muerto en una zanja tres meses después del examen, el motivo de la muerte fue un derrame cerebral, posiblemente producido por el enorme esfuerzo realizado. Estos son solo algunos casos de la historia negra de este sistema.

Las mujeres en el tripos matemático

Hasta finales del siglo XIX las mujeres no podían asistir a la universidad en Gran Bretaña. Las universidades de Cambridge y Oxford empezaron a realizar exámenes de acceso a la universidad para mujeres en 1869, aunque estas solamente podían asistir a clase como oyentes y realizar exámenes con el permiso del profesor. Además, no se les concedía el título de graduadas.

A partir de 1880, las mujeres pudieron presentarse, con un permiso especial, al tripos matemático, aunque no recibían título o reconocimiento alguno. En 1880, la futura matemática Charlotte A. Scott (1858-1931) obtuvo una puntuación que se correspondía con el octavo wrangler. A partir de su logro, en 1882, se permitió a las mujeres participar oficialmente en el tripos y desde entonces se publicaban sus resultados en una lista complementaria a la de los hombres. Y en 1890, la futura matemática y educadora Philippa G. Fawcett (1868-1948) obtuvo la máxima distinción “por encima del senior wrangler”.

La matemática y educadora Philippa G. Fawcett

 

Hacia el final de la hegemonía matemática

En 1822 se crearía el tripos clásico, pero hasta el año 1850 solo se podían presentar aquellos que habían obtenido honores en el matemático. Los siguientes tripos en crearse, en la década de 1860, fueron los de ciencias morales y ciencias naturales. En la actualidad existen 28 tripos modernos, es decir, exámenes para obtener el título de graduado por la universidad de Cambridge.

Camuflaje binario de la Casa del Senado, de la Universidad de Cambridge. Fotografía de Keith Edkins, en 2009

 

Bibliografía

1.- Raúl Ibáñez, Cayley, el origen del algebra moderna, RBA, 2017.

2.- Tony Crilly, Arthur Cayley, Mathematician Laureate of the Victorian Age, The Johns Hopkins University Press, 2006.

3.- R. Flood, A. Rice, R. Wilson, (editores), Mathematics in Victorian Britain, Oxford University Press, 2011.

4.- Revista Sciencia: The Mathematical Tripos in the University of Cambridge, Science, Vol. 1, No. 15, pp. 412-415, 1883.

5.- César Tomé López (2015) El Tripos y la profesionalización (serie Las matemáticas como herramienta) Cuaderno de Cultura Científica

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

El artículo El tripos matemático, el examen más duro que jamás existió se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ariketa fisikoa egitea osasungarria dela esaten digute behin eta berriro. Fisikoa bakarrik ez, buruari eragitea ere onuragarria da. Nagiak atera eta aurten ere, udako oporretan egiteko asteazkenero matematika-ariketa bat izango duzue, Javier Duoandikoetxea matematikariak aukeratu ditu Zientzia Kaieran argitaratzeko. Guztira sei ariketa izango dira.

Hona hemen gure lehenengo ariketa:

Mahai-joko batean animaliak erosten dira. Behi batek 5 euro balio du, txerri batek 1 euro eta 20 txorik ere 1 euro. Gutxienez bakoitzetik bat erosita, 100 animalia erosi ditugu, 100 euro ordainduta. Zenbat txori erosi ditugu?

Zein da erantzuna? Idatzi emaitza iruzkinen atalean (artikuluaren behealdean daukazu) eta, nahi izanez gero, zehaztu jarraitu duzun ebazpidea ere. Irailean emaitza zuzenaren berri emango dizugu.

(Argazkia: Roberto Nickson – Unsplash lizentziapean. Iturria: Unsplash)

Ariketak “Calendrier Mathématique 2024. Un défi quotidien” egutegitik hartuta daude. Astelehenetik ostiralera, egun bakoitzean ariketa bat proposatzen du egutegiak. Ostiralero CNRS blogeko Défis du Calendrier Mathématique atalean aste horretako ariketa bat aurki daiteke.

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Los físicos tienen una larga lista de problemas abiertos que consideran importantes para avanzar en el campo de la información cuántica. El problema 5 se planteó en 2001 y aborda la cuestión de si un sistema puede existir en su estado de máximo entrelazamiento en un escenario realista, en el que hay ruido.

Ahora Julio de Vicente, de la Universidad Carlos III de Madrid y el Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT), ha respondido a esta pregunta cuántica fundamental con un rotundo “no”. De Vicente dice que espera que su trabajo “abra una nueva vía de investigación dentro de la teoría del entrelazamiento”.

Ilustración: Laura Moreno-Iraola / ICMAT

De los sensores cuánticos a los ordenadores cuánticos muchas tecnologías requieren partículas entrelazadas mecanocuánticamente para funcionar. Las propiedades de estas partículas están correlacionadas de una manera que no sería posible en la física clásica.

Idealmente, para las aplicaciones tecnológicas estas partículas deberían estar en el llamado estado de máximo entrelazamiento, uno en el que se maximizan todas las posibles medidas de entrelazamiento. Los científicos predicen que las partículas pueden existir en este estado en ausencia de ruido experimental, ambiental y estadístico. Pero no estaba claro si las partículas también podrían existir en un estado de máximo entrelazamiento en situaciones del mundo real, donde el ruido es inevitable.

Para encontrar una respuesta de Vicente recurrió a las matemáticas. Ha demostrado que, si se introduce ruido en un sistema cuántico, es imposible maximizar simultáneamente todas las medidas de entrelazamiento del sistema, y, por tanto, el sistema no puede existir en un estado de máximo entrelazamiento.

Si bien el hallazgo de de Vicente resuelve un problema abierto, plantea muchos problemas más, incluyendo el problema tecnológico fundamental: qué condiciones se requieren para maximizar simultáneamente las múltiples medidas de entrelazamiento de un sistema.

Referencias:

Julio I. de Vicente (2024) Maximally Entangled Mixed States for a Fixed Spectrum Do Not Always Exist Phys. Rev. Lett. doi: 10.1103/PhysRevLett.133.050202

Ryan Wilkinson (2024) Long-Standing Quantum Problem Finally Solved Physics 17, s83

Ágata Timón García-Longoria (2024) Demuestran que el entrelazamiento perfecto no existe en el mundo real ICMAT

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

 

El artículo El entrelazamiento perfecto no existe en el ruidoso mundo físico se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Los satélites que orbitan los gigantes de hielo de nuestro Sistema Solar son una verdadera caja de sorpresas a nivel geológico: en ellos encontramos una gran diversidad geológica, procesos activos e incluso ciclos “hidrológicos”. Pero todavía nos queda mucho por saber, especialmente de los de Urano y Neptuno, ya que han sido sistemas que todavía no hemos podido visitar de una manera más permanente como sí que hemos hecho en Júpiter y Saturno.

Pero mientras podamos volver allí -nada indica que será antes de la década de 2040- podemos hacer estudios gracias a los numerosos avances tecnológicos y a los telescopios, pero también con modelos físicos y geoquímicos que nos ayuden a conocer como puede ser el interior y si son capaces de albergar un océano por debajo de su superficie y cuáles podrían ser las fuentes de energía que todavía los mantengan en estado líquido a pesar del tiempo que ha pasado tras su formación.

Ariel, observado por la Voyager 2 en Enero de 1986. Desde entonces no hemos vuelto a ver su superficie de cerca. Pero es que, además, solo hemos podido tomar imágenes de aproximadamente un tercio de su superficie. Cortesía de NASA/JPL.

Ariel, el satélite de Urano, es un firme candidato a albergar un océano subterráneo y, poco a poco, se empiezan a acumular pruebas a favor de esta teoría. Hay zonas de su superficie que exhiben chasmatas –chasmata es el plural de chasma, que en geología planetaria hacen referencia a depresiones alargadas y no muy anchas- así como otros detalles que sugieren la actividad criovolcánica. De hecho, algunos estudios sugieren que hay zonas de Ariel cuya edad sería inferior a los mil millones de años, lo que indicaría procesos de rejuvenecimiento de su superficie posteriores a su formación.

¿Qué hay de nuevo respecto a Ariel? Un equipo de científicos ha usado el telescopio espacial JWST para estudiar la composición de su superficie gracias al uso de uno de sus instrumentos, el espectrógrafo NIRSpec, que permite con mucha precisión detectar distintos compuestos -algunos de ellos de hielo- sobre la superficie del satélite.

El primer hallazgo destacado es la presencia de depósitos de hielo de dióxido de carbono más potentes -potentes en el sentido geológico, de espesor de la capa- de lo esperado y que podrían llegar a formar una capa superficial de 10 milímetros en determinadas zonas del satélite.

En su superficie, además, podemos ver zonas más claras y oscuras… ¿Están relacionadas las zonas más claras con materiales que salen desde el interior del satélite hacia la superficie a través de impactos y de fenómenos criovolcánicos?. Imagen cortesía de NASA/JPL.

Pero además también se ha encontrado una capa de monóxido de carbono, algo que ha desconcertado un poco a los científicos. Y es que a las temperaturas que encontramos en la superficie de Ariel, aproximadamente entre -180 °C y -190 °C, el hielo compuesto de monóxido de carbono tendría que sublimarse -pasar del estado sólido al gaseoso sin pasar por el líquido- de una manera muy rápida. Esto podría indicar que hay mecanismos geológicos que van reponiendo el hielo de monóxido de carbono o que de alguna manera ocurren reacciones con el dióxido de carbono que lo estabilizan y lo hacen más resistente a la sublimación.

Otro de los detalles que nos aporta este estudio es que no aparecen determinadas especies químicas, como compuestos con amoniaco o el peróxido de hidrógeno, que a veces se forman por efecto de la radiación sobre el hielo de agua. Esta marcada ausencia podría significar dos cosas: O bien que la superficie está bien aislada por capas potentes de hielo de dióxido de carbono -y limitando las interacciones del hielo de agua con la radiación- o bien, la radiación del entorno que existe en la órbita de Ariel es menos intenso de lo que se piensa.

En esta imagen podemos apreciar perfectamente los chasmatas, formando depresiones alargadas que atraviesan la superficie de Ariel. Imagen cortesía de NASA/JPL.

Pero todavía queda un aspecto más a mencionar de este nuevo artículo: los científicos sugieren la presencia de carbonatos en la superficie de Ariel, una serie de minerales que se pueden formar por la interacción del agua líquida y las rocas, algo que de confirmarse, podría ocurrir en la interfaz entre el océano subterráneo y el núcleo rocoso del satélite, indicando unas condiciones de habitabilidad que podrían ser similares a las de océanos subterráneos como el que podría existir bajo Encélado o Europa.

¿Y qué nos quiere decir todo esto a nivel geológico? Pues que las capas de hielo de dióxido y de monóxido de carbono probablemente tengan un origen geológico, es decir, que estén formadas como consecuencia de procesos geológicos activos, como por ejemplo el criovulcanismo, que también sería el responsable de “subir” los carbonatos hasta la superficie. Y si es un mundo activo, ese mecanismo de “transmisión” del calor y de la materia desde el interior a la superficie podría ser un océano subterráneo algo que, de nuevo, aumenta las perspectivas astrobiológicas sobre este mundo.

Así que, aunque los satélites de los gigantes de hielo nos puedan parecer mundos algo anodinos lo cierto es que quizás lo que nos hace falta es poder visitarlos de nuevo y quizás descubrir así mundos fascinantes y con actividad geológica en el presente.

Referencias:

Cartwright, R. J., Holler, B. J., Grundy, W. M., Tegler, S. C., Neveu, M., Raut, U., Glein, C. R., Nordheim, T. A., Emery, J. P., Castillo-Rogez, J. C., Quirico, E., Protopapa, S., Beddingfield, C. B., Hedman, M. M., De Kleer, K., DeColibus, R. A., Morgan, A. N., Wochner, R., Hand, K. P., . . . Mueller, M. M. (2024). JWST Reveals CO Ice, Concentrated CO2 Deposits, and Evidence for Carbonates Potentially Sourced from Ariel’s Interior. The Astrophysical Journal Letters, 970(2), L29. doi: 10.3847/2041-8213/ad566a

El artículo El océano de Ariel se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Josu Lopez-Gazpio

Artikulu-sorta honen aurreko ataletan airea kutsatzen duten substantzia nagusienak zeintzuk diren berrikusi genuen. Era berean, behin eta berriz azpimarratu dugu airearen kutsaduraren eta osasun-arazoen arteko lotura. Kalkulatzen da munduan, urtero, aire kutsatua arnasteagatik 9 milioi lagun hiltzen direla. Zeintzuk dira, baina, kutsaduraren iturri nagusienak?

Irudia: Bruselak airearen kutsaduraren muga berriak ezarri ditu, 2030. urterako bete beharko direnak. (Argazkia: Peggycohucair – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)

Aurreko ataletan airearen kutsatzaile nagusienen gainbegiratua egin genuen, eta aipatu genuen garrantzitsuenak direla PMak -PM2,5 zein PM10 partikulak-, ozono troposferikoa, karbono monoxidoa, nitrogenoaren oxidoak -NOx -, sufrearen oxidoak -SOx-, eta metal astunak. Konposatu horien jatorriari dagokionez, airearen kutsaduraren iturri nagusienak hauexek dira: industria, energia-ekoizpenerako guneak -alegia, energia-ekoizpenarekin lotutako industria-, errekuntzako motorrak eta ibilgailuak -azken horiek erregai fosilen errekuntzarekin lotuak-. Neurri txikiagoan nekazaritza, gas-estazioak, garbiketa-produktuen erabilera, hondakinen errausketa eta iturri naturalak ditugu -bai, iturri naturalek ere kutsa dezakete, sumendiek eta suteek, kasu-.

Oro har, energia-ekoizpenarekin lotzen da kutsaduraren igorpen garrantzitsuena: bai etxebizitzen kontsumorako energia, bai industriarakoa. Zentral termikoek zein ikatza erretzen duten beste industriek kutsadura handia sortzen dute. Antza denez, gainera, ikatzaren errekuntzak ez du behera egingo epe motzean. Industriak sortzen duen aire-kutsadurarekin gainontzeko errekuntzak ere bilduko genituzke; are gehiago disolbatzaileak tarteko badaude.

Ibilgailuen kasuan, hainbat kutsatzaileren igorpenarekin lotzen dira; esaterako, karbono dioxido eta monoxidoa, nitrogenoaren oxidoak, materia partikulatua eta abar. Ibilgailuen garraioa gas kutsatzaileen igorpenaren eragile nagusiena da, eta baita osasun-arazo gehien eragiten dituen kutsadura-iturria ere. Nekazaritza eta abeltzaintza azaletik aipatu ditugun arren, negutegi-efektuko gasen igorpenaren eragileak dira -karbono dioxidoa eta metanoa, besteak beste- eta amoniako-igorpenak ere nekazaritza eta abeltzaintzarekin lotzen dira. Hondakinek ere airearen kalitatea larriki kaltetzen dute, gehien bat hondakin horiek errausten badira. Mundu mailan ekoizten diren hondakinen %40k erraustuta amaitzen dutela kalkulatzen da. Errekuntza horren ondorioz dioxinak, furanoak, metanoa, materia partikulatua eta abar igortzen dira airera.

Airearen kutsadura murrizteko, ezinbestekoa da kutsatzaileei muga zorrotzak ezartzea, baina horrek bakarrik ez du askorik aldatuko. Muga horiek bete ahal izateko, ezinbestekoa da ibilgailuen erabilera murriztea eta industria-prozesuak aldatzea. Nagusiki, industria-ekoizpena, ibilgailuen erabilera eta energia-kontsumoa murriztearekin lortuko genuke airearen kalitatearen parametroak hobetzea. Hori idaztea errazagoa da egitea baino. Hirigune kutsatuen kasurako, badira zenbait konponbide; esaterako, blog honetan bertan Amaia Portugalek azaldutako aire-garbigailu erraldoiak erabiltzea. Bestalde, jakin badakigu hiriguneetan gune berdeak ugaritzea ona dela osasunerako. Hala ere, aipatutako horiek arazo global baten irtenbide puntualak besterik ez dira. Lan asko dago oraindik egiteko.

Airearen kutsadurari aurre egiteko lehen pausoa airearen kalitatearen kontrola egitea da, jakina. Euskadiko kasuan, Ekonomiaren Garapen, Jasangarritasun eta Ingurumen Sailak herritarron eskura ditu airearen kalitatea neurtzen duen sarearen datuak. Estazioek neurtu egiten dituzte, besteak beste, sufre dioxidoa, nitrogeno oxidoak -NO eta NO2-, ozono troposferikoa, karbono monoxidoa, bentzenoa eta materia partikulatua -PM10 eta PM2.5-. Horretaz gain, beste hainbat parametro meteorologiko ere neurtzen dituzte; esate baterako, haizearen abiadura eta norabidea, tenperatura, hezetasun erlatiboa, presioa, erradiazioa eta prezipitazioa.

Estazioek neurtutako datuetara webgune honen bidez iritsi gaitezke eta datuak denbora ia errealean ikusi. Esaterako, hau idazten ari naizen bitartean, Durangoko estazioan goizeko 7:00etan neurtutako nitrogeno dioxido kontzentrazioa 35 mg/m3 izan da eta duela lau ordu -eskuragarri dagoen azken datua- 4 mg/m3 neurtzen ari zen. Aldiz, Tolosako estazioan goizeko 6:00etan PM10-en kontzentrazioa 12 mg/m3 izan da eta duela lau ordu 5 mg/m3. Datu horien irakurketak hainbat ondorio ekartzen ditu; esaterako, oso modu nabarmenean ikusten da nola lotzen diren zenbait kutsatzaile eta ibilgailuen garraioa -gora egiten dute biek goizeko lehen orduetan-. Horrek, zalantzarik gabe, tokian tokiko airearen kutsadura zein den ezagutzeko aukera ematen du. Azken batean, Bruselan hartzen diren erabakiak urrun dauden arren, norberak bere herrian duen airearen kalitatea ezagutzea interesgarria da urruti hartzen diren erabaki horien zergatia ulertzeko.

Erreferentzia bibliografikoa:

Manisaldis, Ioannis; Stavropoulou, Elisavet; Stavropoulos, Agathangelos; Bezirtzoglou, Eugenia (2020). Environmental and health impacts of air pollution: a review. Frontiers in Public Health, 8. DOI: 10.3389/fpubh.2020.00014

Egileaz:

Josu Lopez-Gazpio (@Josu_lg), Kimikan doktorea, irakaslea eta zientzia dibulgatzailea da. Tolosaldeko Atarian Zientziaren Talaia atalean idazten du eta UEUko Kimika sailburua da.

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El Grupo de Inteligencia Computacional (GIC) de la UPV/EHU ha diseñado una nueva tecnología de bajo coste reproducible para todo tipo de robot aéreo.

Fuente: Referencia

Un estudio que ha realizado el Grupo de Inteligencia Computacional (GIC) de la UPV/EHU con un grupo de drones ha verificado que, “a pesar del reducido coste de la tecnología, la solución que hemos desarrollado ha sido validada con éxito en drones comerciales. Utilizando un equipo sencillo de bajo coste y un algoritmo basado en visión artificial, empleando la identificación de colores, hemos desarrollado una tecnología robusta para evitar satisfactoriamente la colisión entre drones que puede ser fácilmente extrapolable a la mayoría de los robots aéreos comerciales y de investigación; además, proporcionamos el código software completo de la solución”, señala Julián Estévez, investigador de la Universidad del País Vasco.

Hacia el robot aéreo autónomo

La mayoría de los drones que conocemos están tripulados, incluso aunque estén más allá de la vista del operador. Para que un dron sea totalmente autónomo tiene que ser capaz de tomar decisiones de vuelo por su propia cuenta y sin intervención humana, es decir, decidir por sí mismo cómo evitar las colisiones, cómo mantener rumbos frente a ráfagas de viento, controlar la velocidad de vuelo, esquivar edificios, árboles…

“Este trabajo es un pequeño paso hacia la navegación completamente autónoma —sin ninguna intervención humana—, y que los drones decidan qué maniobra realizar, qué dirección tomar y así evitar colisiones entre ellos o con otros obstáculos aéreos. Si asumimos que, en un futuro, nuestro espacio aéreo estará mucho más poblado por servicios comerciales realizados por estos drones, nuestro trabajo es una pequeña contribución en esta dirección”, indica Julián Estévez.

El autor del estudio explica que “nuestra propuesta de evitar colisiones no requiere que los drones intercambien información entre ellos; en su lugar, dependen únicamente de los sensores y cámaras de a bordo”. “Obtenemos la señal de la cámara que está a bordo de los drones y mediante el procesamiento de las imágenes ajustamos las reacciones de los robots para que vuelen con suavidad y precisión”, añade Estévez.

En los experimentos han tratado de imitar condiciones realistas de los drones, es decir, escenarios que pueden darse en un área urbana habitual en condiciones de iluminación no controladas, drones volando en diferentes direcciones, etc., por lo que sus aportaciones están enfocadas a aplicaciones en el mundo real, a pesar del trabajo inicial en laboratorio.

Algoritmos basados en el color

“Hemos equipado cada dron con una tarjeta roja que permite al algoritmo software detectar la presencia de un dron que se aproxima y medir su proximidad”, explica Julián Estévez. “Nuestra propuesta —continúa el investigador— es muy sencilla: cada dron lleva equipada una cámara a bordo, cuya pantalla está dividida en dos mitades (izquierda y derecha). Esta cámara busca en todo momento el color rojo de las tarjetas que hemos indicado anteriormente. Mediante sencillos procesamientos de imágenes, podemos saber qué porcentaje de la cámara está ocupada por el color rojo, y si la mayor parte de esta región roja está a la izquierda o a la derecha de la pantalla. Si la mayor parte de la zona roja está en la parte izquierda de la pantalla, el dron volará hacia la derecha para evitar la colisión. Si la zona roja está en la derecha, lo hará hacia la izquierda. Y esto ocurre con todos los drones que se encuentran en el aire”.

Además, “cuando el porcentaje de color rojo en la pantalla vaya aumentando, esto significará que los drones se están aproximando de frente. De manera que cuando se supere un umbral, el robot sabrá que debe realizar la maniobra de evasión. Todo esto ocurre de manera autónoma, sin intervención del operador humano. Es una manera sencilla de evitar choques, capaz de realizarse mediante sensores y equipamiento low cost”, recalca Julián Estévez. Algo parecido a lo que ocurre cuando una persona va caminando por la calle y ve que alguien se le acerca por su izquierda, en ese caso la persona intenta retirarse hacia la derecha para no chocarse.

Referencia:

Julian Estevez, Endika Nuñez, Jose Manuel Lopez-Guede & Gorka Garate (2024) A low-cost vision system for online reciprocal collision avoidance with UAVs Aerospace Science and Technology doi: 10.1016/j.ast.2024.109190

El artículo Un paso más hacia el robot aéreo autónomo: evitar colisiones se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Maitane Ibar-Bariain, María Concepción Lecaroz Agara, Alicia Rodríguez-Gascón, Arantxa Isla, eta Andrés Canut

Gaur egun, Streptococcus pneumoniae (neumokokoa) eta Haemophilus influenzae bakterio-espezieek eragindako infekzioek prebalentzia handia dute. Gaixotasun hauen forma inbaditzaileek koadro larriak dakartzate, hala nola pneumonia bakteriemikoa, septizemia eta meningitisa, besteak beste. Infekzio ez-inbaditzaileak aldiz, ohikoagoak izanik, larritasun gutxiago duten sintomak eragiten dituzte, hala nola sinusitisa, erdiko otitis akutua (EOA) eta pneumonia komunitario ez-bakteriemikoa. Koadro hauek arinagoak badira ere, karga asistentzial handia dakarte.

Irudia: H. influenza-ren b serotipoak (Hib) 5 urtetik beherako haurrengan eragindako infekzio inbaditzailearen urteko intzidentzia estimatua altua izan zen 1980tik 1990era Amerikako Estatu Batuetan. (Irudia: gencat cat – Jabari publikoko irudia. Iturria: Flickr)

Gaixotasun hauen prebentziorako estrategia nagusia txertaketa da. Txerto pneumokozikoen kasuan, serotipo ezberdinen aurkako babesa ematen duten txerto formulazio ezberdinak garatuz joan dira, hau da, balentzia desberdinak dituzten txertoak; hala nola, 23 balentziadun txerto polisakaridiko pneumokozikoa (PPSV23; ingelesezko sigla), txerto pneumokoziko konjugatu heptabalentea (PCV7; ingelesezko sigla), dekabalentea (PCV10; ingelesezko sigla), tridekabalentea (PCV13; ingelesezko sigla), pentadekabalentea (PCV15; ingelesezko sigla) eta ikosabalentea (PCV20; ingelesezko sigla). Haemophilus influenzae-ren kasuan, b serotipoa (Hib) izanik birulentzia handien duen serotipoa, Hib-ren aurkako txerto konjugatua garatu izan da.

Txertaketaren garrantzia

Espainian, Hib-ren aurkako txerto konjugatua eta PCV13a haurren txertaketa-egutegian 1997an eta 2016ean ezarri ziren, hurrenez hurren. PPSV23a aldiz, 1999. urtetik erabilgarri dago. Txerto hau 65 urtetik gorakoak diren heldu guztietan erabiltzen da, baita infekzio pneumokozikoa edukitzeko edo infekzioa izanez gero konplikazio larriak garatzeko probabilitatea duten gainerako helduetan ere, eta 2 urtetik gorako haurretan ere erabiltzea gomendatzen da.

Txerto pneumokozikoen eta Hib-ren aurkako txerto konjugatuaren erabilpenarekin bat, bakterio hauek eragindako gaixotasunen intzidentzia eta hilkortasuna murriztu dira. Hala ere, txertoen parte ez diren beste neumokoko serotipoak eta H. influenzae ez-tipagarriaren anduiak gaixotasun inbaditzailearen eragile nagusi bilakatu dira. Ordezkapen andui horiek orokorrean 60 urtetik gorako helduak erasotzen dituzte batez ere. Ordezkapen anduien ugaritzeak ordea, orain arte ez du baliogabetu gaixotasun inbaditzailearen murrizketa globala. Beraz, agerian geratu da txertoak ezarri ostean serotipoen banaketan aldaketak gertatu izan direla. Bestetik, antimikrobianoekiko sentikortasun-profilean ere aldaketak hauteman izan dira, aldi berean terapia antimikrobiano ezberdinen eraginkortasuna baldintzatu dezakeena.

Guzti hori kontutan hartuta, ondoriozta genezake txerto pneumokozikoen eta Hib-ren aurkako txerto konjugatuaren ezarpena eta hauen estaldura mantentzea onuragarria eta hortaz, garrantzitsua dela; beti ere, horrekin batera gaixotasun pneumokozikoaren eta Hib-k eragindako gaixotasun inbaditzailearen zaintza epidemiologiko jarraitua gauzatzen bada. Zaintza epidemiologiko jarraitua etorkizunerako prebentzio-neurrien garapena edota txerto formulazio estrategia berriak ebaluatzeko aukera emango lukeen estrategia da; izan ere, txerto hauen inplementazioaren ondorioak ikertzeko edota jarraitzeko aukera emango luke, bai serotipoen ordezkapenei baita antimikrobianoekiko sentikortasun profilei dagokionez ere. Zaintza epidemiologikoak garrantzia berezia du neumokokoaren kasuan, balentzia desberdina duten txertoak erabilgarri daudela kontuan hartuta, eragina izan dezakeen aldagai bat baino gehiago baitago.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: 45
• Artikuluaren izena: Streptococcus pneumoniae eta Haemophilus influenzae bakterio–espezieek eragindako infekzio inbaditzaile eta ez-inbaditzaileak: txertaketaren eraginak
• Laburpena: Streptococcus pneumoniae eta Haemophilus influenzae bakterio-espezieek eragindako infekzioek prebalentzia handia dute eta infekzio inbaditzaileek koadro larriak dakartzate. Prebentziorako estrategia nagusia txertaketa da. Txerto pneumokoziko konjugatuak (PCV; ingelesezko sigla) eta b motako H. influenzaeren (Hib) aurkako txertoak haurren txertaketa-egutegian ezarrita daude. Txerto polisakaridiko pneumokozikoa (PPSV23; ingelesezko sigla), aldiz, 65 urtetik gorakoak diren helduetan erabiltzen da, eta infekzio pneumokozikoa edukitzeko edo, infekzioa izanez gero, konplikazio larriak garatzeko probabilitatea duten gainerako helduetan eta 2 urtetik gorako haurretan erabiltzea gomendatzen da. Txerto hauen ondorioz mikroorganismo hauek eragindako infekzioen intzidentzia eta hilkortasuna murriztu da, hala ere, gaixotasun inbaditzaileak karga handia suposatzen du. Gainera, serotipoen banaketan eta antimikrobianoekiko sentikortasun-profilean ere aldaketak eragin izan dituzte. Txertoen ezarpena eta estaldura mantentzea garrantzitsua da, baina baita gaixotasun pneumokozikoaren eta Hib-k eragindako gaixotasun inbaditzailearen zaintza epidemiologiko jarraitua egitea ere, aldaketa epidemiologikoen monitorizazioa eta etorkizunerako prebentzio-neurrien eta txerto berrien garapenaren ebaluazioa ahalbidetzeko.
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 71-92
• DOI: 10.1387/ekaia.24033

Egileez:

• Maitane Ibar-Bariain UPV/EHUko Farmazia Fakultateko PharmaNanoGene taldeko ikertzailea da.
• María Concepción Lecaroz Agara eta Andrés Canut Bioarabako ikertzaileak dira.
• Alicia Rodríguez-Gascón eta Arantxa Isla UPV/EHUko Farmazia Fakultateko PharmaNanoGene taldeko eta Bioarabako ikertzaileak dira.

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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Durante estas semanas, la mirada de todo el mundo se concentra en una misma ciudad europea: París. La capital de Francia se ha convertido en el centro de atención gracias a albergar el mayor evento deportivo mundial, ese que ocurre cada cuatro años (pandemia mediante) y que nos permite descubrir deportes que no sabíamos ni que existían y países que nunca habríamos podido posicionar en el mapamundi, los Juegos Olímpicos. Pero incluso entre largos en la piscina, triples saltos mortales en el pabellón de gimnasia o tiros libres en el pabellón de baloncesto, también podemos aprender algo de Geología. Para ello, no vamos a fijarnos en los metales con los que se forjan las medallas, sino en lo que se encuentra bajo los pies de las estrellas del deporte y de todas las sedes olímpicas del centro de Francia: la cuenca de París.

Geológicamente hablando, una cuenca es una zona deprimida del terreno en la que se acumulan sedimentos. Y eso es exactamente lo que sucede no solo en París, sino en toda la zona central de Francia, desde hace millones de años. Así que, para entenderlo, debemos viajar al pasado.

250 millones de años acumulando sedimentos

Todo comenzó hace unos 250 millones de años, a finales del Periodo Pérmico y comienzos de Periodo Triásico, cuando el último gran supercontinente de la historia de nuestro planeta, Pangea, empezó a romperse. Desde entonces, debido a los movimientos tectónicos que han culminado con la actual disposición de los continentes en la superficie terrestre, toda la zona central de Francia ha sufrido un proceso de subsidencia más o menos continuo. Como ya os comenté en otra ocasión, la subsidencia es un término geológico que se refiere a un hundimiento continuado y relativamente lento del terreno, lo cual genera una zona deprimida que puede actuar como una excelente piscina olímpica que ha estado recibiendo el depósito de sedimentos durante estos últimos 250 millones de años prácticamente sin descanso.

Mapa geológico de la cuenca de París y reconstrucción de una sección transversal de los materiales en profundidad con orientación oeste (W)-este (E). Imagen tomada de Mas, P., Calcagno, P., Caritg-Monnot, S., Beccaletto, L., Capar, L. y Hamm, V. (2022). A 3D geomodel of the deep aquifers in the Orléans area of the southern Paris Basin (France). Sci Data 9, 781.

Esto se observa claramente al mirar el mapa geológico de Francia, sobre todo si prestamos atención a la reconstrucción que se ha realizado de cómo se distribuyen esos materiales en profundidad, por debajo del suelo. Aquí se remarca con mucho detalle cómo la parte central del país vecino está hundida con respecto a sus márgenes, lo que ha permitido una gran acumulación de materiales geológicos desde comienzos del Triásico, situados en la parte inferior, hasta la actualidad, que recubren la superficie. Además, esta representación gráfica nos permite definir la morfología de la cuenca de París, que recuerda a los platos que sirven de objetivo al sobrevolar el foso de tiro o a los discos que lanzan sobre la pista de césped en el estadio de atletismo. Por ese motivo y gracias a que, como ya sabéis, en Geología no nos gusta comernos la cabeza a la hora de ponerle nombre a las cosas, a este tipo de cuencas sedimentarias se las conoce como “de tipo platillo”.

La de París, cuenca de referencia

La cuenca de París, gracias a sus grandes dimensiones, la enorme acumulación casi continuada de sedimentos durante las Eras Mesozoica y Cenozoica y, sobre todo, al situarse en Francia una de las cunas de la Geología europea, se ha convertido en el modelo teórico de referencia para comprender cómo se comportan y evolucionan con el tiempo las cuencas sedimentarias de tipo platillo. Pero, además, tiene otra característica geológica que la convierte en un referente a nivel mundial y que se encuentra escondida entre los materiales de comienzos de la Era Cenozoica, pintados con esos colores anaranjados en el mapa.

Lámina con ilustraciones de varios fósiles de gasterópodos del Luteciense de París, dibujada por las hermanas Lister en 1692. Imagen tomada de Merle, D. (2008). Les grands auteurs de la paléontologie du Lutétien. En: Stratotype Lutétien: Un peu d’histoire (Merle, D. ed.). Publications Scientifiques du Muséum, Paris; Biotope Mèze; BRGM La Source, pp. 35-46.

Cuando a comienzos del siglo XIX Charles Lyell, uno de los padres de la Geología, estuvo trabajando en el sur de Francia, pudo estudiar los materiales más recientes de la cuenca de París. A partir de sus observaciones en los fantásticos afloramientos de toda esta zona, el geólogo se atrevió a subdividir la entonces llamada Era Terciaria (nombre ya obsoleto en el ámbito geológico) en tres periodos: Eoceno, Mioceno y Plioceno. Pero no fue el primero en analizar la Geología de esta zona. Otros pioneros franceses, desde finales del siglo XVIII, se habían centrado en recopilar miles de ejemplares fósiles de los numerosos yacimientos encontrados en las afueras de París, sobre todo de gasterópodos marinos del Periodo Eoceno. Con estos fósiles en la mano, el barón Georges Cuvier empezó a elucubrar sus ideas sobre la anatomía comparada, o Jean Baptiste Monet, caballero de Lamarck, le fue dando forma a su particular hipótesis sobre la evolución. Incluso, a finales del siglo XIX, Albert de Lapparent fue más allá que Lyell y propuso una subdivisión del Periodo Eoceno basado en estos yacimientos parisinos. Así nació el segundo Piso del Periodo Eoceno, cuyos límites temporales actualmente oscilan entre hace 47,8 y 41,3 millones de años y que ha sido nombrado en honor a la capital francesa. Pero no, no se llama Parisiense, Lapparent propuso emplear el nombre antiguo de la ciudad, ese que todo el mundo conocemos gracias a los cómics de Astérix: Lutecia. Había nacido el piso Luteciense.

Espero que, cuando sigáis los Juegos Olímpicos en la radio o la televisión, os acordéis de que los cimientos de las sedes olímpicas se sustentan sobre los materiales de una cuenca sedimentaria de record. Porque ahora el deporte es el protagonista en la capital francesa, pero la Geología ha sido y siempre será la principal estrella de París.

Agradecimientos:

Me gustaría dedicar este artículo a Daniel Ampuero y Gonzalo Da Cuña, dos de los periodistas de Radio Nacional de España que están dando cobertura a los Juegos Olímpicos de París, por compartir conmigo su amor por el deporte.

Sobre la autora: Blanca María Martínez es doctora en geología, investigadora de la Sociedad de Ciencias Aranzadi y colaboradora externa del departamento de Geología de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU

El artículo La Geología, disciplina olímpica se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

 

Todo el que tiene cuerpo

tiene un árbol.

Y dos que se juntan, bosque.

La suavidad sumaria de la hoja.

El rostro informe de la lluvia.

La tierra que se expande

como un pétalo

nocturno.

Un instante febril cuando el sol cae.

Viviana Paletta

Fuente: Freepik.

 

En matemáticas, también existen bosques con árboles variados que viven en ellos…

Árboles y bosques

Se denomina bosque a un grafo acíclico, es decir, un grafo sin ciclos (un ciclo es un camino cerrado de aristas uniendo vértices, en los que no se repite ninguno salvo el primero y el último).

Los bosques matemáticos, como los naturales, están compuestos por árboles. Un árbol es un grafo en el que dos vértices cualesquiera están conectados por exactamente un camino. De otro modo, es un grafo conexo (es decir, “de una pieza”) acíclico. Observar que, en un árbol, la diferencia entre la cantidad de vértices y aristas es 1.

Así, los bosques son uniones disjuntas de árboles que pueden estar desconectados, es decir, un bosque puede ser un grafo disconexo. Los ejemplos más sencillos de bosques son precisamente los árboles, incluyendo el grafo vacío (sin vértices) y el grafo formado sólo por un vértice. De otro modo, los árboles son las componentes conexas (subgrafos conexos maximales) de los bosques.

¿Cuántos árboles tiene un bosque? Si denotamos por V el número de vértices de un bosque y por A su número de aristas, V − A es precisamente el número de árboles que forman un bosque. Esto se debe a que, como hemos comentado antes, en el caso de un árbol, V – A = 1.

Claramente, un bosque con K árboles y N vértices posee N – K aristas. En la página On-Line Encyclopedia of Integer Sequences (OEISA005195) se puede ver la cantidad de bosques diferentes que existen con una cantidad dada de vértices V; los primeros son:

Número de vértices V

Número de bosques

1

1

2

2

3

3

4

6

5

10

6

20

7

37

8

76

9

153

10

329

11

710

12

1601

13

3658

14

8599

14

20514

Por ejemplo, un bosque con 5 vértices tiene 10 configuraciones posibles, que se muestran en la imagen de debajo:

Los 10 posibles bosques formados por 5 vértices. En la primera fila aparecen los que tienen 5, 4 y 3 componentes conexas; en la segunda los posibles bosques con 2 árboles; en la tercera los bosques que poseen un único árbol (es decir, los árboles diferentes formados por 5 vértices).

 

Los números son bosques

En A Puzzle Forest se hace alusión a una bonita manera de representar la factorización de un número entero positivo mediante un bosque.

Cada primo es un árbol y cada entero positivo es un bosque cuyos árboles corresponden a los primos de su factorización. Explicamos este proceso a continuación:

• El número 2 es primo, que se representa como un árbol con un único vértice.
• El número 3 es primo, es el segundo número primo. Se representa como un árbol con dos vértices unidos por una arista.
• El número 4 se descompone como 22. Se representa como un bosque no conexo con dos vértices (la representación del primo 2 duplicada).
• El número 5 es el tercer número primo. Se representa mediante un árbol que se construye tomando un vértice raíz que se une al árbol que representa al 3.
• El número 6 se descompone como 2 x 3. Se representaría como un bosque formado por los árboles que representan al 2 y al 3.
• El número 7 es el cuarto número primo. Se representa entonces como un vértice raíz unido a la representación del número 4.
• El número 8 se descompone como 22 Se representa como un bosque no conexo con tres vértices.
• El número 9 se descompone como 32, así que se representa como un bosque con dos árboles iguales que corresponden al número 3.

Debajo se muestran varios ejemplos de representación de primos y algunos números enteros.

Representaciones de algunos números mediante bosques.

 

En general, un primo se representa a través de un vértice raíz que se conecta al bosque que representa su lugar en el conjunto de los números primos. Por ejemplo, 11 es el quinto número primo, así que se representa mediante un vértice raíz que se une a la representación del 5.

Es decir, la representación de cada número se obtiene recursivamente conociendo su factorización en primos y la cantidad de primos menores o iguales a un primo dado. Por supuesto, es preciso conocer la función contadora de números primos que calcula la cantidad de números primos menores o iguales a cualquier número entero positivo dado.

 

Robé a los bosques,

los confiados bosques.

Los árboles desprevenidos

mostraron sus frutos y sus musgos

para agradar a mis delirios.

Escudriñé, curiosa, sus adornos;

se los arrebaté, me atreví a robar.

¿Qué dirá el solemne abeto?

Y el roble, ¿qué dirá?

Emily Dickinson

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 Los números vistos como bosques se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ramón Muñoz-Chápuli Oriol

Organismo eukariotoek, hau da, izaki bizidun guztiek prokariotoek salbu (bakterioak eta arkeoak), endosinbiosiari zor diote beren existentzia eta eboluzioa. Sinbiosia elkarrekiko onurarako organismoen asoziazioa da. Endosinbiosi deltzen zaio aldiz, organismo horietako bat bestearen barruan bizi eta ugaltzen denean.

Endosinbiosia erlatiboki maiz gertatzen da naturan. Adibide argiak izan daitezke gure hesteetako mikrobiotako bakterioak, edo koralen barruan bizi diren zooxantela fotosintetikoak; azken horiek mantenugaiak jasotzen dituzte koralengandik eta karbohidratoak ematen dizkiete trukean.

Lynn Margulis biologo handiak 1967. urtean proposatu zuen endosinbiosia zelula eukariotoen jatorriaren atzean dagoela. Biologoaren arabera, prokarioto zahar bat bakterio heterotrofoekin —materia organikoa oxidatzeko gai direnak— asoziatu zen. Eta asoziazio hori, duela 2000 milioi urte inguru gertatutakoa, trinkotu egin zen gerora. Hartara, bakterioek libre bizitzeko gaitasuna galdu zuten eta mitokondria bihurtu ziren, gure zelulek behar duten energia sortzen duten organuluak. Eta bigarren endosinbiosi prozesu batek, duela 1500 milioi urte, eurokarioto bat asoziatu zuen zianobakterio fotosintetikoekin, zeinak argiaren energia erabiliz materia organikoa sortzeko gai diren. Bakterio horiek organulu zelularrak osatu zituzten gero, kloroplastoak. Eta, horrela, algek eta landare berdeek konposatu organikoak sintetizatzeko argia erabiltzeko gaitasuna eskuratu zuten.

Bi gertakari ebolutibo horiek gertatu izan ez balira, ezin dugu imajinatu nolakoa izango litzatekeen gure planetako izaki bizidunen eboluzioa. Endosinbiosiaren bitartez organulu zelularrak sortzeak potentzial ebolutibo izugarria du, eta galde diezaiokegu gure buruari zergatik ez ote den gehiagotan gertatu. Ba errealitatea da gertatu izan dela, gutxienez beste bitan[1]. Aldi horietako batek —jarraian landuko duguna— ahalbidetu du, lehen aldiz, eukarioto batek nitrogeno atmosferikoa finkatzea.

Baina deskubrimendu zoragarri hori azaldu aurretik, argitu behar dugu ur gezako ameba xume bat, Paulinella chromatophora, fotosintetikoa bihurtu dela duela gutxiko endosinbiosi prozesu bati esker. Hori gertatu da denboraren poderioz (120 milioi urte inguru) kromatoforo izeneko organulu zelular bilakatu den zianobakterio batekin asoziazioa egin duelako. Berriro azpimarratu nahi dut organismo fotosintetikoen beste organismo batzuekiko asoziazio sinbiotikoa nahiko ohikoa dela; adibidez, aurretik adierazitako koralen kasua. Baina Paulinellaren kasua bestelakoa da. Organulu zelular baterako trantsizioak berekin dakar asoziatutako organismoak bizi askerako gaitasuna galdu eta bere zikloa ostalariarenari egokitu duela. Hartara, haren menpe dago, baita genetikoki ere, eta molekulak eta geneak ere trukatzen ditu ostalariarekin. Horixe bera da mitokondriekin, kloroplastoekin eta Paulinellaren kromatoforoekin gertatzen dena. Eta hori gertatzen da ere Braarudosphaera bigelowii izeneko alga zelulabakarrarekin. Organismo ñimiñoa da, baina nitrogeno atmosferikoa finkatzeko gai den lehen eukariotoa da.

Irudia: Braarudosphaera bigelowiik bilakaera ebolutibo luzea izan du, endosinbiosiko ondoz ondoko hiru ekitaldiren —horien antzinatasuna beherako zehazten da— ondoriozko organuluak edukitzera arte. Goiko ezkerraldean hiru organulu moten arteko trukeak eta horiek metabolismo zelularrari egiten dioten ekarpena azaltzen dira. (Irudia: Ramón Muñoz-Chápuli- irudi euskaratua. Iturria: Cuaderno de Cultura Científica)

Gogoratu dezagun materia organikoa, batik bat, karbonoz, hidrogenoz eta oxigenoz osatzen dela. Proteinek, aminoazido-katez osatutakoak, nitrogenoa ere behar dute. Karbonoa, oxigenoa eta hidrogenoa airean daude eskuragarri (karbono dioxido gisa, besteak beste), baita uretan ere. Fotosintesia, hain zuzen ere, karbono atmosferikoa molekula organikoetan finkatzean datza. Eta, azaldu dugun moduan, landareek gaitasun hori dute endosinbiosiari esker. Nitrogeno ugari ere badago atmosferan, baina ez da oso erreaktiboa. Biosferan txertatzeko oxigenoa edo hidrogenoa bezalako beste atomo batzuekin konbinatu behar da. Eta lan hori bakterioen taldeko askok egin dezakete, hala nola lekaleen sustraietara asoziatzen direnek edo zianobakterioek beraiek. Baina eukariotoak ez dira gai lan garrantzitsu hori egiteko.

B. bigelowii alga txikiak ordea, nitrogenoa finkatu dezake. Zianobakteriotzat jotako organismo batekiko endosinbiosiari esker egin dezake hori: Atelocyanobacterium thalassa edo UCYN-A. Baina asoziazio horri buruzko ikerketa berri batek —Science aldizkariko azalean agertu dena—, erakutsi du UCYN-A horrek baldintza guztiak betetzen dituela organulu zelulartzat jotzeko, eta ez dela endosinbionte bat. Azpimarratu beharra dago Cell aldizkariko artikulu batean aurreikusi zutela jada, Bartzelonako Itsas Zientzien Institutuko (CSIC) ikertzaile baten zuzendaritzapean.

Beste zianobakterio batzuena ez bezala, UCYN-Aren genoma oso murritza da (1.44 Mb) eta ez dauzka fotosintesirako edo Krebsen ziklorako ezinbestekoak diren geneak. Hortaz, ezin da independenteki bizi. Karbono konposatuak jasotzen ditu ostalariaren eskutik, eta, trukean, finkatutako nitrogenoa ematen dio. Bestetik, haren zikloa B. bigelowiiren ziklo zelularraren barruan txertatuta dago. Alga hori zatiketa zelular bidez ugaltzera doanean, lehendabizi mitokondriak zatitzen dira, ondoren UCYN-A bera eta, azkenik, nukleoa eta kloroplastoak. Horrez gain, ostalariaren geneek UCYN-Aren inportaziorako bereziki markatutako proteinak sintetizatzen ditu, ekarpen horren menpe baitago erabat.

Science aldizkariko artikuluko egileek proposatzen dute UCYN-A organulu berritzat hartzeko, zeinetarako nitroplasto izena proposatu duten. Nitroplastoa sorrarazi zuen endosinbiosi prozesua “soilik” duela 100 milioi urte inguru gertatu zen; hau da, mitokondriak eta kloroplastoak sorrarazi zituztenak baino duela askoz gutxiagokoa da. Halaber, etorkizunerako agertoki estimulatzailea ere proposatu dute. Alga arreak eta beste organismo batzuk bigarren mailako endosinbiosiaren ondorioz fotosintetiko bihurtu ziren modu berean, baliteke etorkizuneko eboluzioaren ondorioz, alga edo landare batzuek nitrogenoa finkatzeko gaitasuna garatu ahal izatea bigarren mailako sinbiosiaren bidez, B. bigelowii edo antzeko beste organismoren batekin. Beste aukera bat litzateke UCYN-A motako organuluak artifizialki ezarri ahal izatea nekazaritzaren alorrerako interesgarriak diren landareetan; horiek horrela, ez lukete ongarririk behar nitrogenoaren ekarpena jasotzeko.

Oharra:

[1] Lehen mailako endosinbiosiari buruz mintzatzen ari gara esklusiboki. Bigarren mailako endosinbiosi kasuak daude; hala nola, kloroplastoen eramaile diren alga gorriekin sinbiosia egin zuten alga arreak.

Erreferentzia bibliografikoak:

Lhee, Duckhyun; Lee, JunMo; Ettahi, Khaoula; Cho, Chung Hyun; Ha, Ji-San; Chan, Ya-Fan; Zelzion, Udi; Stephens, Timothy G.; Price, Dana C.; Gabr, Arwa; Nowack, Eva C. M.; Bhattacharya, Debashish; Yoon, Hwan Su (2021). Amoeba Genome Reveals Dominant Host Contribution to Plastid Endosymbiosis. Molecular Biology and Evolution, 38(2), 344–357. DOI: 10.1093/molbev/msaa206

Coale, Tyler H.; Loconte, Valentina; Turk-Kubo, Kendra A.; Vanslembrouck, Bieke; Kwan, Wing; Mak, Esther; Cheung, Shunyan; Ekman, Axel; Chen, Jian-Hua; Hagino, Kyoko; Takano, Yoshihito; Nishimura, Tomohiro; Adachi, Masao; Le Gros, Mark; Larabell, Carolyn; Zehr, Jonathan P. (2024). Nitrogen-fixing organelle in a marine alga. Science, 384(6692), 217-222. DOI: 10.1126/science.adk1075

Cornejo-Castillo, Francisco M.; Inomura, Keisuke; Zehr, Jonathan P.; Follows, Michael J. (2024). Metabolic trade-offs constrain the cell size ratio in a nitrogen-fixing symbiosis. Cell, 187(7), 1762-1768. DOI: 10.1016/j.cell.2024.02.016

Egileaz:

Ramón Muñoz-Chápuli Oriol Animalien Biologiako Katedraduna (erretiratua) da Malagako Unibertsitatean.

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2024ko maiatzaren 6an: Nitroplasto, un nuevo orgánulo generado por endosimbiosis.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Uno de los campos cuánticos que permea el universo es especial porque su valor por defecto parece estar destinado a terminar cambiando, transformándolo todo.

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

Una burbuja de vacío de menor energía crecería a la velocidad de la luz, destruyendo todos los átomos en su camino. Ilustración: Nico Roper / Quanta Magazine

La desintegración del vacío, un proceso que podría acabar con el universo tal como lo conocemos, podría ocurrir 10.000 veces antes de lo esperado. Afortunadamente, no ocurrirá hasta dentro de muchísimo tiempo.

Cuando los físicos hablan del “vacío”, el término suena como si se refiriera al espacio vacío, y en cierto sentido es así. Más específicamente, se refiere a un conjunto de valores predeterminados, como los ajustes de un tablero de control. Cuando los campos cuánticos que permean el espacio se encuentran en estos valores predeterminados, se considera que el espacio está vacío. Los pequeños ajustes en los valores predeterminados crean partículas: si se aumenta un poco el campo electromagnético, se obtiene un fotón. Los grandes ajustes, por otro lado, es mejor considerarlos como un conjunto de nuevos valores predeterminados. Crean una definición diferente de espacio vacío, con características diferentes.

Un campo cuántico en concreto es especial porque su valor por defecto puede cambiar. Se llama campo de Higgs y controla la masa de muchas partículas fundamentales, como los electrones y los cuarks. A diferencia de todos los demás campos cuánticos que ha descubierto la comunidad física, el campo de Higgs tiene un valor por defecto superior a cero. Si se aumenta o disminuye el valor del campo de Higgs, la masa de los electrones y otras partículas aumentaría o disminuiría. Si el valor del campo de Higgs fuera cero, esas partículas no tendrían masa.

Podríamos permanecer en el valor por defecto distinto de cero por toda la eternidad si no fuera por la mecánica cuántica. Un campo cuántico puede “hacer un túnel”, saltando a un nuevo valor de energía más bajo incluso si no tiene suficiente energía para pasar por los valores intermedios de energía más altos, un efecto similar al de atravesar una pared sólida.

Para que esto suceda, es necesario tener un estado de energía más bajo al que llegar mediante el túnel. Y antes de construir el Gran Colisionador de Hadrones, se pensaba que el estado actual del campo de Higgs podría ser el más bajo. Esta creencia ha cambiado ahora.

Siempre se ha sabido que la curva que representa la energía necesaria para diferentes configuraciones del campo de Higgs se parece a un sombrero con el ala hacia arriba. La configuración actual del campo de Higgs puede representarse como una bola que reposa en la parte inferior del ala.

Ilustración: Mark Belan para Quanta Magazine

Sin embargo, correcciones cuánticas sutiles pueden cambiar la forma de la curva. Los campos cuánticos se retroalimentan energía entre sí. Las interacciones cuánticas entre los electrones y el campo electromagnético cambian los niveles de energía de los átomos, por ejemplo, un efecto descubierto en la década de 1940.

En el caso del campo de Higgs, la curvatura del ala del sombrero está determinada por la masa del bosón de Higgs, la partícula elemental que transmite los efectos del campo de Higgs, que se descubrió en el Gran Colisionador de Hadrones en 2012. Otras correcciones a la forma de la curva provienen de partículas que interactúan fuertemente con el bosón de Higgs: aquellas con masa alta, como el cuark cima, la partícula elemental más pesada conocida. Al comparar la masa del bosón de Higgs con la del cuark cima, los físicos ahora piensan que lo más probable es que el sombrero se hunda otra vez. En un valor por defecto mucho más alto del campo de Higgs, hay un estado de energía más bajo.

Ilustración: Mark Belan para Quanta Magazine

En ese caso, el campo de Higgs acabaría por atravesar ese túnel, o “se desintegraría”, hasta llegar a ese estado. Esta desintegración empezaría en un lugar y luego se extendería, formando una burbuja esférica que crecería a la velocidad de la luz transformando el universo. Las partículas fundamentales se volverían mucho más pesadas, de modo que la gravedad las atraería más que las otras fuerzas las mantienen separadas. Los átomos colapsarían.

Sin embargo, no llegaremos a ese valor por defecto del Higgs más alto en un futuro próximo. Los físicos calculan las probabilidades de desintegración del vacío de distintas maneras. En el método más directo, llevan un registro de las distintas transformaciones que serían necesarias para que el campo pasara de un valor a otro (transformaciones que violan la conservación de la energía, algo que la mecánica cuántica permite que ocurra brevemente), ponderando cada escenario según en qué medida viola reglas como la conservación de la energía. Según estas estimaciones, un gigapársec cúbico de espacio verá desintegrarse el vacío una vez cada 10794 años, o el dígito 1 seguido de 794 ceros, un lapso de tiempo inimaginable. Hasta ahora solo han pasado 1010 años desde el Big Bang.

Recientemente, un grupo de físicos de Eslovenia afirmó haber encontrado un pequeño error en el cálculo, que acelera el fin del universo tal como lo conocemos a 10790 años, en lugar de 10794. Si bien un cambio de un factor de 10.000 puede parecer enorme, es mucho menor que la incertidumbre de otras partes del cálculo. Lo más importante: ninguna de estas incertidumbres es lo suficientemente grande como para reducir los eones que se encuentran entre nosotros y los horrores de la desintegración del vacío.

 

El artículo original, Vacuum of Space to Decay Sooner Than Expected (but Still Not Soon), se publicó el 22 de julio de 2024 en Quanta Magazine.

Traducido por César Tomé López

El artículo El vacío del espacio se desintegrará antes de lo esperado (pero no pronto) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Josu Lopez-Gazpio

Artikulu-sorta honen lehen atalean aipatu genuen Europan 300.000 pertsona hiltzen direla urtero kutsaduraren eraginez, Europako Batzordearen arabera. Airearen kutsadurari dagokionez, Bruselak aire-kalitatearen mugak zorroztuko ditu 2030. urterako eta, gai horretan kokatuta egoteko, lan honen helburua da airearen kutsadurari gainbegirada orokorra ematea.

Irudia: airea kutsatzen duten iturri garrantzitsuenak ibilgailuen garraioa eta industria dira. (Argazkia: jplenio – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)

Aurreko atalean aipatu genuen moduan, airean dauden kutsatzaile nagusienak sei dira. Lehena materia partikulatua -PM edo Particulate Matter delakoa- da. Kutsatzailerik arriskutsuenetakoa da eta airean esekita dauden partikulek osatzen dute. Materia partikulatua tamainaren arabera sailkatzen da, eta horrela, PM10 partikulak 10 mikra baino txikiagoak diren partikulak dira, eta PM2,5 partikulak, aldiz, 2,5 mikra baino txikiagoak direnak. Bereizketa hori egitea garrantzitsua da; izan ere, esekitako partikulak zenbat eta txikiagoak izan, are arriskutsuagoak dira. Labur esanda, partikula txikienak gai dira geure organismoan urrutiago iristeko eta, hortaz, eragiten duten osasun-kaltea handiagoa da. PMak tantatxo likidoak zein partikula solidoak izan daitezke eta horietako asko kutsatzaileen arteko erreakzioen ondorioz sortutakoak dira. Materia partikulatua errautsak, keak, hautsak, alergenoek eta abarrek osatzen dute, eta jatorri naturala zein antropogenikoa izan dezake.

Bigarren kutsatzailea lurzoru mailako ozonoa edo ozono troposferikoa da. Gauza jakina da ozonoa beharrezkoa dela –ozono-geruzan, esaterako-, baina kaltegarria da ozonoa lurzoru mailan egotea. Ozonoa ez da zuzenean airera isurtzen; hain zuzen ere, troposferako smog kutsatzailean sortzen da, beste kutsatzaileen arteko elkarrekintzari esker. Oro har, nitrogenoaren oxidoak eta konposatu organiko lurrunkorrak -VOCs edo Volatile Organic Compounds- dira ozonoaren sorkuntzaren erantzule nagusienak. Ozonoa kaltegarria da landareentzat, haien hazkuntza moteltzen duelako eta, gainera, oso handia da ozonoaren mugikortasuna; beraz, erraz joan daiteke airean barreiatuta alde batetik bestera.

Hirugarren lekuan karbono monoxidoa dago, erregai fosilen -nagusiki ikatzaren eta petrolioaren- errekuntza partzialaren kausaz sortzen dena. Karbono monoxidoa kaltegarria da osasunarentzat hemoglobinaren funtzio normala oztopatzen duelako, baina horretaz aparte, negutegi-efektuko gasa da eta klima-aldaketan eragiten ari da. Nitrogenoaren oxidoak ere, NOx direlakoak, kutsatzaile nagusiak dira eta lotura zuzena dute trafikoarekin. Ozonoaren eta beste hainbat kutsatzaileren aitzindariak dira, eta, beraz, nitrogenoaren oxidoen presentziak beste kutsatzaileak sortzea eragiten du. Bosgarren lekuan sufrearen oxidoak ditugu, SOx direlakoak. Nagusiena sufre dioxidoa da eta, oro har, industriarekin eta erregai fosilen errekuntzarekin lotzen da. Sufre dioxidoaren eta materia partikulatuaren arteko elkarrekintzatik beste hainbat kutsatzaile sor daitezke; besteak beste, euri azidoa sortzen duen azido sulfurikoa. Kutsatzaile nagusienen zerrenda itxiz, metal astunak ditugu, bereziki, beruna. Beruna baterietan, industrian, motorretan eta hondakinen errekuntzan aurki daiteke eta kalte handiak sortzen ditu ingurunean.

Euskadiko kasuan, kutsatzaile nagusienak jatorria zein sektoretan duten aztertu dute, eta horrela jakinarazi du Ekonomiaren Garapen, Jasangarritasun eta Ingurumen Sailak 2030erako Euskadiko Airearen Kalitatearen Planarekin lotutako aurkezpenean. Datu horien iturri da, diotenez, Euskadiko partikulen, gas azidotzaileen eta ozono troposferikoaren aitzindarien emisioen inbentarioa (Ihobe, 2019). Emandako datuen arabera, NOX-en igorpena nagusiki ibilgailuen garraioarekin lotzen da -%55-. PM10 eta PM2,5 kutsatzaileen igorpena nagusiki industria-sektorearekin eta bizitegi-, merkataritza- eta erakunde-sektorearekin lotzen da -%33 eta %38, hurrenez hurren-. Karbono monoxidoaren igorpenaren zatirik garrantzitsuena industrian kokatzen da eta, azkenik, SOX-en igorpena energiaren sektorean dago. Datu positiboak emate aldera, esan behar da 2005. urtetik hona kutsatzaile nagusienen igorpena murriztu egin dela: PM2,5 %33, PM2,5 %37, CO %41, SO2 %60 eta NOx-ak %62.

Kutsatzaile nagusienen berrikuspen orokor hau baliagarria da Bruselatik etorriko diren irizpide berriak ulertzeko eta baita kutsatzaileen mapan modu egokiagoan kokatzeko. Behin gainbegiratu hau emanda, prest gaude kutsadura-iturri nagusiak zeintzuk diren aztertzeko, kutsadurari aurre egiteko bideak zeintzuk diren ulertzeko eta Euskadiko airearen kalitatearen egoera ezagutzeko.

Erreferentzia bibliografikoa:

Manisaldis, Ioannis; Stavropoulou, Elisavet; Stavropoulos, Agathangelos; Bezirtzoglou, Eugenia (2020). Environmental and health impacts of air pollution: a review. Frontiers in Public Health, 8. DOI: 10.3389/fpubh.2020.00014

Egileaz:

Josu Lopez-Gazpio (@Josu_lg), Kimikan doktorea, irakaslea eta zientzia dibulgatzailea da. Tolosaldeko Atarian Zientziaren Talaia atalean idazten du eta UEUko Kimika sailburua da.

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Seguro que recuerdan alguna película en la que aparecen insectos gigantescos. Por ejemplo, la espléndida La humanidad en peligro (1954) nos muestra cómo las pruebas nucleares en el desierto han provocado mutaciones en las hormigas, que se convierten en descomunales amenazas.

Este escenario no es demasiado realista, ya que el tamaño de los insectos está constreñido por la forma en que respiran. En los libros de texto se nos explica que los insectos tienen respiración traqueal, mediante un sistema de finísimos tubos huecos que llevan el aire a todos los rincones de su cuerpo. Esto impone un tamaño limitado por los problemas de la difusión del aire dentro de las tráqueas. Curiosamente, el aire rico en oxígeno del periodo Carbonífero permitió que los insectos alcanzaran los mayores tamaños de su historia. La libélula Meganeura, por ejemplo, llegó a los 70 cm de envergadura.

Un reciente descubrimiento, publicado en la revista Nature por un equipo surcoreano, ha revelado que, además de las tráqueas, existen células sanguíneas en la larva de Drosophila capaces de transportar oxígeno mediante un mecanismo sorprendente. Se trata de las células cristal, así llamadas por contener estructuras cristalinas en su interior.

Las células cristal son uno de los tres tipos de hemocitos o células sanguíneas de Drosophila, y representan alrededor del 5% del total. Los más abundantes son los plasmatocitos (95%) una especie de células fagociticas, y el tercer tipo son los lamelocitos que sólo aparecen durante la activación del sistema inmune.

Figura 1. La función hasta ahora atribuida a las células cristal era la melanización, oxidación de fenoles para formar polímeros de melanina capaces de englobar patógenos y cicatrizar heridas (derecha). La nueva función descrita por Shin y cols. consiste en el transporte de oxígeno desde las tráqueas a tejidos como el cuerpo graso, alejados de ellas. El transporte implica un cambio de fase en la profenoloxidasa-2 (PPO2), que almacena oxígeno en estado cristalino y lo libera en la fase soluble, inducida por un descenso del pH.

Los cristales que dan nombre a las células cristal están formados por una proteína que contiene cobre, la profenoloxidasa-2 (PPO2). Esta enzima se encarga de oxidar fenoles y formar polímeros que engloban microorganismos patógenos y contribuyen a la cicatrización de heridas, la función principal que se atribuía a las células cristal hasta ahora (Figura 1). Como los polímeros tienen color oscuro, esta reacción defensiva se conoce como melanización. De hecho, nuestra síntesis de melanina responde a un mecanismo muy similar.

El grupo surcoreano utilizó tres cepas de larvas de moscas mutantes, carentes de células cristal, con ausencia de PPO2 o bien con una PPO2 incapaz de unirse al cobre en su sitio activo. Todas estas larvas muestran alta mortalidad en condiciones de laboratorio y un aumento en el número de ramas terminales de las tráqueas. Este incremento también se produce en larvas normales cultivadas en hipoxia, por lo que se considera una respuesta a la falta de oxígeno.

Estos defectos revierten si se aumenta la concentración de oxígeno en el aire hasta el 60%. De forma más sorprendente, también se rescatan los defectos de las larvas mutantes si se fuerza en las células cristal la expresión de la hemocianina del cangrejo de herradura. Recordemos que esta proteína transporta oxígeno en muchos crustáceos y algunos quelicerados, dando a su sangre color azul debido a su contenido en cobre. Todos estos resultados indican que la PPO2 contenida en las células cristal es indispensable para mantener los niveles de oxígeno en las larvas de las moscas.

Un transportador de oxígeno debe ser capaz de combinarse con esta molécula de forma reversible. En el caso de la hemoglobina o la hemocianina, la fijación se produce en el sitio activo que contiene hierro y cobre, respectivamente. Lo que reveló el estudio de los investigadores surcoreanos es que la combinación reversible de PPO2 con el oxígeno implicaba un cambio de fase en la organización de la proteína (Figura 1). Cuando la célula cristal está próxima a las ramas terminales de las tráqueas, su PPO2 en forma cristalina fija oxígeno. Para ello el pH del interior celular debe ser neutro. Luego, la célula cristal viaja por la cavidad circulatoria y alcanza tejidos alejados de las tráqueas. Allí, el pH citoplasmático disminuye por acción de la enzima anhidrasa carbónica, la proteína pasa de la forma cristalina a una variante soluble, y el oxígeno se libera. La célula cristal regresa a las ramas terminales de las tráqueas y el ciclo comienza de nuevo.

Este proceso ha explicado, por fin, cómo es posible el funcionamiento de un órgano larvario conocido como cuerpo graso, que tiene funciones detoxificadoras y de almacenamiento de lípidos. Su carencia de tráqueas planteaba la cuestión de cómo se satisfacía su demanda metabólica de oxígeno. Ahora sabemos que las células cristal se encargan de transportar el oxígeno desde las tráqueas hasta las proximidades del cuerpo graso.

El sorprendente descubrimiento de células transportadoras de oxígeno en la larva de Drosophila como complemento de la respiración traqueal plantea apasionantes preguntas. ¿Sucede esto en otros insectos, o en insectos adultos? ¿Interviene este tipo de mecanismo en el altísimo consumo de oxígeno que demanda el vuelo de los insectos?

Referencias:

Luschnig, S. (2024) Flies use blood cells to take a deep breath. Nature. doi: 10.1038/d41586-024-01649-6.

Shin, M., Chang, E., Lee, D., et al. (2024) Drosophila immune cells transport oxygen through PPO2 protein phase transition. Nature. doi: 10.1038/s41586-024-07583-x.

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

 

 

El artículo Las células cristal transportan oxígeno en Drosophila se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Zaurgarritasun energetikoa aztertzeko informazio publikoa erabiltzen duen metodologia bat garatu du UPV/EHUko Bilboko Ingeniaritza Eskolako ikerketa talde batek beste ikertzaile batzuekin lankidetzan. Metodologia horrek aukera ematen du detektatzeko pobrezia energetikoa jasateko arriskua duten eremu geografikoak, eta generoak eremu bakoitzaren zaurgarritasun energetikoan duen eraginari buruzko informazioa ematen du.

1. irudia: Jon Terés Zubiaga UPV/EHUko Bilboko Ingeniaritza Eskolako irakasle eta ikertzailea. (Argazkia: Mitxi. Iturria: UPV/EHUko prentsa bulegoa)

Bazterketa energetikoari aurre egitea da gaur egungo erronka handienetako bat, pertsona askoren osasunari, ongizateari, gizarteratzeari eta bizi-kalitateari eragiten dien fenomenoa baita. Europar Batasunean, 36 milioi biztanlek zailtasunak dituzte beren oinarrizko behar energetikoak asetzeko, eta horren aurka borrokatzea erronka handia da administrazio publikoentzat. Administrazioek diagnostiko-tresnak behar dituzte, pobrezia energetikoa geografikoki nola banatzen den eta hainbat kolektibori nola eragiten dien jakiteko; izan ere, energia-zaurgarritasuna aldatu egiten da ezaugarri demografiko eta sozioekonomikoen arabera.

Horren adibide bat generoa da. Hainbat azterlanek frogatu dute emakumeek gizonek baino arrisku handiagoa dutela energia eskuratzeko zailtasunak izateko. Hala, energia-zaurgarritasuna murrizteko politikek genero-ikuspegia kontuan har dezaten, tresnak behar dira, aukera emango dutenak ebaluatzeko zer eragin duen generoak energia eskuratzeko orduan zeresana duten faktoreetan (adina, lan-egoera, familiako guraso-kopurua, etab.).

Energia-zaurgarritasuna neurtzeko tresna

Zeregin horretan laguntzeko asmoz, UPV/EHUko Energia Ingeniaritza Sailak aztertu du “nolako ahalmena duten sarbide publikoko datu demografiko eta sozioekonomikoek lurralde jakin bateko pobrezia energetikoaren banaketa espaziala identifikatzeko”, azaldu du proiektuko ikertzaile Jon Terés Zubiagak. Sarbide publikoko datu-baseetan eskuragarri dauden datuak izaten dira, hala nola udal-estatistikak, katastroak edo estatistikako erakunde autonomikoek eta nazionalek egindako inkesten bidez lortutako datuak.

Eduardo Torroja Eraikuntza Zientzien Institutuarekin eta Monseko Unibertsitatearekin (Belgika) batera, bereizita jasotzen diren datu geografiko publikoak aprobetxatzen dituen metodologia bat garatu da ikerketa honetan. Hau da, informazioa bereizita aurkezten da emakumeentzat eta gizonentzat. Horri esker, energetikoki zaurgarrienak diren eremuak aurkitzeko gai den metodo bat sortu dute, emakumeei eta gizonei espezifikoki nola eragiten dien adierazten duena. Horrenbestez, pobrezia energetikoa murrizteko neurriak hartzeko ardura duten administrazioek metodo hori erabil lezakete lekuaren erradiografia espezifikoagoa izateko, eta politika eta laguntza eraginkorragoak diseinatzeko.

2. irudia: generoaren araberako energia-zaurgarritasunaren banaketa geografikoa Madrilen. Ikusten da hegoaldean iparraldean baino zaurgarritasun-metaketa handiagoa dagoela. (Irudia: Capetillo-Ordaz et al., (2024) artikulutik ateratako irudi eraldatua. Iturria: Energy Research & Social Science)

UPV/EHUko irakasleak sarbide publikoko datuak erabiltzearen abantaila batzuk nabarmendu ditu: “Informazio-bilketa errazten du, eta, datu-base publikoak etengabe eguneratzen ari direnez, ebaluazioak aldian-aldian berrikusteko aukera ematen du. Hori baliagarria izan daiteke energia-zaurgarritasun alderdietan neurri zehatz batzuk ezarri dituen administrazio bat gai izan dadin neurri horiek eraginkorrak izaten ari diren aztertzeko”.

Terés Zubiagak azpimarratu du metodoa baliagarria dela aurretiazko diagnostiko bat egiteko. “Aukera ematen du lehen hurbilketa bat egiteko; lurralde baten barruan energia-zaurgarritasuneko puntu beroak detektatzeko. Eremu batean alarmak jotzen duenean, ebaluazioa zehatzagoa izan dadin, hurrengo urratsa izango litzateke egoera metodo intentsiboagoekin aztertzea, benetan neurri espezifikoak diseinatu ahal izateko”.

Askotariko aukerak eskaintzen dituen metodologia bisuala

Gainera, garatutako metodologiak bisualki erakusten ditu lortutako emaitzak. Informazio-sistema geografikoak erabiltzen ditu, eta datuak mapetan irudikatzen ditu. Horrek aukera ematen du aztertutako lurraldearen barruan espazio-patroi espezifikoak edo korrelazioak dauden identifikatzeko. Adibidez, Madrilen egin duten azterlanean ikusten da hegoaldean iparraldean baino zaurgarritasun-metaketa handiagoa dagoela. Eta eremuetako joerak zehatzago aztertuz, metodologiak lagundu dezake agertoki horiek ahalbidetzen dituzten aldagai posibleak identifikatzen.

Sarbide publikoko datuak erabiltzearen beste alderdi positibo bat da aukera ematen duela metodologia ingurune-mota guztietan aplikatzeko. Ikerketa-taldeak metodologiaren funtzionamendua Madrilen aztertu badu ere, egia esan, hainbat testuingurutan (hirikoak edo landakoak) aplika daiteke, eta eskala desberdinetan (auzoa, hiria, probintzia…). Ebaluazioak egiten dituztenen premien baitan dago dena.

Azkenik, nabarmendu behar da metodologia gai dela aurreko ebaluazioekin lortutako emaitzak gurutzatzeko eta aukera ematen duela genero-azterketa txertatzean ondorioak aldatzen diren ala ez egiaztatzeko.

Informazio osagarria:

Lan hau Hiri eta Komunitate Adimenduak Erasmus Mundus Masterraren (SMACCs) esparruan garatu da. Jon Terés Zubiaga Bilboko Ingeniaritza Eskolako doktoreak eskolak ematen ditu titulazio horretan. Nayely B. Capetillo-Ordazen master amaierako lana da.

Iturria:

UPV/EHU prentsa bulegoa: Ikerketa batek lortu du pobrezia energetikoaren banaketa geografikoa generoaren arabera identifikatzea datu publikoetatik abiatuta.

Erreferentzia bibliografikoa:

Capetillo-Ordaz, Nayely B.; Martín-Consuegra, Fernando; Alonso, Carmen; Terés-Zubiaga, Jon; Koutra, Sesil (2024). Sesil Koutra Inclusivity in urban energy transitions: A methodological approach for mapping gendered energy vulnerability. Energy Research & Social Science, 109. DOI: 10.1016/j.erss.2024.103426

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