Sareko iturriak

Maddi Astigarraga

Larruazala organo zabalena da, izan ere gizakien eta animalien ia gorputz osoa babesten du. Azala geruza babeslea da, eta kolpeetatik, tenperatura altuetatik edo infekzioetatik “salbu” jartzen ditu gorputzak, organismoaren eta ingurumenaren arteko hesi bat bezala jardunda. Baina horrez gain, larruazalak gorputzaren tenperatura erregulatzen du, ura eta gantza metatzen ditu edo sentsore gisa funtzionatzen du.

Hala ere larruazalak funtzio desberdinak ere baditu espeziearen arabera. Esaterako, gizakien kasuan, azalaren kolorea latitudearen eta, beraz, argi ultramorearen intentsitatearen arabera aldatzen da: behe-latitudeetan bizi diren pertsonek azal ilunagoa dute, eta goi-latitudeetan bizi direnak, berriz, pigmentazio argiagoa.

Organo interesgarria da larruazala, eta berari erreparatu dio oraingoan Kiñuk. Eta ez da gutxiagorako, izan ere, gure trikuak arantzez beteta du gorputza eta, hori dela eta, haren azaleko epidermisa geruza fin bat da. Bai bitxia, ezta?

 

Hilero, azkenengo ostiralean, Kiñuk bisitatuko du Zientzia Kaiera bloga. Kiñuren begirada gure triku txikiaren tartea izango da eta haren eskutik gure egileek argitaratu duten gai zientifikoren bati buruzko daturik bitxienak ekarriko dizkigu fin.

Egileaz:

Maddi Astigarraga Bergara (IG: @xomorro_) Biomedikuntzan graduatua, UPV/EHUko Ilustrazio Zientifikoko masterra egin du eta ilustratzailea da.

The post Kiñuren begirada: larruazala appeared first on Zientzia Kaiera.

Estos días de vacaciones navideñas en los que el tiempo andaba revuelto y no invitaba a salir a disfrutar de un agradable paseo, he remoloneado en el sofá delante de la tele. Y un día, haciendo zapping de manera despreocupada, me encontré con una serie tipo docu-reality en la que se muestra el trabajo diario de varios equipos de minería en Alaska, con un título muy directo y evocativo: La Fiebre del Oro. Y digo evocativo porque hace alusión directa a esa locura colectiva que ocurrió en Norteamérica a finales del siglo XIX que condujo a muchos hombres a abandonarlo todo y marcharse a lugares remotos con una pala en una mano y un tamiz en la otra, convencidos de que iban a encontrar la pepita de oro que les haría millonarios. Locura que, visto lo visto en el programa, parece que sigue vigente. Pero lo que llamó mi atención en esta serie no fueron las aventuras y desventuras de estas personas, sino el hecho de que, intercaladas entre las habituales labores de minería, se encontraban pequeñas animaciones con explicaciones geológicas para que pudiésemos entender de dónde salía ese oro o porqué los jefes mineros se centraban en buscar ciertas rocas o niveles de tierra muy concretos. Incluso, defendían el uso de algunas técnicas geológicas para asegurarse de que podrían obtener beneficios económicos con sus explotaciones. Así que hoy voy a haceros un pequeño resumen de lo que nos han querido mostrar en esta serie de televisión.

Hombre bateando los sedimentos de la playa de Nome, en Alaska, buscando oro en 1900. Imagen de los hermanos Lomen, conservada en el The McMahan Photo Art Gallery and Archive.

Los depósitos de oro de Alaska se formaron hace menos de 150 millones de años, debido a varios procesos de colisión que se produjeron por el acercamiento de la Placa tectónica del Pacífico y la Placa tectónica Norteamericana. En este contexto no solo se formaron diversas cadenas montañosas, también se favoreció el ascenso de varias acumulaciones de magma hacia la parte superior de la corteza y se generaron muchas zonas de fractura. Asociados a esos magmas aparecieron fluidos calientes que fueron atrapando todos los elementos químicos presentes en las rocas de su alrededor, incluido el oro. Y en cuanto estos fluidos se encontraban con una fractura, empezaron a ascender hacia la superficie, dando lugar a unas mineralizaciones de cuarzo ricas en oro que, en Geología, se denominan diques y, en minería, se conocen como filones.

Pero su historia no termina aquí. En los últimos 20 millones de años, los ríos se han encargado de erosionar estos diques y arrastrar el oro corriente abajo, hacia su desembocadura, depositando el mineral en las zonas curvadas del cauce donde el agua perdía fuerza. Y, en los últimos 2 millones de años, el hielo también se ha sumado al arrastre de oro desde su depósito original, acumulándolo en áreas deprimidas en la zona del frente de avance de los glaciares. Estos depósitos de oro generados por el efecto del agua, tanto líquida como sólida, se conocen como placeres, y son lo que los equipos mineros actuales buscan explotar. Por este motivo cavan la tierra hasta llegar a niveles en los que encuentran una mezcla de arcillas con abundantes fragmentos de cuarzo y rocas redondeadas, ya que son las chivatas de que han sido arrastradas y erosionadas por el agua desde un filón mineralizado. Entonces hacen una batea manual para ver si también incluye oro y determinar si es rentable explotar ese material.

Depósitos de oro asociados a un dique hidrotermal, incluidos los de tipo placer. Imagen modificada de la original de Michael Priester. Fuente: Minelab

Pero estas excavaciones no las hacen al azar por cualquier lugar, siempre van a tiro hecho. Para ello cuentan con la ayuda de especialistas en la geología de Alaska que utilizan diversas técnicas comunes en la exploración mineral para ayudarles a encontrar el yacimiento de oro que se esconde bajo tierra. Y me voy a centrar en explicaros las dos que describieron en los pocos capítulos que he visto.

La primera es la resistividad eléctrica. Se trata de una técnica geofísica que consiste en introducir unos electrodos cilíndricos en el suelo conectados en serie mediante un cableado que, además, se conecta a una caja medidora de resistividad. Estos electrodos son capaces de enviar una corriente eléctrica que se transmite en profundidad y que va cambiando de potencial según atraviesa diferentes materiales o estructuras geológicas. Estos cambios en el potencial eléctrico quedan marcados en la caja medidora, lo que nos permite tratar los datos para realizar una especie de radiografía tridimensional del subsuelo. En el programa, emplearon esta técnica para identificar antiguos canales fluviales y acumulaciones de materiales metálicos transportados por los glaciales hace milenios, calculando la profundidad a la que se encontraban estas estructuras geológicas y, por tanto, los posibles yacimientos auríferos.

Estudio de resistividad eléctrica del terreno en la mina de crisoprasa de Szklary (Baja Silesia, Polonia). Fuente: Wikimedia Commons

La segunda técnica os debería sonar más, porque ya he hablado de ella: los testigos de sondeo. En este caso, realizaron varias perforaciones a lo largo del terreno que tenían pensado explotar para obtener un registro continuo del subsuelo hasta la base rocosa. A estos sedimentos se les realizaron dos análisis consecutivos. En primer lugar, un estudio geoquímico para conocer los elementos químicos presentes en el mismo, buscando niveles que dieran positivo en oro. Y, en segundo lugar, lavaron y tamizaron esos niveles para calcular la concentración de oro con respecto al total de sedimento. De esta manera, pudieron determinar dónde y a qué profundidad se encontraban los yacimientos y, así, decidir si les era rentable o no explotarlos.

Debo reconocer que la serie no consiguió engancharme, así que no os puedo contar si estos equipos mineros se hicieron millonarios o si acabaron en la ruina, a mí únicamente me interesaron las animaciones explicativas que describían estos procesos y técnicas geológicas. Y, aunque eran más sencillas y resumidas de lo que yo os he comentado aquí, científicamente hablando sí que eran muy correctas. Así que puedo utilizarlas como otro ejemplo más no solo de que la Geología está en todo lo que nos rodea, sino también de que podemos aprender Ciencias de la Tierra gracias a cosas que, a priori, no parecen muy centradas en aumentar nuestro conocimiento científico. Únicamente hay que saber mirarlo todo con ojos geológicos.

 

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 Aprendiendo Geología mientras buscamos oro en Alaska se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Beatriz Apellániz eta Sara Insausti

Gaur egun ART tratamendua (ingelesetik, Antiretroviral Therapy) erabiltzen da Giza Immunoeskasiaren birusak (GIB) eragindako infekzioa kontrolatzeko. ARTaren ezarpena erabateko iraultza izan zen birus honek eragindako Hartutako Immunoeskasiaren Sindromearen (HIES) tratamenduan eta prebentzioan, hilgarria zen sindrome bat gaixotasun kroniko bilakatzea lortuz. Terapiaren eskuragarritasuna, ordea, ez da erabat unibertsala oraindik. Gainera, ARTa ez da latentzia fasean birus-gordailuetan “lo” dagoen birusa ezabatzeko gai, eta gaixoek bizitza guztian zehar jaso behar dituzte botikak, albo-ondorio ugarirekin.

Hori dela eta, GIBari aurre egiteko estrategia berrien bilaketa etengabea da. Infektatutako indibiduoen tratamendurako eta baita esposizio aurreko zein ondoko prebentziorako, antigorputz monoklonalen (mAb) erabilera interes handiz aztertua izaten ari da. Farmako hauei dagokienez, 100 baino gehiago dira klinikan erabiltzeko agentzia erregulatzaileek 1985az geroztik onartu dituzten antigorputzak edota hauetatik eratorriak. Batez ere minbizi desberdinak eta gaixotasun autoimmuneak trartatzeko erabiltzen badira ere, gaixotasun infekziosoen esparruan gero eta indar gehiago hartzen hasi dira, besteak beste COVID-19 pandemiak bultzatuta.

Irudia: antigorputz baten egitura orokorra eta osagaiak. BioRender.com-ekin egina. (Irudia: Apellániz, Beatriz et. al. (2024). Iturria: Ekaia aldizkaria)

GIBaren aurkako antigorputzek infekzioa blokeatzeko ahalmen handia izateaz gain, zelula infektatuen garbiketa eragin dezakete, baita zelularteko transmisioa inhibitu ere. Molekula hauek berariaz duten segurtasun profilak, dosifikazio erregimen luzeagoak ahalbidetzen dituzten aldeko ezaugarri farmako-zinetikoek, eta ostalariaren immunitate sistemarekin elkar eragiteko duten gaitasunak immunoterapian erabiltzeko hautagai erakargarriak bihurtu ditu.

GIBaren infekzioa blokeatzeko gai diren antigorputz desberdinekin egindako saio klinikoak ugariak izan dira. Entsegu hauek GIBaren tratamendu zein prebentzioan etorkizunean eman beharko diren pausuak zehazteko emaitza itxaropentsuak agerian utzi dituzte. Lehenik eta behin, monoterapia baztertu eta antigorputz konbinaketa egokiak garatzea ezinbestekoa dela erakutsi dute, GIBa bezalako patogeno aldakorrek, tratamenduaren potentzia oso altua izanda ere, erresistenteak diren ihes-aldaerak garatzeko gaitasuna baitute. Birusaren gainazalean agertzen diren eskualde (epitopo) desberdinei zuzendutako antigorputzen nahasketa egokiak, banakoa andui zirkulatzaileen sorta zabalago baten kontra babestuko duela espero da. Gainera, ingeniaritza genetikoa erabiliz diseinu berritzaileak erabiltzeak indarra hartu du, antigorputzen ezaugarri desiragarriak optimizatzeko, haien eraginkortasun tartea are gehiago zabaltzeko helburuarekin. Beste alde batetik, antigorputzak beste botika batzuekin konbinatzea proposatu da. Antigorputz bat edo batzuk antzeko dosifikazio tartea duten ekintza luzeko botika antierretrobiralekin lotzea aukera bat litzateke, tratamenduaren eraginkortasuna eta horrekiko atxikimendua handituz pazienteen bizi kalitatea hobetzeko helburuarekin.

Azkenik, eta etorkizunera begira, antigorputzen erabilera kontuan hartua izan da GIBaren sendaketa osoa lortzeko helburu duten ikerketetan. Orain arte egindako entsegu klinikoek antigorputzek pazienteen birus-gordailuak ezabatzeko gaitasuna frogatu ez badute ere, saio kliniko berriak martxan jarri dira antigorputzak eta agente immuno-modulatzaileak konbinatuz. Estrategia berri hauek latentzia egoeran dauden eta immunitate sistemarentzat ikusezinak diren birusak “esnatu” eta berehala blokeatzeko helburuarekin diseinatuak izan dira, birus-gordailu hauek ezabatu eta gaixotasunaren behin betiko sendaketa bilatzeko.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: 46
• Artikuluaren izena: Espektro zabaleko antigorputzen rola GIBaren aurkako terapian eta prebentzioan
• Laburpena: Terapia antirretrobiral konbinatuaren erabilera iraultza bat izan zen GIBaren infekzioaren tratamenduan eta prebentzioan. Hala ere, terapia hau ez da gai birusa organismotik erabat ezabatzeko, eta GIB infekzio kasu berrien munduko tasak mantso jaisten jarraitu du. Beraz, GIBaren prebentzio eta tratamendurako ikuspegi berriak aztertzeko beharra dago. Antigorputzak GIBaren aurkako aukera terapeutiko gisa proposatuak izan dira, epitopo biralak blokeatzeaz gain ostalariaren immunitate sistemarekin elkar ekiteko gaitasuna dutelako. Azken urteotan, GIBaren fusio proteinaren eskualde desberdinak ezagutzen dituzten espektro zabaleko zenbait antigorputz neutralizatzaile (bnAb) saio klinikoetan ebaluatuak izan dira. Lan honetan, GIBaren testuinguruan bnAb-ek eskaintzen dituzten aukerak eta beren garapen klinikoan ager daitezkeen oztopoak aztertuko dira.
• Egileak: Beatriz Apellániz eta Sara Insausti
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 239-254
• DOI: 10.1387/ekaia.25020

Egileez:

Beatriz Apellániz UPV/EHUko Farmazia fakultateko Fisiologia Saileko ikertzailea da.

Sara Insausti UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Biokimika eta Biologia Molekularra Saileko eta Biofisika Institutuko ikertzailea da.

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

The post Espektro zabaleko antigorputzen rola GIBaren aurkako terapian eta prebentzioan appeared first on Zientzia Kaiera.

Cada 29 de enero, desde hace más de treinta años, se celebra en Estados Unidos el Puzzle Day. Esta conmemoración es una iniciativa de la creadora de rompecabezas Jodi Jill, que nació precisamente el 29 de enero de 1971.

Un rompecabezas. Fuente: Wikimedia Commons.

 

Nos unimos a esta celebración con cinco rompecabezas, en nuestro caso, matemáticos. Para solucionarlos no está de más recordar estas palabras del matemático Henry Ernest Dudeney (1857-1930) 

Un buen rompecabezas debe exigir el ejercicio de nuestro mejor ingenio y habilidad, y aunque el conocimiento de las matemáticas y la lógica son a menudo de gran utilidad en la solución de estas cosas, sin embargo, a veces sucede que una especie de astucia y sagacidad naturales son de considerable valor.

El puzle de los cuatro robles

Este es un problema de ingenio propuesto por Sam Loyd (1841-1911) en su Cyclopedia of 5000 Puzzles, Tricks, and Conundrums With Answers (1914):

Un padre deja a sus cuatro hijos un campo cuadrado conteniendo cuatro robles [ver debajo]. Pero les pone una condición para obtener este legado: deben dividir el campo en cuatro partes, todas de la misma forma y tamaño, de manera que cada trozo de tierra contenga uno de los árboles. ¿Cómo lograrán hacerlo?

El planteamiento del problema. Fuente: Wikimedia Commons.

 

Piensa un poco antes de mirar la solución en este enlace.

Un puzle con dos dados

El autor de este rompecabezas es Pierre Berloquin (1939):

Timoteo y Sofía están jugando con dos dados de seis caras. Pero no son dados normales: en vez de tener un número, cada cara está coloreada de rojo o azul.

Los dos amigos tiran los dados por turnos. Deciden que Timoteo ganará la partida si las dos caras superiores son del mismo color y Sofía lo hará si son diferentes. Se sabe que sus probabilidades de ganar son iguales.

También se sabe que el primer dado tiene 5 caras rojas y 1 cara azul.

¿Cuáles son los colores del segundo dado?

Pensemos en los posibles resultados en cada tirada: al lanzar dos dados de seis caras se obtienen 36 resultados posibles. Como Timoteo y Sofía tienen las mismas probabilidades de ganar, debe haber 18 resultados en los que ambos dados tengan el mismo color y otros 18 en los que la tirada muestre caras de distinto color. Si x es la cantidad de caras rojas en el segundo dado, debe cumplirse que:

18 = 5x + 1(6 – x).

Se deduce inmediatamente que x = 3, y entonces el segundo dado debe tener 3 caras rojas y 3 caras azules.

Un puzle numérico

El creador de rompecabezas japonés Nobuyuki Yoshigahara (1936-2004) consideraba que este puzle era su obra maestra:

Los números que se muestran en la imagen de debajo están ordenados según una regla determinada. ¿Cuál es el número que falta?

Fuente: Futility Closet.

 

Por supuesto, lo importante es encontrar la regla. Intenta encontrarla antes de leer la solución.

Se observa en una primera mirada que 99 – 72 = 27, 45 – 27 = 18, 39 – 18 = 21, … parece que esta es la regla, es decir, la diferencia de los números de una fila devuelve el número del círculo de debajo. Así, como 28 – ? = 13, parece que debe ser ? = 15. Pero si miramos lo que sucede en la última fila, tenemos que 21 – 13 = 8, no 7 como se indica en el diagrama. Así que esta no es la regla.

Mirando de nuevo el diagrama, se puede comprobar que al sumar los dígitos de una fila se obtiene el número que se encuentra en el círculo de debajo. Por ejemplo, 7 + 2 + 9 + 9 = 27 para la primera fila, 4 + 5 + 2 + 7 = 18. Se comprueba que esta regla funciona en todas las filas. Así, 2 + 1 + 3 + 6 = 12, que es el número que falta en la imagen.

Un puzle olímpico

Esta propuesta procede de un problema de la Olimpiada Matemática rusa de 1999:

Se pide demostrar que los números del 1 al 15 no se pueden dividir en un grupo A de 13 números y otro B de 2 números de modo que la suma de los números de A sea igual al producto de los números de B.

Haremos la demostración por reducción al absurdo: supongamos que fuera posible dividir los números en dos grupos con las condiciones que se indican. Llamemos x e y a los dos números en B. Entonces se cumple que:

(1 + 2 + … + 15) – x – y = xy,

Es decir, 120 = xy + x + y, o lo que es lo mismo:

121 = (x + 1) (y + 1).

El número 121 = 112, con lo que es necesariamente x = y = 10. Pero esta solución no es válida, porque x e y son números distintos. Así, queda demostrado lo que se pedía.

Un puzle en el campo de tiro

Este último rompecabezas se debe al matemático Peter Winkler (1946):

Sofía y Timoteo (que ya se han cansado de jugar a los dados) acuden a un campo de tiro. Sofía acierta a un objetivo pequeño el 75 % de las veces y Timoteo, con peor puntería, solo el 25 % de las veces.

Los dos apuntan a ese objetivo pequeño y disparan simultáneamente. Una bala lo alcanza.

¿Cuál es la probabilidad de que haya venido del arma de Sofía?

Como Sofía posee el triple de calidad de aciertos que Timoteo, dan ganas de decir que la probabilidad es del 75 %. Pero ese argumento no es válido porque hay que tener en cuenta los aciertos y los fallos. Pensemos en todas las situaciones posibles:

1. La probabilidad de que Sofía y Timoteo acierten en la diana es de 3/4 × 1/4 = 3/16,

2. La probabilidad de que ni Sofía ni Timoteo acierten su tiro es de 1/4 × 3/4 = 3/16,

3. la probabilidad de que Sofía acierte y Timoteo no es de 3/4 × 3/4 = 9/16, y, finalmente,

4. la probabilidad de que Timoteo acierte y Sofía no es de 1/4 × 1/4 = 1/16.

Como solo una bala alcanza el objetivo, se da necesariamente una de las situaciones descritas en 3) o en 4). Así, hay una probabilidad de 9/10 de que la bala que ha alcanzado en el blanco sea la de Sofía.

Referencias

• The Four Oaks Puzzle, Futility Closet, 8 febrero 2024

• A Dice Puzzle, Futility Closet, 23 octubre 2014

• Nob’s number puzzle, Futility Closet, 30 abril 2014

• 15 Puzzle, Futility Closet, 2 julio 2013

• Gun control, Futility Closet, 15 enero 2025

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 Cinco rompecabezas para celebrar el “Puzzle Day” se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Blanca Martínez

Wind Rose heavy metaleko talde italiarrak disko berria plazaratu berri du, eta “Rock and Stone” (arroka eta harria) izeneko abesti bat barne hartzen du. Horrekin, haiek ere bat egin dute termino zuzena zein den erabakitzeko eztabaida zoragarriarekin: sinonimoak dira? Noiz erabili behar da bat eta noiz bestea? Zorionez (edo zoritxarrez, ikustear dago), RAE (Espainiako Errege Akademia) egoera argitzera agertu da. Harri eta arroka hitzen definizio zehatzak gehitu ditu, zalantza horiek argitu ahal izango dizkigutenak (edo ez). Ikus dezagun zer esan duten.

RAEk hainbat adiera ditu harri hitzerako, baina hauxe da lehenengoa, a priori garrantzitsuena: “substantzia minerala, gutxi gorabehera gogorra eta trinkoa”. Eta hauxe da arroka hitzaren lehen definizioa: “harria, edo haren beta, oso gogorra eta solidoa”. Horren arabera, badirudi bi kontzeptuen arteko aldea euren gogortasuna dela: oso gogorra baldin bada, arroka da; eta bigunagoa baldin bada, harria. Baina horrekin guztiarekin tente jartzen zaigu ilea Geologiako profesional guztiei.

1. irudia: baten batek harri izendatuko ditu, baina arrokak dira. (Argazkia: Sean Stratton. Iturria: Unsplash)

Gogortasuna mineralen propietate bat da, eta zerikusia du azaleran haustura edo aldaketa iraunkor bat izateko erresistentzia mekanikoarekin objektu bat edo beste mineral bat aplikatzean. Hainbat eskala daude mineralak gogortasunaren arabera ordenatzeko. Horien artean ezagunena Mohs eskala da. Hala ere, eskala horietako batean ere ez dago bi talde handien banaketarik, non adierazten diguten “hemendik hona harriak dira, eta hemendik aurrera arrokak”. Orduan, nondik atera du RAEk bi kontzeptuen arteko aldea gogortasunean oinarritzen dela? Ba geologiari buruz zabaldu den interpretazio oker batetik.

Jarraian azalduko dut. Beste edozein zientziatan bezala, geologian den-dena sailkatzea eta definitutako azpitalde bakoitzari aurrekoa baino konplikatuagoa den izen bat jartzea maite dugu. Eta sailkapen horietako bat sedimentu alearen tamainan oinarritzen da; hau da, Lurraren azaleran erosionatu, lekualdatu eta jalkitzen diren partikulen diametroan, lurperatu eta litifikatu aurretik. Horrelaxe definitu da Udden-Wentworth eskala granulometrikoa, hiru talde handi barne hartzen dituena: lokatza (0,063 mm-tik beherako diametroa duten partikulak), harea (0,063 mm eta 2 mm arteko diametroa duten materialak) eta legarra (2 mm-tik gorako diametroa duten sedimentuak). Horiek dira izen ofizialak, testuliburuetan eta geologiari lotutako argitalpen zientifikoetan aurkituko dituzuenak. Baina, badakizue nola izendatzen ditugun geologoek gure artean? Lokatza, harea eta harriak.

2. iruda: Udden-Wentworth eskala granulometrikoa. Sedimentuen hiru talde handiak zehazten dira partikulen diametroen muga balioen arabera, baita talde bakoitzeko azpitaldeak ere. (Irudi eraldatua. Iturria: Setiawan, B., Antonie, S. eta Adhiperdana, B. (2019). Grain-size characteristics of Aceh’s coastal deposits. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 523.)

Eta hor aurkitzen dugu bilatzen ari ginen hitza, arroka zati txikiei erreferentzia egiten dien izendapen informal batean. Oro har, 20 edo 30 cm-tik beherakoak dira, eskuaz har ditzakegu eta motxilan sartu mendian gaudenean. Baina harriaren definizio hori geologian aritzen garenon sekreturik kuttunena da. Ez dugu sekula esango jendaurrean termino horiek erabiltzen ditugunik material sedimentarioak izendatzeko. Horregatik eman du RAEk definizio okerra; ez zeukaten informazio guztia: alearen tamainak ez du zerikusirik materialen gogortasunarekin.

Harria arroka eraldatua da

Baina ez da dena okerra RAEren hiztegian. Arroka terminoaren laugarren eta azken adierak honela dio: “Jatorri naturaleko material solidoa, mineral batzuen edo baten asoziazioz sortutakoa. Lurraren azalaren zati handi bat hartzen du”. Definizio hori ia perfektua da; badirudi geologia eskuliburu batetik zuzenean hartu dutela. Eta harriaren kasuan? Ba, halaxe dio bigarren sarrerak: “eraikuntzan erabiltzen den harri zatia”; eta honela hirugarrenak: “inskripzio edo figuraren batekin landutako harria”. Bietan ulertzen da harri terminoa “substantzia minerala, gutxi gorabehera gogorra eta trinkoa” dela.

Kasu horretan ere, definizio borobilak dira. Izan ere, arroka eta harri kontzeptuen arteko benetako aldea, geologiaren arloan mundu osoan onartutakoa eta gizartean zabaldu behar litzatekeena, honako hau da: arroka material solido naturala da, eta harria gizakiak moduren batean eraldatu duen arroka bat (ebakita, leunduta, landuta, etab.). Horiek horrela, harrobi batean ustiatuko diren arroken azaleratze bat ikusiko dugu, eta maila bat ebakitzen denean lantzeko moduko lauzak ateratzeko, harri apaingarriak izango ditugu esku artean.

3. irudia: A) kareharri arrokaren azaleratzea; material solido naturala. B) kareharriaren adibidea; gizakiak eraldatutako arroka, elementu apaingarria izateko.

Horrenbestez, geologiako profesionalak haserretu egiten bagara ere jendeak harri hitza erabiltzen duenean, ezin dugu ezer esan sukalde-gainekoari, espaloiko lauzari edo arkeologia indusketa batean aurkitutako gezi punta bati buruz ari direnean. Baina jarraituko dugu jendea zuzentzen harri erabiltzen badu ibai baten ibilguan aurkitzen duen uharria izendatzeko. Izan ere, txikia bada ere, hori arroka da, material naturala, gizakiak eraldatu gabea. Eta utz iezadazue gomendio bat ematen: ez geratu soilik hitz baten lehen definizioarekin hiztegian bilaketak egitean. Ikusi duzuenez, zenbaitetan azken adierak dira deskribapen zuzenena.

Egileaz:

Blanca María Martínez (@BlancaMG4) Geologian doktorea da, Aranzadi Zientzia Elkarteko ikertzailea eta UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Geologia Saileko laguntzailea.

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2024ko urriaren 24ean: ¿Por qué la llaman piedra si quieren decir roca?

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

The post Zergatik deitzen zaio harria benetan arroka esan nahi bada? appeared first on Zientzia Kaiera.

Mientras ideaban un nuevo algoritmo cuántico, cuatro investigadores establecieron accidentalmente un límite estricto para el fenómeno «fantasma».

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

Kristina Armitage/Quanta Magazine

Hace casi un siglo, el físico Erwin Schrödinger llamó la atención sobre una peculiaridad del mundo cuántico que ha fascinado y desconcertado a los investigadores desde entonces. Cuando las partículas cuánticas, como los átomos, interactúan, se deshacen de sus identidades individuales en favor de un estado colectivo que es mayor y más extraño que la suma de sus partes. Este fenómeno se llama entrelazamiento.

Los investigadores tienen una comprensión sólida de cómo funciona el entrelazamiento en sistemas idealizados que contienen solo unas pocas partículas. Pero el mundo real es más complicado. En grandes conjuntos de átomos, como los que forman las cosas que vemos y tocamos, las leyes de la física cuántica compiten con las leyes de la termodinámica y las cosas se complican.

A temperaturas muy bajas, el entrelazamiento puede extenderse a grandes distancias, envolviendo a muchos átomos y dando lugar a fenómenos extraños como la superconductividad. Sin embargo, si aumentamos la temperatura, los átomos se mueven y rompen los frágiles enlaces que unen a las partículas entrelazadas.

Los físicos llevan mucho tiempo intentando precisar los detalles de este proceso. Ahora, un equipo de cuatro investigadores ha demostrado que el entrelazamiento no se debilita simplemente a medida que aumenta la temperatura, sino que, en los modelos matemáticos de sistemas cuánticos, como las formaciones de átomos en los materiales físicos, siempre hay una temperatura específica por encima de la cual desaparece por completo. “No es solo que sea exponencialmente pequeño”, explica Ankur Moitra, del Instituto Tecnológico de Massachusetts, uno de los autores del nuevo resultado. “Es cero”.

Los investigadores ya habían observado indicios de este comportamiento y lo habían denominado la “muerte súbita” del entrelazamiento, pero sus pruebas eran en su mayoría indirectas. El nuevo hallazgo establece un límite mucho más fuerte al entrelazamiento de una manera matemáticamente rigurosa.

Curiosamente, los cuatro investigadores que están detrás del nuevo resultado ni siquiera son físicos y no se proponían demostrar nada sobre el entrelazamiento. Son científicos informáticos que se toparon con la prueba por accidente mientras desarrollaban un nuevo algoritmo.

Independientemente de su intención, los resultados entusiasmaron a los investigadores del área. “Es una afirmación muy, muy contundente”, comenta Soonwon Choi, físico del MIT. “Me quedé muy impresionado”.

En busca del equilibrio

El equipo hizo su descubrimiento mientras exploraba las capacidades teóricas de los futuros ordenadores cuánticos: máquinas que explotarán el comportamiento cuántico, incluidos el entrelazamiento y la superposición, para realizar ciertos cálculos mucho más rápido que las ordenadores convencionales que conocemos hoy.

Una de las aplicaciones más prometedoras de la computación cuántica es el estudio de la propia física cuántica. Supongamos que queremos entender el comportamiento de un sistema cuántico. Los investigadores primero deben desarrollar procedimientos específicos, o algoritmos, que los ordenadores cuánticos puedan utilizar para responder a nuestras preguntas.

Ewin Tang ayudó a diseñar un nuevo algoritmo rápido para simular cómo se comportan ciertos sistemas cuánticos a altas temperaturas. Foto: Xinyu Tan

Pero no todas las preguntas sobre los sistemas cuánticos son más fáciles de responder utilizando algoritmos cuánticos. Algunas son igualmente fáciles para los algoritmos clásicos, que se ejecutan en ordenadores comunes, mientras que otras son difíciles tanto para los algoritmos clásicos como para los cuánticos.

Para entender en qué aspectos los algoritmos cuánticos y las ordenadores que pueden ejecutarlos pueden ofrecer una ventaja, los investigadores suelen analizar modelos matemáticos llamados sistemas de espín, que capturan el comportamiento básico de conjuntos de átomos en interacción. A continuación, pueden preguntarse: ¿qué hará un sistema de espín cuando lo dejamos solo a una temperatura determinada? El estado en el que se establece, llamado estado de equilibrio térmico, determina muchas de sus otras propiedades, por lo que los investigadores han buscado durante mucho tiempo desarrollar algoritmos para encontrar estados de equilibrio.

El hecho de que esos algoritmos sean realmente útiles por su naturaleza cuántica depende de la temperatura del sistema de espín en cuestión. A temperaturas muy altas, los algoritmos clásicos conocidos pueden hacer el trabajo fácilmente. El problema se complica a medida que la temperatura disminuye y los fenómenos cuánticos se hacen más fuertes; en algunos sistemas se vuelve demasiado difícil incluso para que los ordenadores cuánticos lo resuelvan en un tiempo razonable. Pero los detalles de todo esto siguen siendo turbios.

“¿Cuándo se llega al espacio donde se necesita la cuántica y cuándo se llega al espacio donde la cuántica ni siquiera ayuda?”, se pregunta Ewin Tang, investigadora de la Universidad de California en Berkeley y una de los autoras del nuevo resultado. “No se sabe mucho al respecto”.

En febrero, Tang y Moitra comenzaron a pensar en el problema del equilibrio térmico junto con otros dos científicos informáticos del MIT: un investigador postdoctoral llamado Ainesh Bakshi y el doctorando de Moitra, Allen Liu. En 2023, todos habían colaborado en un algoritmo cuántico innovador para una tarea diferente que involucraba sistemas de espín y estaban buscando un nuevo desafío.

“Cuando trabajamos juntos, las cosas fluyen”, afirma Bakshi. “Ha sido fantástico”.

Antes de ese gran avance de 2023, los tres investigadores del MIT nunca habían trabajado en algoritmos cuánticos. Su formación era en teoría del aprendizaje, un subcampo de la informática que se centra en algoritmos para el análisis estadístico. Pero, como los ambiciosos novatos de todo el mundo, vieron su relativa ingenuidad como una ventaja, una forma de ver un problema con nuevos ojos. “Uno de nuestros puntos fuertes es que no sabemos mucho de cuántica”, cuenta Moitra. “La única cuántica que conocemos es la cuántica que Ewin nos enseñó”.

El equipo decidió centrarse en temperaturas relativamente altas, donde los investigadores sospechaban que existirían algoritmos cuánticos rápidos, aunque nadie había podido demostrarlo. Pronto encontraron una forma de adaptar una vieja técnica de la teoría del aprendizaje a un nuevo algoritmo rápido. Pero mientras escribían su artículo, otro equipo presentó un resultado similar: una prueba de que un prometedor algoritmo desarrollado el año anterior funcionaría bien a altas temperaturas. Se les había adelantado.

La muerte súbita renace

Un poco decepcionados por haber quedado en segundo lugar, Tang y sus colaboradores comenzaron a comunicarse con Álvaro Alhambra, físico del Instituto de Física Teórica de Madrid y uno de los autores del artículo rival. Querían determinar las diferencias entre los resultados que habían obtenido de forma independiente. Pero cuando Alhambra leyó un borrador preliminar de la prueba de los cuatro investigadores, se sorprendió al descubrir que habían demostrado algo más en un paso intermedio: en cualquier sistema de espín en equilibrio térmico, el entrelazamiento desaparece por completo por encima de cierta temperatura. “Les dije: ‘Oh, esto es muy, muy importante’”, cuenta Alhambra.

De izquierda a derecha: Allen Liu, Ainesh Bakshi y Ankur Moitra colaboraron con Tang, aprovechando su experiencia en una rama diferente de la informática. “Uno de nuestros puntos fuertes es que no sabemos mucho sobre la computación cuántica”, afirma Moitra. Fots, de izquierda a derecha: Cortesía de Allen Liu; Amartya Shankha Biswas; Gretchen Ertl

El equipo revisó rápidamente su borrador para destacar el resultado accidental. “Resulta que esto simplemente se desprende de nuestro algoritmo”, explica Moitra. “Obtenemos más de lo que esperábamos”.

Los investigadores habían observado esta muerte súbita del entrelazamiento desde la década del 2000 en experimentos y simulaciones en ordenadores clásicos comunes. Pero ninguno de estos trabajos anteriores había podido medir directamente la desaparición del entrelazamiento. Además, solo habían estudiado el fenómeno en sistemas pequeños, que no son los más interesantes.

“Podría haber sido que para sistemas cada vez más grandes habría que alcanzar temperaturas cada vez más altas para ver la ausencia de entrelazamiento”, explica Alhambra. En ese caso, el fenómeno de muerte súbita podría ocurrir a temperaturas tan altas que sería irrelevante en materiales reales. El único límite teórico anterior, de 2003, dejaba abierta esa posibilidad. En cambio, Tang y sus colaboradores demostraron que la temperatura a la que desaparece el entrelazamiento no depende del número total de átomos en el sistema. Lo único que importa son los detalles de las interacciones entre los átomos cercanos.

Álvaro Alhambra, un físico que trabajaba en el mismo problema que Tang, Moitra, Bakshi y Liu, se dio cuenta de que habían demostrado accidentalmente un nuevo resultado sobre el entrelazamiento cuántico mientras desarrollaban su algoritmo. Foto: Laura Marcos

El método que utilizaron en su demostración fue inusual en sí mismo. La mayoría de los algoritmos para hallar estados de equilibrio térmico se inspiran en la forma en que los sistemas físicos reales se acercan al equilibrio. Pero Tang y compañía utilizaron técnicas muy alejadas de la teoría cuántica.

“Eso es lo que hace tan asombroso este artículo”, comenta Nikhil Srivastava, un científico informático de Berkeley. “La prueba en cierto modo ignora la física”.

La búsqueda continúa

La prueba de los cuatro investigadores de que los sistemas de espín de alta temperatura carecen de entrelazamiento ayuda a explicar otra característica interesante de su nuevo algoritmo: muy poco de él es realmente cuántico. Es cierto que el resultado del algoritmo (una descripción completa de cómo se orientan los átomos en un sistema de espín en equilibrio térmico) es demasiado difícil de manejar para almacenar en una máquina clásica. Pero, salvo el último paso que genera este resultado, cada parte del algoritmo es clásica.

“Es esencialmente el cálculo cuántico más trivial”, afirma Liu.

Tang tiene una larga trayectoria en el descubrimiento de resultados de “descuantización”, es decir, pruebas de que los algoritmos cuánticos no son realmente necesarios para muchos problemas. Ella y sus colaboradores no estaban tratando de hacer eso esta vez, pero la prueba de la desaparición del entrelazamiento con la que se toparon equivale a una versión aún más extrema de la descuantización. No es solo que los algoritmos cuánticos no ofrezcan ninguna ventaja en un problema específico que involucre sistemas de espín de alta temperatura; es que no hay nada cuántico en esos sistemas.

Pero eso no significa que los investigadores de computación cuántica deban perder la esperanza. Dos artículos recientes identifican ejemplos de sistemas de espín de baja temperatura en los que los algoritmos cuánticos para medir estados de equilibrio superan a los clásicos, aunque aún queda por ver lo extendido que está este comportamiento. Y aunque Bakshi y sus colaboradores han demostrado un resultado negativo, el método poco ortodoxo que utilizaron para llegar a él indica que pueden surgir nuevas ideas fructíferas de lugares inesperados.

“Podemos ser optimistas y pensar que se descubrirán nuevos algoritmos increíbles”, afirma Moitra. “Y que, en el proceso, podremos descubrir hermosas matemáticas”.

 

El artículo original, Computer Scientists Prove That Heat Destroys Quantum Entanglement, se publicó el 28 de agosto de 2024 en Quanta Magazine.

Traducido por César Tomé López

El artículo El calor destruye el entrelazamiento cuántico se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Juanma Gallego

Jolasaren bitartez, txinpantze helduek tentsioak gutxitu eta kooperazioa indartzen dutela ondorioztatu dute biologoek. Portaera horiek, gainera, aise kutsatzen direla egiaztatu dute.

Galdera klasiko bat da: gainerako animalien aurrean, zerk egiten gaitu gizakiak gizaki? Hasiera batean gauza asko direla eman dezake, baina biologoek eta etologoek beren ikerketetan aurrera egiten duen heinean, argi dago gero eta gutxiago direla animaliekiko alde horiek.

Bereizten gaituen portaera horietako bat da helduaroan ere jolasteko joera mantentzen dugula, baina zientzialariek argitu dute txinpantze (Pan troglodytes) talde batzuetan bederen helduaroan jolasa oso zabalduta dagoela, eta, gainera, horrek arrazoi bat izan dezakeela. Duela gutxi kaleratu diren bi ikerketak hala nabarmendu dute.

1. irudia: zientzialariek egiaztatu dute helduek jolas egiteko ohitura mantentzen dutela; batez ere, tentsioko uneen bueltan, bai eta kolaborazioa beharrezkoa den uneetan ere. (Argazkia: Liran Samuni / Taï Chimpanzee Project, CC BY-SA)

Horietako lehena Current Biology aldizkarian argitaratutako zientzia artikuluan jaso dute. Bertan azaldu dute txinpantzeek ―gizakiek bezala―, gaztaroan ez ezik, bizitza osoan zehar jolasteko ohitura mantentzen dutela, eta portaera hori bereziki agertzen dutela taldearen kolaborazioa eskatzen duten gertaeren aurretik, hala nola tximinoen bila ehizan abiatu baino lehen edota beste taldeetako txinpantzeetatik beren lurraldea babestu aurretik.

Tai basoan (Boli Kosta) bizi diren hiru txinpantze talde sei urtez —2012 eta 2018 urte tartean— egindako behaketan oinarritu dute ikerketa. Denbora horretan, hiru komunitatetako 57 helduren artean izandako 5.000 jolas saio inguru jaso dituzte ikertzaileek.

Ondorioztatu dute txinpantze heldu horien artean jolasa dezente zabalduta dagoela, eta, gainera, askotariko modutan gertatzen dela. Behatutako egunen %40 inguruan jolasak ikusi dituzte, bereziki janaria eskuragarri zegoenetan. Normalean biren arteko jolasak ziren arren, batzuetan heldu gehiago batzen ziren jokora. Gehienez bost txinpantze batera ikusi dituzte jolasean.

Helduek ―berdin arrek zein emeek― honako jarduerak egitera jolasten dute: borrokak, simulatutako koskak, zaplaztekoak, tiradizoak edota jazarpenak. Seriotan ez eta jolasean ari direla argi uzteko, txinpantze hauek jolas aurpegiak eta arnasestuka egindako bokalizazioak erabiltzen dituzte; horiek gizakien artean irribarreek eta barreek betetzen duten funtzioaren parekotzat jo dituzte. Hau garrantzitsua da, jolasean erakutsitako jarrera horietako asko direlako, hain zuzen, borrokan erabiltzen dituzten berdinak.

Egia da helduok ez dugula horrenbeste jolas egiten, baina, modu berean, jolas soziala gizakiei lotutako zerbait unibertsaltzat jotzen da. Ohar batean zientzialariek nabarmendu dute jolasak askotariko funtzioak dituela. Besteak beste, tolerantziaren garapena, kohesioa eta loturak mantentzea eta kooperazioa jarri dituzte horren adibidetzat.

Tentsio handiagoko uneetan ere helduek gehiago jotzen zuten jolastera. Hala, eme bat estaltzeko prest zegoen egunetan, emeek beste helduekin jolasteko aukera %50 handitzen zen. Zientzialariek diote hori izan daitekeela estresa eta tentsio soziala arintzeko modu bat.

Modu berean, helduen arteko bestelako liskarretan ere jolasa lagungarria delakoan daude ikertzaileek. Adibidez, elkarren arteko borroka izan duten helduek gehiago jolasten dute haien artean. Horren arrazoia izan daiteke tentsioa arintzeko eta arazoak konpontzeko tresna gisa balio duela jolasak.

2. irudia: Tai basoan (Boli Kosta) bizi diren hiru txinpantze talde sei urtez behatu dituzte lehen ikerketan. (Argazkia: Alexey Yakovlev/ FLICKR, CC BY-SA 2.0)

“Erakutsi dugu jolas sozialak txinpantze helduetan portaera kolaboratiboak sustatu ditzakeela, elkarrekintza diadikoetatik hasita, hainbat norbanakoen arteko kolaborazioa eskatzen duten jarduera konplexu eta arriskutsuetara”, azaldu du Göttingengo Primate Zentroko (Alemania) ikerlari Liran Samunik.

Adituak ohartarazi du bertan ikertutako txinpantzeen portaera ez dela halabeharrez zertan gertatu beste populazioetan, txinpantzeen portaera askotarikoa baita, eta, taldearen arabera, estrategia desberdinak garatu ditzaketelako. Zentzu honetan, nabarmendu dute behatutako taldeak oso kohesionatuta daudela, eta uste dute bi faktoreak —taldean kohesio handia egotea eta helduen artean jolasa oso zabalduta egotea— lotuta daudela. Hori dela eta, ikertzaileek esku artean daukaten hipotesia da koherentzia eta kohesio handiagoa duten txinpantze populazioek helduaroan gehiago jolasten dutela.

Etorkizuneko lanetan alderatu nahi dituzte Tai basoko txinpantzeak eta beste zenbait taldetakoak, jokoari dagokionez bederen. Argitu nahi duten kontu bat da ea animaliek nahita erabiltzen ote duten jolasa parte hartzea sustatzeko.

Kopiatzen den portaera

Boli Kostan jolaserako behatu duten joera hori beste taldeetan ez dela zertan agertu esan duten arren, Plos ONE aldizkarian argitaratutako beste ikerketa batean argi erakutsi dute Zambiako talde batean ere jolasak baduela garrantzi handia. Kasu honetan ere, txinpantzeen behaketan oinarritu dira egileak beren ondorioak ateratzeko. Zeregin horretan, ikertzaileek 200 ordu baino gehiago eman dituzte.

Ondorioztatu dute adin, maila eta sexua edozein direla ere, txinpantze guztiek berdin-berdin kutsatzen dizkietela batak besteari garbiketa sozialaren eta jokoaren portaerak. Portaerak kutsatzean, lotura sozialak indartzen dira, eta talde osoa modu sinkronizatu batean aritzeko bidea zabaltzen da ere. Gertuagoko harremanen kasuan, errazago kutsatzen diote elkarri. Gazteenen artean ere, aiseago kutsatzen dira, baina, kasu horretan, lotura sozialak ez du horrenbesteko garrantzirik izan.

Ondorioz, gauza bitxienetako bat da beren kideen portaera sozialaz jabetzen direla animalia hauek. Etologoek ikusi dute probableagoa dela jolasean edo garbiketa sozialean hastea aurretik gertuagoko harremana duten kideen artean portaera berdina ikusi duten kasuetan. Hori azaltzeko hainbat arrazoi egon daitezkeela azaldu dute: baliteke arreta gehiago jartzea inguruko kide horietan, eragin gehiago izatea edota inkluso haiekiko jeloskor azaltzea.

Bigarren ikerketa honi dagokionez, Zanna Clay psikologoak gaiak izan dezakeen zentzu ebolutiboa nabarmendu du. “Gizakien kasuan jakin badakigu esperientzia positiboak partekatzea —jolastea, barre egitea eta pixka bat maitatzea— garrantzitsua dela gure harreman sozialetarako zein gure ongizaterako”. Gauzak hala, “baliteke funtzio hauek ebolutiboki zaharrak izatea eta beste primateekin partekatu izana”, gaineratu du.

Erreferentzia bibliografikoak:

Samuni, Liran; Mielke, Alexander; Crockford, Catherine, Witting, Roman M. (2024). Social play fosters cooperation in wild adult chimpanzees. Current Biology., 34, 24, or. 5839-5845 DOI: 10.1016/j.cub.2024.10.058

Sandars, Georgia; Brooker, Jake S.; Clay, Zanna (2024). ChimpanSEE, ChimpanDO: Grooming and play contagion in chimpanzees. PLOS ONE. DOI: 10.1371/journal.pone.0312467

Egileaz:

Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

The post Helduaroan jolasteko ohitura mantentzen dute txinpantzeek appeared first on Zientzia Kaiera.

Los himenópteros en general, y las hormigas en particular, determinan su sexo mediante la haplodiploidía. Esto significa que las hembras son diploides y tienen dos dotaciones cromosómicas completas, lo habitual entre los animales. Los machos, en cambio, son haploides y solo tienen una dotación cromosómica. Cuando el óvulo haploide de una hembra es fecundado por un espermatozoide, se restaura la doble dotación cromosómica y tenemos otra hembra. Si el óvulo no es fecundado, su desarrollo dará lugar a un individuo masculino haploide.

Entre los himenópteros también es frecuente la organización social consistente en una o varias reinas (hembras reproductivas), un gran número de hembras obreras estériles, que asisten a la reina y proporcionan alimento a la colonia, y un reducido número de machos cuya función básica es fecundar a la reina.

Esta es la regla general, pero hay excepciones. Entre las 15 000 especies registradas de hormigas, hay un par de centenares que carecen de reinas en sus colonias. Su reproducción puede basarse en la fertilidad adquirida por una parte de las obreras o, en ausencia de machos, pueden ocurrir casos de reproducción asexual en los que los óvulos restauran la diploidía y producen hembras.

La producción de hembras sin intervención de machos se denomina partenogénesis, y se produce, por ejemplo, en los pulgones. Este sistema tiene la ventaja de producir muchos descendientes de forma rápida, pero impide que se genere nueva diversidad genética. Por ello, al final de la temporada reproductora, los pulgones ponen huevos haploides que producen machos y se regresa a la reproducción sexual.

Figura 1. La hormiga saqueadora clónica Ooceraea biroi. Fuente: Erin Prado / © AntWeb.org / CC-BY-SA-3.0

De forma muy diferente, la hormiga saqueadora clónica, Ooceraea biroi, se reproduce asexualmente sin reinas ni machos, originando obreras genéticamente idénticas (clones), todas ellas con capacidad de producir huevos diploides. O. biroi es una pequeña hormiga ciega (<3 mm) que se está extendiendo por áreas tropicales y subtropicales de todo el planeta (Figura 1). Forma colonias nómadas y poco numerosas. A medida que se desplazan por un territorio, saquean los hormigueros de otras especies y devoran todo lo que encuentran.

Para entender la partenogénesis de O. biroi debemos repasar el concepto de meiosis (Figura 2). Óvulos y espermatozoides son células haploides que derivan de progenitores diploides. La reducción en el número de cromosomas se produce por una replicación de los cromosomas seguida de dos ciclos de división celular (meiosis I y meiosis II). En la meiosis I puede producirse un entrecruzamiento o intercambio de fragmentos entre cromosomas homólogos. Esto es muy importante para generar diversidad genética, ya que se producen nuevas combinaciones de alelos, las distintas variantes que puede tener un gen determinado.

Figura 2. Esquema de la meiosis. Se ha representado un solo par de cromosomas. Tras la replicación del ADN se puede producir un entrecruzamiento entre las cadenas de ADN y la recombinación de una porción del cromosoma. De esta forma se generan nuevas combinaciones de alelos. En la segunda división meiótica las células resultantes son óvulos haploides. La reproducción asexual de O. biroi se produce por la fusión de dos óvulos, restaurando la doble dotación cromosómica. Lo excepcional del proceso es que los cromosomas que han recombinado tienen una mayor probabilidad de coheredarse tras la fusión (flechas naranjas). De 144 recombinaciones detectadas por el grupo de Kronauer, 143 mantenían la heterocigosidad, frente a las 48 esperadas si la segregación se produce al azar (33%).

Volviendo a la hormiga saqueadora clónica, las cuatro células haploides derivadas de la meiosis se alinean y las dos centrales se fusionan, restituyendo la dotación diploide y generando el huevo que dará lugar al nuevo individuo. Esto debería suponer un serio problema, ya que a lo largo de las generaciones, se perderían alelos disminuyendo la diversidad genética, un fenómeno denominado pérdida de heterocigosidad1. Un reciente estudio publicado por el grupo de Daniel Kronauer en la Universidad Rockefeller de Nueva York ha mostrado que O. biroi raramente pierde heterocigosidad en su reproducción, manteniendo la diversidad de sus alelos. ¿Cómo es posible? Porque los cromosomas violan las leyes de Mendel y no se segregan aleatoriamente en la meiosis II (explicación en la Figura 2). Los cromosomas que se han recombinado se heredan conjuntamente mediante un mecanismo todavía desconocido. De esta forma, la hormiga clónica no necesita la reproducción sexual para “refrescar” la diversidad genética, como sucede en los pulgones.

No es esta la única sorpresa que ha deparado O. biroi. Cuando Daniel Kronauer estudiaba sus poblaciones durante su postdoctorado en Okinawa, observó que aparecían espontáneamente en las colonias hormigas con alas y ojos rudimentarios, parecidas a las hormigas reina de otras especies (Figura 3). Estas “pseudorreinas” (queen-like) volvieron a aparecer en el laboratorio de Kronauer años después. No solo su morfología recordaba a las hormigas reina, también lo hacía su comportamiento (no busca alimento, dependiendo de los cuidados de las obreras) y su fecundidad, que duplicaba a la de sus hermanas.

Figura 3. De forma espontánea aparecen en las colonias de O. biroi individuos semejantes en morfología y comportamiento a las hormigas reina de otras especies. Esto se debe a una pérdida de heterocigosidad en una región específica del cromosoma 13 (véase nota 2). Fuente: W. Trible et al. (2023). CC BY-SA 4.0

El estudio del genoma de las pseudorreinas reveló algo sorprendente. Un conjunto de genes2 mostraba alelos diferentes en una región del cromosoma 13 de las obreras normales (heterocigosis), pero aparecían idénticos en las pseudorreinas (homocigosis) (Figura 3). Dicho de otra forma, la homocigosis de este conjunto de genes daba lugar a un fenotipo muy similar al de ciertas especies de hormigas que practican el llamado “parasitismo social”.

Esta estrategia consiste en que hormigas de una especie determinada que carece de obreras se hacen pasar por reinas de otras especies, obligando a sus obreras a protegerlas, alimentarlas y cuidar a sus crías. Durante mucho tiempo se especuló sobre qué tipo de procesos evolutivos podrían conducir a este comportamiento. Según los nuevos resultados, un evento genético simple, la homocigosis del conjunto de genes situados en el cromosoma 13, estaría en el origen de la evolución de esta estrategia. Se trataría de un cambio radical de comportamiento y morfología en una sola generación debido a una modificación genética puntual.

La hormiga clónica se está convirtiendo en un extraordinario modelo para el estudio de insectos sociales, por su facilidad de reproducción en laboratorio y su homogeneidad genética. De hecho, el grupo de Kronauer ha conseguido establecer en este modelo la primera línea transgénica en un insecto social. Este minúsculo insecto nos deparará muchas sorpresas en un futuro cercano.

Referencias

Lacy, K.D., Hart, T. & Kronauer, D.J.C. (2024) Co-inheritance of recombined chromatids maintains heterozygosity in a parthenogenetic ant. Nat Ecol Evol. doi: 10.1038/s41559-024-02455-z

Trible, W., Chandra, V., Lacy, K.D. et al. (2023) A caste differentiation mutant elucidates the evolution of socially parasitic ants. Curr Biol. doi:10.1016/j.cub.2023.01.067

 

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

Notas:

1 La heterocigosis se produce cuando se poseen dos versiones (alelos) de un mismo gen, heredadas de la madre y del padre. Si los dos alelos son iguales hablamos de homocigosis.

2 Se trata de una región de 2.25 millones de pares de bases que probablemente constituye un “supergén” relacionado con comportamientos sociales. Un supergén es un conjunto de genes que normalmente se heredan en bloque ya que sufren mucha menos recombinación de lo habitual.

El artículo Ni machos, ni reinas. El extraordinario caso de la hormiga saqueadora clónica se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Adimen artifiziala eta zelulen bereizmen handiko irudiak lortzeko teknologia mikroskopiko berriak konbinatuta, bidea ireki da gaixotasunen diagnostiko- eta jarraipen-estrategia berriak garatzeko.

Erregulazio Genomikorako Zentroa (CRG), Euskal Herriko Unibertsitatea (UPV/EHU), Donostia International Physics Center (DIPC) eta Biofisika Bizkaia Fundazioa (FBB, Biofisika Institutuan kokatua) erakundeen zientzialari-talde batek garatu duen adimen artifiziala gai da minbizi-zelulak eta zelula arruntak bereizteko eta zelula barneko birus-infekzioen faserik goiztiarrenak detektatzeko. Aurkikuntza horiek, Nature Machine Intelligence aldizkarian argitaratuak, bidea irekitzen dute gaixotasunen diagnostiko-teknika eta jarraipen-estrategia berriak garatzeko.

1. irudia: HeLa minbizi-zelula baten bereizmen handi-handiko irudia. Irudian, bi koloreren bidez, zelula-nukleoaren barruan ikusten diren osagaietan bereizmen nanometrikoa duten egitura zehatzak ageri dira. (Iturria: Carnevali, Davide; et. al. (2024))

AINU tresnak (AI of the NUcleus) zelulen bereizmen handiko irudiak eskaneatzen ditu. STORM izeneko mikroskopia-teknika berezi baten bidez lortzen dira irudiak; mikroskopio arruntek ikusten dituzten baino askoz xehetasun gehiago atzematen dituzte irudi horiek. Bereizmen handiko argazkiek eskala nanometrikoko bereizmena duten egiturak erakusten dituzte.

Nanometro (nm) bat metro baten mila milioirena da; adibidez, giza ile batek 100.000 nm inguruko zabalera du. AA gai da zelulen barruan 20 nm-ko berrantolaketak detektatzeko; hau da, giza ile baten zabalera baino 5.000 aldiz txikiagoak direnak. Aldaketa horiek txikiegiak eta finegiak dira giza behatzaileek metodo tradizionalekin detektatzeko.

“Irudi horien bereizmena behar bezain handia da gure AA gai izan dadin patroi espezifikoak eta diferentziak zehaztasun handiz ezagutzeko —DNA zelulen barruan antolatzen den moduan gertatzen diren aldaketak barne—, eta horrek lagundu egiten du aldaketak gertatu eta berehala detektatzen. Gure ustez, egunen batean, informazio-mota horrek aukera emango die medikuei gaixotasuna kontrolatzeko denbora irabazteko, tratamenduak pertsonalizatzeko eta pazienteen emaitzak hobetzeko”, dio ICREAko irakasle Pia Cosma ikerketaren egilekide nagusi eta Bartzelonako Erregulazio Genomikoko Zentroko (CRG) ikertzaileak.

“Aurpegi-ezagutza” molekula mailan

AINU sare neuronal konboluzionala da: datu bisualak —irudiak, alegia— aztertzeko berariaz diseinatutako AA mota bat. Hona hemen adibide batzuk: telefono adimendunak erabiltzaileen aurpegiarekin desblokeatzeko aukera ematen duten AAko tresnak eta beste tresna batzuk, hala nola errepideko objektuak hautemanez inguruneak ulertzeko eta haietan nabigatzeko gaitasuna duten automobil autonomoek erabiltzen dituztenak.

Medikuntzan, sare neuronal konboluzionalak erabiltzen dira irudi medikoak aztertzeko, hala nola mamografiak edo ordenagailu bidezko tomografiak, bai eta giza begiak alde batera utziko lituzkeen minbizi-zantzuak identifikatzeko ere. Halaber, erresonantzia magnetikoetan eta X izpien irudietan anomaliak detektatzen ere lagundu diezaiekete medikuei, eta, horri esker, diagnostiko azkarragoa eta zehatzagoa egiten.

AINUk egitura ñimiñoak detektatzen eta aztertzen ditu zelulen barruan, maila molekularrean. Eredua entrenatzeko, hainbat egoeratan zeuden zelula-mota askotako nukleoaren bereizmen nanometrikoko irudiekin elikatu zuen ikertzaile-taldeak. Ereduak ikasi zuen zeluletan eredu espezifikoak ezagutzen, horretarako nukleoen osagaiak hiru dimentsioko espazioan nola banatzen eta antolatzen diren aztertuta.

Adibidez, minbizi-zelulek, zelula normalekin alderatuta, aldaketa bereizgarriak izaten dituzte beren egitura nuklearrean; esaterako, alterazioak DNA antolatzeko moduan edo nukleo barruko entzimen banaketan. Entrenamenduaren ondoren, AINU gai izan zen zelula-nukleoen irudi berriak aztertzeko eta minbizi-zelulatzat edo zelula normaltzat sailkatzeko, aipatutako ezaugarri horietan bakarrik oinarrituta.

Irudien bereizmen nanometrikoari esker, AA gai izan zen 1 motako herpes sinplearen birusak zelula bat infektatu eta ordubetera zelula horren nukleoan aldaketak detektatzeko. Eredua birusaren presentzia detektatzeko gai da DNAren dentsitatean alde txikiak aurkitzean; izan ere, hori gertatzen da birus bat zelularen nukleoaren egitura aldatzen hasten denean.

2. irudia: oraindik muga handiak gainditu behar dituztela teknologia ingurune kliniko batean probatzeko edo ezartzeko prest egon aurretik. (Iturria: Carnevali, Davide; et. al. (2024))

“Gure metodoak birus batek infektatu dituen zelulak detekta ditzake infekzioa hasi eta berehala. Normalean, medikuek denbora behar izaten dute infekzio bat detektatzeko; izan ere, sintoma ikusgarrietan edo gorputzeko aldaketa handiagoetan oinarritzen dira. Baina AINUarekin, zelularen nukleoko aldaketa txikiak berehala ikus ditzakegu”, dio Ignacio Arganda-Carrerasek. Azterlanaren egilekidea da bera; UPV/EHUko Ikerbasqueko ikertzaile elkartua da, eta FBB-Biofisika Institutuan eta Donostiako DIPCn dihardu.

“Teknologia hori erabil daiteke ikusteko nola eragiten dieten birusek zelulei gorputzean sartu eta ia berehala, eta horrek tratamendu eta txerto hobeak garatzen lagundu lezake. Ospitaleetan eta kliniketan, odol- edo ehun-lagin soil batetik abiatuta infekzioak diagnostikatzeko erabil liteke AINU teknika. Era horretan, prozesua azkarragoa eta zehatzagoa da”, gaineratu du Limei Zhong azterlanaren egilekide nagusi eta Guangdongeko (Guangzhou, Txina) Herri Ospitale Probintzialeko (GDPH) ikertzaileak.

Prestakuntza klinikorako oinarriak ezartzen

Ikerketaren egileek ohartarazi dute oraindik muga handiak gainditu behar dituztela teknologia ingurune kliniko batean probatzeko edo ezartzeko prest egon aurretik. Adibidez, STORM irudiak hartzeko modu bakarra da normalean ikerketa biomedikoko laborategietan bakarrik izaten diren ekipamendu espezializatuak erabiltzea. Inbertsio handia eskatzen du AAk behar dituen irudi-sistemak instalatzeak eta mantentzeak, bai ekipamenduaren aldetik, bai gaitasun teknikoaren aldetik.

Bada beste muga bat ere: STORM irudiek zelula gutxi aztertzen dituzte aldi berean. Diagnostikoetarako, bereziki abiadura eta efizientzia funtsezkoak diren ingurune klinikoetan, medikuek askoz zelula gehiago harrapatu beharko lituzkete irudi bakar batean gaixotasun bat detektatzeko edo monitorizatzeko gai izateko.

“STORM irudien arloan aurrerapenak azkar eta ugari egiten ari dira, eta horrek esan nahi du mikroskopioak laster egongo direla eskuragarri laborategi txikiagoetan edo ez hain espezializatuetan, eta, azkenik, baita kliniketan ere. Irisgarritasun- eta errendimendu-mugak uste genuen baino arazo maneiagarriagoak dira, eta laster esperimentu preklinikoak egitea espero dugu”, dio Cosma doktoreak.

Onura klinikoak lortzeko urteak beharko badira ere, espero da epe laburrean AINUak ikerketa zientifikoa azkartzea. Ikerketaren egileek aurkitu zuten zelula amak ere zehaztasun handiz identifika ditzakeela teknologiak. Zelula horiek gorputzeko edozein zelula-mota bihur daitezke, eta kaltetutako ehunak konpontzen edo ordezkatzen laguntzeko duten ahalmenagatik aztergai dira.

AINUaren bidez, zelula amak detektatzeko prozesua azkarragoa eta zehatzagoa izan daiteke, eta lagungarria izango litzateke terapiak seguruagoak eta eraginkorragoak izateko. “Kalitate handiko zelula amak detektatzeko gaur egungo metodoen oinarria animaliekin egindako probak dira. Aldiz, gure AA ereduak funtzionatzeko behar duen bakarra lagin bat da, funtsezko ezaugarri nuklearrak nabarmentzen dituzten markatzaile espezifikoekin tindatzen dena. Errazagoa eta azkarragoa izateaz gainera, zelula amekin egiten den ikerketa bizkortu dezake, eta, aldi berean, zientzian animalien erabilera murrizten lagundu”, ondorioztatu du Davide Carnevalik, ikerketaren lehen egile eta CRGko ikertzaileak.

Iturria:

UPV/EHU prentsa bulegoa: Adimen artifizialak doitasun nanometrikoz detektatzen ditu minbizia eta infekzio biralak.

Erreferentzia bibliografikoa:

Carnevali, Davide; Zhong, Limei; González-Almela, Esther; Viana, Carlotta; Rotkevich, Mikhail; Wang, Aiping; Franco-Barranco, Daniel; Gonzalez-Marfil, Aitor; Neguembor, Maria Victoria; Castells-Garcia, Alvaro; Arganda-Carreras, Ignacio; Cosma, Maria Pia (2024). A deep learning method that identifies cellular heterogeneity using nanoscale nuclear features. Nature Machine Intelligence, 6, 1021–1033. DOI: 10.1038/s42256-024-00883-x

The post Adimen artifizialak doitasun nanometrikoz detektatzen ditu minbizia eta infekzio biralak appeared first on Zientzia Kaiera.

 

Edición genética de embriones una imprudencia antes y ahora

 

«Hace tan solo unas semanas, dos pequeñas y preciosas niñas chinas, llamadas Lulu y Nana, llegaron al mundo llorando tan sanas como cualquier otro bebé. Las niñas están ya en casa, con su madre Grace y su padre Mark».

Así comenzaba el video del informático He Jiankui en el que anunciaba la primera edición genética en embriones humanos de la historia. Su intención era que los bebés no expresaran una proteína, codificada por el gen CCR5, que el virus de inmunodeficiencia humana (VIH) utiliza como receptor para infectar las células. Era noviembre de 2018 y la comunidad científica se echó las manos a la cabeza ante uno de los experimentos más imprudentes que se han realizado jamás. El trabajo se llevó en secreto, sin relación alguna con la Universidad en la que desde hace meses ya no trabajaba y se comunicaba a través de un simple anuncio en Youtube. No había sido revisado por pares, no se había publicado en ninguna revista científica y, por supuesto, no había pasado ningún control bioético durante ninguna fase del proceso.

«Ni siquiera era médico, ni genetista, ni biomédico, ni nada parecido, era un informático especializado en física», explica Lluis Montoliu, divulgador, biólogo e investigador del CSIC en el Centro Nacional de Biotecnología. «He Jiankui estaba convencido de que iba a aportar un gran avance a la humanidad y con este mesianismo realizó una serie de fechorías. Manipuló los permisos del comité de ética del hospital, reunió a varias parejas, en las que el padre estaba infectado con el VIH, y las convenció de que la única manera para tener hijos libres del virus era mediante el protocolo que él les proponía, ocultándoles que ya existe un procedimiento establecido desde hace muchos años por el que se consiguen espermatozoides sin el virus que se usan luego en fecundación in vitro. En definitiva, les engañó, les ocultó la realidad científica y les empujó a un procedimiento completamente experimental de manera imprudente e improcedente».

Con el paso de las semanas se descubrieron irregularidades aún más graves en el trabajo de He Jiankui. «Hoy sabemos que hizo una biopsia de cada embrión, un análisis genómico en el que constató que el experimento le había salido mal, no solo era consciente de que el gen que quería inactivar seguía activo sino que además había inactivado genes que no tendría que haber tocado», cuenta Montoliu. «En ese momento Jiankui debería haber parado el experimento pero le pudo más el protagonismo de convertirse en una leyenda, y tal vez ganar un Premio Nobel, que embaucó a los ginecólogos del hospital dándoles a entender que se trataba de un procedimiento de fecundación in vitro normal».

Los desmanes de He Jiankui no acaban aquí. Además de las gemelas Lulu y Nana, hubo otra pareja engañada que dio a luz un tercer bebé modificado genéticamente, una niña llamada Aurea. La reacción gubernamental llegó a continuación y las autoridades chinas lo detuvieron, lo juzgaron y fue condenado a una multa de tres millones de yuanes y tres años de cárcel. Curiosamente esta condena no fue por realizar el experimento ya que, en aquel momento, China no contaba con una regulación en contra (ahora sí la tiene) sino por haber falsificado la revisión ética de su trabajo para atraer así a las parejas voluntarias, por haberse saltado el requisito del consentimiento informado y por usurpar profesionalmente una carrera que no tenía, ya que se presentaba ante esas parejas como médico.

Desde entonces no sabemos absolutamente nada de esos tres bebés. Ahora deberían tener siete años pero es como si hubieran desaparecido. «Yo he preguntado a varios colegas chinos en algunos congresos y ninguno tiene noticias. Lo más probable es que estas niñas tendrán que ser supervisadas médicamente el resto de su vida porque el hecho de que tengan alteraciones genéticas descontroladas pueden suponer un fallo orgánico o sistémico en cualquier momento, por lo tanto se les trasladó un riesgo muy alto y totalmente innecesario», asegura Montoliu.

A los pocos meses, la propia Organización Mundial de la Salud (OMS) anunció la creación de un registro global para rastrear las investigaciones en edición genética humana, enfatizando que «los países no deben permitir ningún trabajo adicional sobre la edición del genoma de la línea germinal humana hasta que se hayan considerado adecuadamente las implicaciones técnicas y éticas» y adelantó la creación de instrumentos de gobernanza eficaces para disuadir y prevenir usos irresponsables e inaceptables de embriones editados genéticamente para iniciar embarazos humanos.

He Jiankui durante su polémica presentación en Youtube

 

Así llegamos hasta nuestros días en enero de 2025, un año que ha comenzado con un artículo escandaloso publicado por la propia Nature. El autor principal es el australiano Julian Savulescu, filósofo y bioeticista de la Universidad de Oxford, donde no solo presenta la posibilidad de editar un solo gen (como hizo He Jiankui) sino que abre la puerta a la edición de muchos genes a la vez para conseguir las variantes más adecuadas que eviten la enfermedad, que ofrezcan más salud o más longevidad. Sus conclusiones las extrae de un desarrollo matemático con el que está convencido de que «la edición poligénica hereditaria para proteger a las generaciones futuras de enfermedades, sin requerir intervenciones adicionales para cada generación, puede verse como una ventaja que la convierte en una opción más deseable que la edición somática».

A grandes rasgos, la edición genética se divide en dos grandes clases: la edición genética somática, también conocida como edición terapéutica, que tan solo implica cambios realizados en una persona que no son hereditarios y no van a ser transmitidos a la descendencia, y la edición genética hereditaria, de línea germinal o de embriones, que supone modificar el genoma heredable y que se transmitirá a generaciones futuras. De esta manera, el artículo de Savulescu especula directamente con la posibilidad de editar el genoma en embriones humanos, no solo en una posición, sino en múltiples localizaciones, escogiendo para cada gen determinadas variantes genéticas asociadas a características aparentemente beneficiosas, protectoras frente a enfermedades, con el objeto de mejorar los seres humanos, no para curarlos.

«Esto es, simple y llanamente, eugenesia», afirma Montoliu. «Es un ejercicio teórico matemático que falla por todos lados y da a entender que la edición genómica con las herramientas CRISPR es mucho más segura, certera y reproducible de lo que sabemos hoy en día que es, y de lo que probablemente va a ser durante mucho tiempo, para este tipo de modificaciones que requieren precisión y reproducibilidad. La mayoría de las estrategias terapéuticas actuales que usan las herramientas CRISPR no intentan corregir ni modificar genes, sino inactivarlos, destruirlos, algo muy diferente para lo que no se requiere tanta precisión».

Junto al artículo publicado por Savulescu, la revista Nature ofrece también un artículo crítico firmado por Kevin Mitchel, genetista del Trinity College de Dublin. En esta respuesta, Mitchel desmonta las especulaciones matemáticas de Savulescu y afirma que la edición en línea germinal es insegura, no tiene evidencias científicas y que implica un riesgo considerable y beneficios inciertos. De igual modo, la asociación científica ARRIGE (Asociación para la Investigación Responsable e Innovación en Edición Genética), desde la que se promueve un uso responsable de las técnicas de edición genética, también ha publicado un comunicado rechazando, por irresponsable e innecesaria, esta propuesta de edición genética múltiple del genoma humano.

Diagrama simplificado de un locus CRISPR

 

Hace aproximadamente once años, a principios de 2014, escribí un artículo en este mismo Cuaderno de Cultura Científica de la UPV/EHU, titulado «La inminente revolución de la ingeniería genética basada en el sistema CRISPR/cas» y, me di cuenta de que su avance sería imparable. Rápidamente empezaron a aparecer las primeras aplicaciones con las evidentes preocupaciones éticas asociadas. Las terapias de edición genética para curar enfermedades de base genética ya están al orden del día y se administran en todos los países, también aquí en España, pero otra cosa muy distinta son estos experimentos que, bajo la influencia de dudosas filosofías transhumanistas, utilizan tecnologías CRISPR con la intención de mejorar a un ser humano con genes que podría transmitir a su descendencia.

«Hace algo más de diez años, en la primera cumbre internacional sobre el tema hubo una serie de intervenciones que dejaban claro que el uso de las herramientas CRISPR para editar genes mutados en embriones, con la intención de que ese embrión nazca con una determinada enfermedad, no son necesarias», recuerda Montoliu. «Con la excepción de unos pocos casos, extremadamente raros y poco habituales, donde el padre y la madre sean portadores de mutaciones de tal manera que su descendencia posea el cien por cien de posibilidades de heredarlas, la inmensa mayoría de supuestos se solucionan con tecnologías ya disponibles. Contamos con diagnósticos genéticos preimplantacionales que nos permiten distinguir cuál es el embrión que lleva la mutación y cuál es el que no la lleva y seleccionar ese embrión para que se geste solamente el que no lleva la mutación».

En 2023 se aprobó en Reino Unido la primera terapia basada en CRISPR, un tratamiento denominado Casgevy que se aplica a personas mayores de 12 años afectadas por anemia falciforme con crisis recurrentes de oclusión vascular o por beta-talasemia dependiente de transfusiones, para las que no existan donantes de médula ósea compatibles. Esto es el futuro pero es muy diferente a lo que propone Sabulescu desde Nature. Las terapias CRISPR deben centrarse en «tratar a personas adultas y enfermas con terapias génicas somáticas», concluye Montoliu, «no para aquellos que quieran vivir cien años o que pretendan bonitos ojos azules para sus hijos».

Referencias y más información:

Julian Savulescu et al. (2025) Heritable Polygenic Editing: The next Frontier in Genomic Medicine? Nature (2025) DOI: 10.1038/s41586-024-08300-4.

Kevin Mitchel et al. (2025) Human Embryo Editing against Disease Is Unsafe and Unproven — despite Rosy Predictions Nature (2025) DOI: 10.1038/d41586-024-04105-7.

Comunicado de la Asociación para la Investigación Responsable e Innovación en Edición Genética (ARRIGE): ARRIGE statement on heritable polygenic editing

Agradecimientos a Lluis Montoliu, biólogo e investigador del CSIC en el Centro Nacional de Biotecnología.

Sobre el autor: Javier «Irreductible» Peláez (Puertollano, 1974) es escritor y comunicador científico. Autor de 500 años de frío. La gran aventura del Ártico (Crítica, 2019) y Planeta Océano (Crítica 2022). Es uno de los fundadores de la plataforma Naukas.com, editor de ciencia en Yahoo España y Latinoamérica. Es guionista científico en los programas de televisión «El Cazador de Cerebros» y «Órbita Laika» de RTVE. Durante más de una década ha escrito en diferentes medios de comunicación (El País, El Español, National Geographic, Voz Populi). Es autor de los podcasts Catástrofe Ultravioleta y La Aldea Irreductible, y ha colaborado en diferentes proyectos radiofónicos y televisivos (Radio Nacional de España, Radio Televisión Canaria). Es ganador de tres premios Bitácoras, un premio Prisma a la mejor web de divulgación científica y un Premio Ondas al mejor programa de radio digital.

 

El artículo Edición genética hereditaria: lo que era imprudente en 2018 lo sigue siendo en 2025 se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Enara Calvo Gil

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

Fisika

Karbono dioxidoak (CO₂) beroari eusteko duen eraginkortasuna bere egitura kuantikoari esker da. Harvardeko ikertzaileek aurkitu dute CO₂ molekulen bi mugimendu (hula-hoop eta luzatze-malguki modukoak) elkarrekin nahasten direla Fermiren erresonantzia deritzon fenomenoaren bidez. Horri esker, CO₂-ak argi infragorria modu bereziki eraginkorrean xurgatzen du, berotegi-efektua areagotuz. Aurkikuntza honek CO₂-ren eskala logaritmikoaren oinarriak argitzen ditu eta klima-aldaketa mekanika kuantikoko oinarriekin azaltzeko aukera ematen du. Azalpen guztiak Zientzia Kaieran.

Edward Page Mitchellen Takiponpoa kontakizunean, oztopo bat gainditzeko asmoz, maitemindutako bikote batek garraiobide iraultzaile bat erabiltzen du. Takiponpoa antipoden arteko zulo bat da, Lurraren erditik igarotzen den tunel ideala. Zientzia Kaieran Víctor Etxebarria Sistemen Ingeniaritzako eta Automatikako katedradunak tramankulu horren ebazpen matematiko eta fisikoetako batzuk azaltzen ditu. Hala nola, grabitatearen legeak aplikatuta, objektuak linealki beheranzko azelerazioarekin erortzen dira, Lurraren erdigunean abiadura maximoa lortuz. Beraz takiponpoan pakete batek 42 minutu besterik ez ditu behar beste puntara iristeko, energiarik gastatu gabe.

Genetika

Depresioaren genetika aztertzeko inoizko metaanalisi handienean, 700 aldaera genetiko eta 300 gene inguru identifikatu dira, neurona eta emozio-kontrolaren eremuetakoekin lotuta. Aurretik gehienbat jatorri europarreko populazioetan egin dira ikerketak, diskriminazio genetiko eta terapeutikorako arriskua sortuz. Egindako aurkikuntzek tratamendu berrien garapena ahalbidetu dezakete, hala nola, pregabalina eta modafinila depresioaren aurka bideratzea. Ikertzaileek azpimarratu dute ikerketak beste populazioetan zabaltzearen garrantzia, ikuspegi inklusiboago bat lortzeko. Emaitzak Cell aldizkarian argitaratu dituzte. Informazioa Elhuyar aldizkarian.

Matematika

Josu Doncel Matematikan doktoreak Hanoiko dorrea jokoa azaltzen du Zientzia Kaierako artikuluan. Indiako kondaira batean oinarritutako jokoa da, non 64 disko hiru zutoinen artean ordenan mantenduz mugitu behar diren. Kondairak dio, monjeek azken diskoa lekuz aldatzean, mundua amaituko dela. Matematiken bidez kalkulatuta, disko guztien mugimenduak 264−12^{64} – 1264−1 segundu behar ditu, hau da, 500.000 milioi urte baino gehiago. Metodo errekurtsiboa erabiliz, diskoen mugimenduak planifikatu daitezke, baina emaitzek erakusten dute ez garela munduaren amaieratik gertu, kondaira egiazkoa balitz ere.

Biologia

Olga Ibañez Solék, Biologia eta Bioinformatikan aditua, zahartzeak DNAri eta geneen erabilerari eragiten dizkion kalteak ikertzen ditu. Bere doktoretzan, genoma ez dela uniformeki kaltetzen ondorioztatu zuen; gene luzeek, bereziki sinapsi neuronalekin lotutakoek, kalte handiagoak jasaten dituzte, eta horrek neurodegenerazioan izan dezake eragina. Ikerketa hau alzheimerraren eta beste gaixotasun neurodegeneratiboen ulermenean lagungarria izan daiteke. Gaur egun, Alemanian, haur goiztiarren biriken zahartze goiztiarra ikertzen ari da. Zientzialari honen inguruko informazio gehiago UEU webgunean.

Adimen artifiziala

Adimen artifizial sortzailearen inpaktu sozial eta ingurumenekoak aztertu dituzte eta Environmental Science and Ecotechnology aldizkarian argitaratu dute ikerketa. Ondorioek hardwarearen hondakinak, karbono-aztarna, energia-kontsumoa eta gizartean eragindako arrakala digitala eta diskriminazioa nabarmentzen dituzte. Proposamenen artean, komunitateekin lankidetza, lan-baldintzen hobekuntza, eta gobernantza etikoa azpimarratzen dira. Etorkizunerako, inpaktuak ebaluatzeko eredu integralak eta gardentasun handiagoa eskatzen dituzte, garapen jasangarria eta etikoa lortzeko helburuarekin. Datuak Elhuyar aldizkarian.

Farmakologia

Artritis erreumatoidea gaixotasun kroniko eta autoimmunea da, zeinean immunitate sistemaren gehiegizko aktibazioak artikulazioen suntsipena eragiten duen. Horrek hantura, mina eta ezgaitasuna dakar, gaixoaren bizi kalitatea nabarmen murriztuz. Tratamenduen helburua sintomak arintzea eta gaixotasunaren garapena moteltzea da. Adalimumab, antigorputz monoklonala, immunitate sistema modulatzeko gaitasuna du eta 2002tik oinarrizko tratamendu bihurtu da. Larruazalpeko injekzio bidez administratzen da, eta eraginkortasuna eta segurtasuna erakutsi du epe luzeko entseguetan. Etorkizuneko ikerketek terapia berriak garatzea bilatzen dute, baina gaur egun, adalimumabak funtsezko rola betetzen du. Azalpenak Zientzia Kaieran.

Itsas biologia

Idelisa Bonnelly Dominikar Errepublikako itsas zientzien aitzindaria izan zen, Karibeko itsas kontserbazioaren ama gisa ezaguna. Columbian itsas biologia ikasi ondoren, bere herrialdera itzuli zen eta 1966an Itsas Biologiako Institutua (CIBIMA) sortu zuen, itsas ikerketa eta prestakuntza sustatzeko. Banco de la Plata xibartentzako santutegi bihurtzea lortu zuen, Atlantikoan babestutako lehen eremua. Bere lanak nazioarteko ospea ekarri zion, hainbat sari eta aintzatespen lortuz. Fundemar erakundea sortu zuen kostaldeko baliabideen erabilera jasangarria bultzatzeko. Zientzialari honen inguruko informazio gehiago Zientzia Kaieran.

Astrofisika

DIPCko eta Singapurko ikertzaileek material berri bat sortu dute, axioien portaera (materia ilunaren osagai hipotetikoa) imitatzeko gai dena. Material topologiko eta fotonikoak uztartuz, argia norabide bakarrean gidatzen duen kristal egitura diseinatu dute, axioien ezaugarriak errepikatuz. Horrek materia iluna detektatzeko bide berriak ireki ditzake. Materia iluna ulertzeko gakoa izan daitezkeen axioiak detektatzea zaila denez, tresna honek zientzialariei hipotesiak egiaztatzeko aukera ematen die, unibertsoaren ezezaguna argitzeko bidean aurrerapauso esanguratsua izanik. Informazioa Berrian.

Egileaz:

Enara Calvo Gil kazetaria da eta UPV/EHUko Kultura Zientifikoko Katedraren komunikazio digitaleko teknikaria.

The post Asteon zientzia begi-bistan #517 appeared first on Zientzia Kaiera.

La decimocuarta edición del mayor evento de divulgación científica volvió al Palacio Euskalduna de Bilbao durante los días 19, 20, 21 y 22 de septiembre de 2024.

Esa fuerza de la naturaleza que es Juan Antonio Cuesta, Catedrático de estadística (jubilado «desde el 7 de octubre de 2024 por la mañana») de la Universidad de Cantabria, explica por qué el que las personas mientan a la hora de responder encuestas implica que es necesario «cocinarlas».



Si no ve correctamente el vídeo, use este enlace.

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

El artículo Naukas Bilbao 2024: El sexo obliga a cocinar se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ezjakintasunaren kartografian astean zehar Mapping Ignorance blogean ingelesez argitaratutako artikuluen mamia euskaraz biltzen duen gehigarria da.

Errealismo zientifikoa egiarekiko hurbilketa bat bezalakoa bada, ez da harritzekoa zientzia-filosofo askok egiantzekotasunaren kontzeptuaren definizio on bat lortzeko ahalegina egin izana. Jesús Zamoraren Closer to the truth (2): The ugly duckling problem.

Medikuntza izeneko zientzia aplikatu bat existitzeko bezain antzekoak gara pertsonak gure artean, baina aldeak nahiko esanguratsuak dira medikuntza artisau lantzat hartzeko, artisau hobeekin edo okerragoekin. Hau ere entzefaloari eta bere adierazpenei aplikatzen zaie:  Person-to-person variation in brain dynamics

Mutazioek berez ez dakarte leuzemia bezalako minbizia garatzea. Beste faktore batzuek ere eragiten dute haien agerpena. TRAF6 functions as a tumor suppressor in myeloid malignancies por Marta Irigoyen.

Material sinple eta egituratu gabeko plataforma batean polaritoiak kanalizatzeko gaitasunak aukera interesgarriak ematen dizkio nanofotonikari. DIPC jendeak Polariton loss-induced canalization in thin slabs

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

The post Ezjakintasunaren kartografia #524 appeared first on Zientzia Kaiera.

Un equipo internacional de astrónomos/as entre los que se encuentra el investigador Ikerbasque Tom Broadhurst, que desarrolla su trabajo en la Universidadd el País Vasco (UPV/EHU) y DIPC- Donostia International Physics Center- fotografió más de 40 estrellas individuales en una galaxia tan lejana que su luz ha tardado la mitad de la edad del universo en llegar hasta nosotros.

Arco del Dragón en Abell 370. Fuente: Hubble / NASA

Utilizando el Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA, observaron una galaxia a casi 6.500 millones de años luz de la Tierra, momento en que el universo tenía la mitad de su edad actual. En esta galaxia distante, el equipo identificó 44 estrellas individuales, visibles gracias al uso de lentes gravitacionales y a la alta sensibilidad del JWST. Este descubrimiento marca un logro sin precedentes: el mayor número de estrellas individuales detectadas en el universo distante. Además, abre una vía para investigar uno de los mayores misterios del universo: la materia oscura.

El equipo de astrofísicos localizó estas estrellas mientras inspeccionaban imágenes del JWST de una galaxia conocida como el Arco del Dragón, ubicada en la línea de visión desde la Tierra detrás de un cúmulo masivo de galaxias llamado Abell 370. Debido a la gravitación (por la inmensa masa de este cúmulo) se produce el llamado efecto de lente gravitacional, deformando la luz que nos llega de lo que esté detrás (el arco de dragón) y haciéndonos ver ese pasillo de proporciones cósmicas en lugar de la característica espiral. Que es lo que se vería sin ese efecto.

El equipo analizó los colores de cada una de las estrellas dentro del Arco del Dragón y descubrió que muchas son supergigantes rojas, similares a Betelgeuse en la constelación de Orión, que se encuentra en las etapas finales de su vida. Esto contrasta con descubrimientos anteriores, que identificaron predominantemente supergigantes azules, como Rigel y Deneb, que se encuentran entre las estrellas más brillantes del cielo nocturno. Según los investigadores, esta diferencia en los tipos estelares también destaca el poder único de las observaciones del JWST en longitudes de onda infrarrojas.

La mayoría de las galaxias, incluida la Vía Láctea, contienen decenas de miles de millones de estrellas. En galaxias cercanas como Andrómeda, las científicas y científicos pueden observar las estrellas una por una. Sin embargo, en galaxias a miles de millones de años luz, las strellas aparecen combinadas, ya que su luz debe viajar miles de millones de años antes de llegar a nosotros, lo que representa un desafío constante para los y las científicas que estudian cómo se forman y evolucionan las galaxias. Las galaxias que están muy lejos suelen parecer una mancha difusa y borrosa, y aunque estuvieran formadas por muchísimas estrellas individuales, hasta la fecha no había sido posible identificarlas una a una por las limitaciones de los telescopios.

Se espera que futuras observaciones con el JWST capturen más estrellas magnificadas en la galaxia del Arco del Dragón. Estos esfuerzos podrían conducir a estudios detallados de cientos de estrellas en galaxias distantes. Además, estas observaciones de estrellas individuales podrían proporcionar información sobre la estructura de las lentes gravitacionales e incluso arrojar luz sobre la esquiva naturaleza de la materia oscura, ya que como concluyen en un reciente artículo el equipo de la UPV/EHU-DIPC, formado por el propio investigador Ikerbasque Tom Broadhurst, junto a George Smoot, galardonado con el Premio Nobel de Física y la estudiante de doctorado Paloma Morillo, las posiciones de las estrellas en el arco del dragón implican que la materia oscura es similar a ondas en lugar de partículas pesadas.

Referencia:

Fudamoto, Y., Sun, F., Diego, J.M. et al. (2025) Identification of more than 40 gravitationally magnified stars in a galaxy at redshift 0.725. Nat Astron doi: 10.1038/s41550-024-02432-3

 

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

El artículo Identificadas estrellas individuales en el universo distante se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Edurne Gaston

Idelisa Bonnelly zientzialaria (1931-2022) Latinoamerikako ikertzaile eta irakasle oparoa izan zen. Bere herrialdean, Dominikar Errepublikan, itsas zientzien garapenaren aitzindari izan zen, 1960ko hamarkadatik aurrera. Ikertu zituen arlo nagusiak itsas biologia eta kostaldeko eta itsasoko baliabideen kudeaketa izan ziren.

Idelisa Bonnelly 1931ko irailaren 10ean jaio zen Dominikar Errepublikaren erdiguneko Santiago de los Caballeros hirian, haran eta mendi artean. Oraindik umea zela, familia Santo Domingora, hiriburura, joan zen bizitzera. Bertan, Idelisa kostaldeko itsaslabarretatik oso gertu hazi zen. Arroken artean sortzen ziren putzu txikietan ezkutatuta zeuden karramarroak, barraskiloak eta txirlak bilduz entretenitzen zen, eta arraina jaten zuenean, galdera asko etortzen zitzaizkion burura: nondik zetozen arrainak, nola bizi ziren, nola egiten zuten arnas, nola elikatzen ziren, nola ugaltzen ziren, eta abar. Eta jakingura horrek bultzatu zuen ikastera, bere zalantzen erantzunak aurkitzen saiatzeko.

1. irudia: Idelisa Bonnelly, Latinoamerikako ikertzaile eta irakaslea, Dominikar Errepublikan itsas zientzien garapenaren aitzindari izan zen. Iturria: Mujeres con Ciencia)

Garai hartan, unibertsitate bat besterik ez zegoen herrialdean: Santo Domingoko Unibertsitate Autonomoa. Baina bertan ez zegoen zientzia fakultaterik, eta ez zen biologiarik ematen. Hala ere, landareak eta animalia lehortarrak aztertzen zituzten naturalista dedikatu batzuk bazeuden han. Bigarren Hezkuntza amaitzean, beste orientaziorik gabe, Idelisak New Yorkera joatea erabaki zuen, han ikasten jarraitzeko. Westchester Community Collegen graduatu zen teknologo mediko gisa. Ikastegiko ikasle latino bakarra izan zen, baita bere klaseko nota onenak lortu zituena ere. Irakasleek, Idelisaren gaitasun eta interesen jakitun, unibertsitatean sartu eta biologia ikastea gomendatu zioten, ondoren itsas zientzietan espezializatu ahal izateko.

Eta horixe egin zuen. Columbia Unibertsitatean eman zuen izena gradua egiteko, eta itsas biologiako lizentzia eskuratu zuen 1956an. Ondoren, bost urte geroago, graduondoko maisutza lortu zuen New Yorkeko Unibertsitatean. Bonnellyk New Yorkeko Zoologikoan eginiko aldi baterako lanen bidez finantzatu zuen bere prestakuntza. Ikasketak amaitu ondoren, New Yorkeko akuarioan hasi zen lanean, Ross F. Nigrelli eta Sophie Jakowskaren ikerketa laguntzaile gisa. Bi horiek itsas zientzialari ospetsuak ziren eta ikerketa laborategia zuzentzen zuten. Idelisa akuarioko espezimenen osasuna mantentzeko arduraduna zen. Aldi hori erabakigarria izan zen Idelisaren ikertzaile prestakuntzan, eta “entrenamendurik onena eta anitzena” izan zela esango zuen aurrerago.

Dominikar Errepublikarako itzulera

Bere karrera zientifikoa AEBn eraikitzen jarraitu ordez, Bonnellyk erabaki zuen bere herrialdera itzultzea, eta itsas zientziak berarekin eramatea. Rafael Leónidas Trujilloren (1930-1961) diktadura amaitu berri zen; zalantzarik gabe, Latinoamerikako tirania odoltsuenetako bat. Etxera itzultzean, zientzialariak huts handia sentitu zuen irakaskuntza eta ikerketa zientifikoaren esparruan, baina baita aldaketarako borondate handia ere, askatasunean, demokrazian, ekitatean eta espiritu kritikoan oinarritutako gizarte berri bat eraikitzeko.

Santo Domingoko Unibertsitate Autonomoan sartu zen. Bere helburua zen itsas ingurugiroaren zientziak sustatzea 1966an ezarritako Itsas Biologiako Institutuaren bidez. Izan ere, erakunde hori lehena izan zen herrialdean biologiaren arloko ikerketa gauzatzen. Gerora, Itsas Biologiako Ikergune bihurtu zen (CIBIMA).

2. irudia: Beste irakasle eta aholkulari batzuekin batera, Idelisa Bonnellyk herrialdeko lehen Biologia Eskolaren sorrera sustatu zuen. (Iturria: Mujeres con Ciencia)

Hasierako uneak zailak izan ziren, giza baliabide eta baliabide materialen faltagatik —ekipo zaharrak lagatzeko eskatu eta konpondu egin behar izan zituzten, eta/edo beste laborategi batzuk erabili CIBIMA finkatzen zen bitartean—. Besteak beste, biokimika, histokimika eta parasitologiako bere ezagutzak baliatuta, Bonnellyk oso motibatuta zeuden irakasleen eta ikertzaileen talde txiki bat prestatu zuen; eta, handik gutxira, beren ikerketen emaitzak hasi ziren argitaratzen nazioarteko aldizkari zientifikoetan.

Beste irakasle eta aholkulari batzuekin batera, Idelisa Bonnellyk herrialdeko lehen Biologia Eskolaren sorrera sustatu zuen, zeinaren helburu nagusia baitzen zientzialari eta ikertzaile kualifikatuak prestatzea Dominikar Errepublikan zientzia biologikoen garapenerako ateak irekitzeko,eta, horren bidez, lurreko zein itsasoko natura mehatxatzen zuten ingurugiroko arazoei erantzuna emateko.

Kontserbaziora bideratutako karrera

Bere ibilbidearen hasieran, itsasoari eta haren baliabideei buruz zeuden ezagutzak urriak ziren, baina agerikoa zen jada kostaldeko inguruak degradatzen ari zirela eta espezie asko murrizten ari zirela, bereziki arrantzakoak. Berariazko erregulazioak oso mugatuta zeuden. Hori dela eta, CIBIMAk herrialdeko kostaldeko espezieen lehen azterketa taxonomikoak abiarazi zituen, zenbait espezieren (otarraina, karramarroa, izkira, etab.) debekualdiak ezartzeko. Horrez gain, ikerketa biokimikoak ere abiarazi zituzten, itsas elikagaien kalitatea kontrolatzeko. Bonnelly ekimen gehienetan egon zen inplikatuta.

Zientzialariak etengabe borrokatu zuen bere bizitzan eta ibilbide profesionalean ozeanoetako biodibertsitatea babesteko. Gauza asko lortu zituen, baina bereziki nabarmentzekoa da 1986an Ipar Atlantikoko xibartentzako lehendabiziko eremu babestua sortu zuela. Garai hartan, Banco de la Plata arrantzarako gunea besterik ez zen. Bonnellyren lana erabakigarria izan zen ulertzeko gune hori baleen ugalketarako lekurik garrantzitsuena zela, eta baleak desagertzeko arriskuan zeudela. Egun Bancos de la Plata y la Navidad Santutegi gisa ezaguna den eremu hori Ozeano Atlantikoan eremu babestu izendatutako lehena izan zen, baita munduan lehenetarikoa ere. Ekarpen horrengatik, Idelisa Bonnellyk hainbat aintzatespen jaso zituen: Zientziako Emakume Dominikarrarentzako Merezimendu Domina, Dominikar Errepublikako Gobernuaren eskutik (1986); Zientzietako Sari Nazionala, Dominikar Errepublikako Zientzien Akademiaren eskutik (1987); eta Nazio Batuen Ingurumen Programak (NBIP) Global 500 Ohorezko Koadroan sartu zuen (1987).

3. irudia: Xibarta Bancos de la Plata y la Navidad Santutegian. (Iturria: Mujeres con Ciencia)

Bonnellyren ekoizpen zientifiko zabala nazioartean erabili izan da itsas eta kostaldeko Ingurumen Zuzenbidean eragiteko, eta zientzialariak askotariko aintzatespenak jaso zituen bere lan bikainagatik. Zientzien Akademiako akademiko izendatu zuten 2007an, Corripio Fundazioak Ekologiako Sari Nazionala eman zion 2008an, eta UNESCOren Marie Curie domina jaso zuen 2009an. 2010ean, Victoriako Biologiaren Kontserbaziorako Sozietateak (Columbia Britainiarra, Kanada) Biologiako Zerbitzu Nabarmenaren saria eman zion; eta, 2011n, Orden al Mérito de Duarte, Sánchez y Mella izeneko saria eman zioten, herrialdeko gobernuak ematen duen garrantzitsuena. 2013an, BBCk Latinoamerikako hamar emakumezko zientzialari garrantzitsuenen artean sailkatu zuen.

Unibertsitatetik erretiratu ondoren, Bonnellyk Itsas Ikasketen Fundazio Dominikarra sortu zuen, Fundemar. Erakundearen helburua zen ekosistemen eta baliabideen erabilera jasangarria sustatzea, ikerketaren, hezkuntzaren eta kontserbazio proiektuen garapena babestearen bidez. Proiektu hori lanerako plataforma berri bat izan zen harentzat, Dominikar Errepublikako kostaldeko baliabideen eta itsas ugaztunen aldeko lanari jarraipena ematekoa.

Idelisa Bonnelly, Karibeko itsas kontserbazioaren ama, 2022ko uztailaren 3an zendu zen, 90 urte zituela.

Informazio zientifikoa eta aukerak eskura dauzkagu, bai gizonezkoentzat bai emakumezkoentzat; bereziki emakumezkoentzat. Zientzia datuak dira, pertseberantzia, diziplina; eta, askotan, baita maitasuna ere. Eta emakumeek asko dakite horri guztiari buruz.

– Idelisa Bonnelly

Iturriak:

• Idelisa Bonnelly: madre de la conservación marina en el Caribe, Oceánicas
• Odalis Mejía Perdomo, Idelisa Bonnelly: «… la ciencia se trata de datos, de perseverancia, de disciplina y, muchas veces, de amor, y las mujeres saben mucho de todo ello», Mujeres Científicas en las Américas: sus Historias Inspiradoras, 2013, 147-156
• Idelisa Bonnelly: Por un mundo más habitable, ONU Mujeres, 2015ko maiatzaren 14a
• Idelisa Bonnelly, Wikipedia

Egileaz:

Edurne Gaston Estanga elikagaien zientzia eta teknologiako doktorea da. Gaur egun, zientzia eta teknologiaren ezagutza zabaltzea sustatzen duten erakundeen proiektuak kudeatzen ditu.

Jatorrizko artikulua Mujeres con Ciencia blogean argitaratu zen 2024kourriaren 17an: Idelisa Bonnelly, la madre de la conservación marina en el Caribe.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

The post Idelisa Bonnelly, Karibeko itsas kontserbazioaren ama appeared first on Zientzia Kaiera.

Es posible que solo exista una persona en el mundo que no haya soñado alguna vez con teletransportarse a… bueno, a cualquier sitio: Leonard McCoy —Bones, para los amigos—, director médico de la nave USS Enterprise. Y, si nos atenemos a las leyes de la física, puede que en ese sentido fuera el más cuerdo de toda la tripulación, porque, aunque es posible que el sistema de teletransporte de Star Trek sea el más coherente que podemos encontrar en la ciencia ficción desde el punto de vista científico —y tampoco es que lo sea mucho—, pasa por alto detalles que podrían hacer que el viaje no fuera tan placentero y seguro como parece.

El actor DeForest Kelly, como el doctor Leonard McCoy; William Shatner, como el capitán Kirk, y Leonard Nimoy, como Spock en la sala del transportador de la USS Enterprise (Star Trek, TOS, 1968). Fuente: NBC Television

Existen innumerables manuales técnicos —ficticios, claro— en los que podemos encontrar información sobre cómo funcionan todos los sistemas de la nave Enterprise. En el escrito en 1991 por Rick Sternbach y Michael Okuda —el que tengo más a mano, aunque es el manual de la Enterprise de Picard—, se describe el funcionamiento de los teletransportadores en cuatro etapas:

1. Programación de las coordenadas de destino y análisis del entorno. Algo bastante conveniente para que nadie acabe materializándose dentro de una roca o en un ecosistema mortal.

2. Escáner de los átomos, a nivel individual, del sujeto al que se va a teletransportar.

3. Almacenamiento en memoria y compensación del desplazamiento Doppler del haz de teletransporte debido al movimiento entre la nave y el lugar de destino.

4. Envío del haz.

Suena bastante sensato, ¿no? Y lo es en bastantes sentidos, sobre todo en algunos detalles. No solo tienen en cuenta el efecto Doppler, sino la distorsión del espacio-tiempo en condiciones de curvatura, lo que haría imposible el teletransporte; el peligro de chocar contra el escudo deflector de otra nave si los tiene activados, o mi favorita: la imposibilidad de, a diferencia del replicador de alimentos que funciona a nivel molecular, utilizar el teletransportador para clonar personas, algo que, efectivamente, prohíbe la mecánica cuántica.

Pero vayamos poco a poco y veamos a qué nos referimos cuando hablamos de teletransporte en el mundo real —o en el mundo cuántico, para ser más precisos— y cómo funciona.

Cada cierto tiempo, de forma recurrente, aparece en los medios alguna noticia relacionada con este tema. Suelen ser ciertas: hemos logrado el teletransporte cuántico de partículas muchísimas veces. Ahora bien, de ahí a que podamos empezar a pensar en irnos de vacaciones al otro extremo del mundo utilizando este sistema hay un trecho.

En física cuántica, eso a lo que llamamos teletransporte es posible gracias a una de las propiedades más espeluznantes —según diría Albert Einstein— de las partículas: el entrelazamiento. Que dos partículas se encuentren entrelazadas solo significa que comparten la misma función de onda, por lo que, si actuamos sobre una, estamos actuado irremediablemente sobre la otra. Desarrollemos un poco esto: podríamos tener dos partículas diferentes, cada una con su propia función de onda, y sumarlas sin mayor problema; en ese caso, podríamos volver a separar cada componente si quisiéramos. En cambio, en el entrelazamiento no hay dos funciones de onda individuales, sino que el sistema de dos, tres, cuatro… o las partículas que sean está descrito por la misma ecuación, y es imposible hacer nada sobre ninguna de ellas sin que afecte al resto. Lo espeluznante, en realidad,no es que se puedan relacionar partículas de esta manera, sino que cualquier acción que se ejerza sobre una parte del sistema, se va a reflejar en el resto de componentes de manera inmediata, con independencia de si están en la misma habitación, en la Luna o en la galaxia de Andrómeda, algo que parece que desafía el límite de la velocidad de la luz. En realidad no es así, como veremos más adelante, ya que lo que podemos o no hacer con el entrelazamiento tiene sus limitaciones y enviar información es una de ellas.

Dos partículas entrelazadas comparten la misma función de onda. Esto quiere decir que cualquier operación que efectuemos sobre uno de ellos, le afectará al otro. Fuente: Mark Garlick / Science Photo Library

Perfecto, pero ¿cómo podemos usar esta propiedad para teletransportar cosas? Lo cierto es que hay que hacer algunos trucos. Tengamos en cuenta que, cuando hablamos de teletransporte cuántico lo que enviamos no son partículas materiales, sino estados, esto es, la información que describe la partícula y gracias a la cual podemos replicarla al otro lado.

Dejemos que Scotty y, por ejemplo, Spock, le amarguen un poquito la existencia a McCoy y hagan un pequeño experimento con él. Van a intentar teletransportarlo a la superficie del planeta al que acaban de llegar, pero utilizando las propiedades de la física cuántica en lugar del sistema habitual. Para ello, antes de nada, habrá que hacer algunos preparativos.

En primer lugar, haría falta un sistema auxiliar que ayudara con todo el proceso, así que Spock construye un par de tricorders que van a estar entrelazados. Se encontrarán metidos cada uno en una caja, en estado de superposición encendido/apagado, de tal manera que, si en un momento dado alguien abre una de las cajas, observa uno de ellos y ve que está encendido, sabrá que el de la otra caja está apagado. Spock le da un de los tricorders a McCoy y el otro se lo lleva él en una lanzadera a la superficie del planeta.

Centrémonos ahora en McCoy y su tricorder, y vamos a entrelazarlos entre sí también. Para que los estados no colapsen, Scotty encerrará a Bones con su dispositivo en la sala del teletransportador, cerrará la puerta y lo dejará ahí aislado, de tal manera que tendremos un estado de superposición conjunto: McCoy, desde ese momento, podría estar vivo o muerto —independientemente de que también esté muy enfadado— y su tricorder podría estar encendido o apagado. Así que habría cuatro estados posibles: McCoy vivo-tricorder encendido, McCoy muerto-tricorder apagado, McCoy vivo-tricorder apagado, McCoy muerto-tricorder encendido, que se denominan estados de Bell.

Ahora bien, como hemos dicho que el tricorder de McCoy está entrelazado, a su vez, con el que se llevó Spock a la superficie del planeta, sabemos que cualquier cosa que le pase a McCoy en la Enterprise influirá en el estado del tricorder de Spock.

Scotty empieza con el proceso de teletransporte, así que, a partir de este momento, debe tener mucho cuidado si no quiere cargarse a McCoy. Necesita enviarle a Spock información sobre lo que está pasando dentro de la sala del teletransportador, pero sin abrir la puerta ni obtener información directa de McCoy o su tricorder, porque, al ser un sistema cuántico, podría hacer que colapsara en un estado no deseado. Una estrategia que podría seguir sería hacer mediciones indirectas, utilizando los sensores de la Enterprise para averiguar si, en determinado momento, los dos se encuentran en estados similares como vivo/encendido o muerto/apagado, o si uno está «funcionando» y el otro no, sin especificar cuál es cuál… Este proceso se llama medida de Bell, y es una forma de obtener información de un sistema de dos partículas entrelazadas. En la práctica, los estados que le interesan a Scotty son aquellos en los que McCoy está vivo, y que, recordemos, debido al entrelazamiento guardarán relación también con el estado del tricorder de Spock. Solo hay un pequeño problema… aunque Scotty consiga acceder a uno de los estados en los que Bones está bien, cuando haga la medida de Bell, se lo tendrá que cargar igualmente.

Pero mantengamos la calma. Aunque McCoy desaparezca, para entonces su información habrá quedado codificada en los tricorders entrelazados, y Spock, con las instrucciones necesarias, que Scotty tendrá que enviarle por canales convencionales, podrá recuperarla y recrear a su compañero sano y salvo sobre la superficie del planeta en el que está.

Aquí la cosa se pone demasiado bizarra, porque, en esta analogía, lo que sucedería es que, cuando Spock abriera su caja para ver el estado de su tricorder, se encontraría a McCoy dentro, lo que es bastante antiintuitivo. Así que, llegados a este punto… llamemos a McCoy fotón C, al tricorder que se queda con él, fotón A, y al tricorder que tiene Spock, fotón B. Ahora el proceso de teletransporte en este universo paralelo de Star Trek quedaría así:

1. Spock entrelaza los fotones A y B.

2. Se lleva el fotón B consigo al planeta.

3. Scotty quiere enviarle a Spock un fotón C que tiene en la Enterprise, así que lo entrelaza con el A, que se ha quedado él.

4. Scotty hace una medida de Bell sobre el sistema C + A, destruyendo C en el proceso, pero haciendo que la información quede codificada en el sistema A + B.

5. Le envía la información de su medida a Spock por medios convencionales.

6. Spock recrea en su fotón B el estado de C.

Ahora todo parece algo más complicado que lo que vemos en televisión, ¿no? Por no mencionar que no podemos teletransportar nada a ningún lugar en el que no hayamos estado antes o, en su defecto, hayamos enviado una parte de nuestro sistema auxiliar entrelazado, que podría ser tremendamente complejo si estamos hablando de teletransportar a un ser vivo. Este tipo de teletransporte tampoco nos sirve para comunicarnos —de ahí que el límite de la velocidad de la luz no suponga un problema—, porque sin la información que Scotty le envía a Spock por canales sublumínicos, este no sabría qué tendría que hacer para recrear el estado del fotón que le quieren enviar.

Cuestión aparte es el destino que le esperaría al pobre McCoy o a cualquiera que se prestara como tribble de experimentos para probar este tipo de teletransporte: ¿seguro que el original que destruiríamos y la copia que recrearíamos serían la misma persona? Y sí, destruir el original es completamente necesario, porque, como comentamos más arriba, la física cuántica no permite hacer copias perfectas, solo puede existir una a la vez.

Aunque no soy tan tecnofóba como Bones, creo que, en este asunto, me voy a poner de su lado. En estos términos… ¡ni se te ocurra teletransportarme, Scotty! Dicho lo cual… larga vida y prosperidad a todos.

NBC Television

Bibliografía

Bennett, C. H., Brassard, G., Crépeau, C., Jozsa, R., Peres, A. y Wootters, W. K. (1993) Teleporting an unknown quantum state via dual classical and Einstein–Podolsky–Rosen channels Physical Review Letters doi: 10.1103/PhysRevLett.70.1895

Sternbach, R., Okuda, M. y Roddenberry, G. (1991). Star Trek. TNG. Technical manual. Pocket Books.

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

El artículo ¡Ni se te ocurra teletransportarme, Scotty! se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Enara Larreta, Manoli Igartua, Rosa María Hernández eta Edorta Santos-Vizcaíno

Gaur egun, kasuen gorakada dela eta, geroz eta ezagunagoa egiten ari den gaixotasuna da artritis erreumatoidea. Espainia mailan 200.000 kasu baino gehiago daude eta ohikoa bihurtzen ari da gaixotasun hau pairatzen duen norbaitekin elkarbizitzea; baina, zer dakigu artritis erreumatoidea eta bere tratamenduez?

Artritis erreumatoidea, zenbaitek artrosiarekin nahastu izan ohi duena, gaixotasun kroniko eta autoimmunea da, zeinean immunitate sistemaren gehiegizko aktibazioak, norbanakoaren ehunak erasotuko dituen, artikulazioak, batez ere. Gaixotasun honetan kartilagoaren zein hezurraren suntsipena ikusi daiteke; zurruntasuna, hantura edo artikulazioen funtzioaren galera suposatuz. Min kronikoak eta gaixotasunaren garapenaren ondorioz agerturiko ezgaitasunak gaixoaren bizi kalitatearen murrizpena dakar. Komorbilitate eta arazo psikosozial ezberdinekin erlazionatua dago, eta ohikoak izaten dira eguneroko ekintzak burutzeko ezintasun fisikoa edota arazo mentalak, inguru familiarrean, sozialean edo laboralean islatzen direlarik. Esan daiteke beraz, inpaktu soziosanitario handia duen gaixotasuna dela.

Urteetan zehar artritis erreumatoidearen tratamenduaren inguruko ikerketa ugari egin dira eta gaixoarengan zein gizartean duen eragina ikusita, gaixotasunaren bilakaera kontrolpean izatea garrantzitsua dela argi dago. Egun, antiinflamatorio ez esteroideekin sintomak arintzeaz gain, gaixotasunaren bilakaera moteltzea ere lortu da gaixotasun erreumatikoaren garapena modulatzen duten farmakoak bezalako medikamentuei esker. Ildo horretan, tratamendu biologikoa da adalimumab, immunitate sistema modulatzeko gaitasuna duen antigorputz monoklonala. Tratamendu honen aurkikuntzak emaitza esperantzagarriak aurkeztu zituen gaixotasun honen garapenaren nolabaiteko kontrolean. Arrakasta horren zergatia ulertzeko asmoz, artritis erreumatoidearen ezaugarriak eta adalimumaben indikazioa, ekintza mekanismoa eta bere parametro biofarmazeutikoen inguruko datuak azpimarratu dira lan honetan.

Irudia: Adalimumaben ekintza-mekanismoa. (Irudia: Larreta, Enara et. al. (2024). Iturria: Ekaia aldizkaria)

Adalimumab larruazalpetik administratzen den disoluzio injektagarria da eta aurrez kargatutako pluma edo xiringa moduan formulatuta aurkitu genezake ospitaleetako farmazia zerbitzuetan. Aipatu bezala, immunitate sistema neurri batean modulatzeko gaitasuna dauka eta 2002an merkaturatu zenetik artritis erreumatoidearen tratamenduaren oinarri garrantzitsuenetako bat izatera heldu da, bere erabilera azkarra gaixotasunaren eboluzio hobeago batekin erlazionatu baita. Hala ere, 20 urte igaro dira adalimumabaren merkaturatzetik eta beraz, datu eguneratuen bilketa egitea garrantzitsua da epe luzera erakutsi duen eraginkortasuna eta segurtasuna ebaluatzeko. Horretarako, azken urteotako entsegu eta ikerketa ezberdinak bildu dira eta adalimumaben helmena benetan nolakoa den aztertu da.

Amaitzeko esan, ikerketa prozesu luze bat geratzen dela artritis erreumatoidea erabat sendatzea lortuko duen tratamendua eskuratzeko, izan ere, etiologia ezezaguna izateak eta gaixotasunean zeharreko mekanismo anitzen aktibazioak tratamenduen aurkikuntzan zailtasunak ipintzen ditu. Terapia biologiko berriak lortzeko ikerketak aurrera doaz, eta ama zelula mesenkimalak ere ikertuak izaten ari dira duten ahalmen birsortzailea dela eta. Bitarte horretan, adalimumabak eraginkortasun eta segurtasun ona duela erakutsi du entseguetan eta baita gaixoen bizi kalitatea hobetzen duela ere. Esan daiteke beraz, artritis erreumatoidean funtsezkoa izaten jarraituko duen tratamendua dela.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: 46
• Artikuluaren izena: Adalimumab artritis erreumatoidearen tratamendurako: Azken urteetako ikasketak
• Laburpena: Artritis erreumatoidea (rheumatoid arthritis, RA) mintz sinobialaren hantura kronikoa eragiten duen gaixotasun autoimmunea da. Kartilagoaren zein hezurraren suntsipena eragiten du; ondorioz, zurruntasuna, hantura edo artikulazioen funtzioaren galera gertatzen dira, eta horrek gaixoaren bizi-kalitatea murriztea dakar, ezgaitasuna eraginez. Urteetan zehar RAren tratamenduaren inguruko ikerketa ugari egin dira, eta egun, sintomak arintzeaz gain, gaixotasunaren bilakaera moteltzea ere lortu da gaixotasun erreumatikoaren garapena modulatzen duten farmakoei (disease modifying anti-rheumatic drugs, DMARD) esker. Ildo horretan, adalimumab DMARD biologikoa da, gaitasun immunomodulatzailea duen α tumorearen nekrosi-faktorearen (tumor necrosis factor a, TNFα) aurkako antigorputz monoklonala. Adalimumabekin emaitza itxaropentsuak lortu dira gaixotasun horren garapenaren kontrolean. Arrakasta horren zergatia ulertzeko asmoz, RAren ezaugarriak eta adalimumaben indikazioa, ekintza-mekanismoa eta bere parametro biofarmazeutikoen inguruko datuak aurkeztu dira. Hala ere, 20 urte igaro dira adalimumab merkaturatu zenetik, eta, beraz, datu eguneratuen bilketa egitea garrantzitsua da epe luzera erakutsi duen eraginkortasuna eta segurtasuna ebaluatzeko. Horretarako, azken urteotako saiakuntza eta ikerketa ezberdinak bildu dira, eta adalimumaben helmena benetan nolakoa den aztertu da. Amaitzeko, esan ikerketa-prozesu luzea geratzen dela RA sendatzea lortuko duen tratamendua eskuratzeko. Bitarte horretan, adalimumabek gaixotasuna nolabait kontrolpean izatea lortu du, eta gaixoen bizi-kalitatea hobetzen jarraituko du.
• Egileak: Enara Larreta, Manoli Igartua, Rosa María Hernández eta Edorta Santos-Vizcaíno
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 205-225
• DOI: 10.1387/ekaia.24989

Egileez:

Enara Larreta, Manoli Igartua, Rosa María Hernández eta Edorta Santos-Vizcaíno UPV/EHUko Farmazia fakultateko Farmazia eta Elikagaien Zientziak Saileko ikertzaileak dira.

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

The post Adalimumab artritis erreumatoidearen tratamendurako: azken urteetako ikasketak appeared first on Zientzia Kaiera.

Siempre que escucho la palabra “Macguffin” mi mente se va hacia el gran cineasta británico Alfred Hitchcock (1899-1980), autor de grandes películas como La ventana indiscreta (1954), Vértigo (1958), Con la muerte en los talones (1959), Psicosis (1960) o Los pájaros (1963). Y más concretamente me remite al libro El cine según Hitchcock, que recoge la entrevista que le hizo el cineasta francés Francois Truffaut (1932-1984), un libro de cuya lectura he disfrutado en varias ocasiones.

Fotografía de la entrevista que hizo el cineasta francés Francois Truffaut al cineasta británico Alfred Hitchcock en 1962

 

¿Qué es el Macguffin?

El Macguffin, término acuñado por el maestro del suspense Alfred Hitchcock, es un objeto, persona, situación o suceso necesario para impulsar la trama y la motivación de los personajes, pero insignificante, sin importancia o irrelevante en sí mismo. Como diría Truffaut “es el pretexto”.

Por ejemplo, en las películas de espías suele ser un secreto o unos documentos, que hacen que la trama se desarrolle, pero que realmente da igual cuál sea el secreto o el contenido de los documentos. Como afirmó el propio Hitchcock, “el Macguffin es lo que persiguen los espías, pero al público le da igual”. En la película Con la muerte en los talones, el protagonista, encarnado por el actor estadounidense Cary Grant (1904-1986), es un agente publicitario que es confundido con un agente del gobierno por unos espías e intentan asesinarlo, motivando la huida del publicista para salvar su vida. Mientras que en la película Psicosis el Macguffin es el robo de un dinero y la posterior huida de su protagonista femenina, interpretada por la actriz estadounidense Vera Miles (1929), que provoca que se esconda en un pequeño hotel regentado por el tímido Norman Bates, que interpretaba el actor estadounidense Anthony Perkins (1932-1992), y que era realmente la parte central de la película. Otro ejemplo interesante es la estatuilla de la película El halcón maltés (1941), interpretada por Humphrey Bogart, Mary Astor y Peter Lorre, y basada en la novela negra homónima del escritor estadounidense Dashiell Hammett (1894-1961), que es el objeto de deseo de una serie de personajes de dudosa moral.

Cartel de la película Con la muerte en los talones (1959), dirigida por Alfred Hitchcock e interpretada por Cary Grant, Eva Marie Saint, James Mason y Martin Landau

Para finalizar con los ejemplos, un Macguffin esclarecedor, más moderno y en otro tipo de película, como es The Blues Brothers (1980), donde los personajes encarnados por los actores estadounidenses John Belushi (1949-1982) y Dan Aykroyd (1952), intentan conseguir el dinero necesario para salvar el orfanato en el cual se criaron, lo cual no es más que la excusa para realizar un viaje con el objetivo de reunir a los miembros de un grupo musical y llenar ese viaje de humor y música, buena música de blues y soul.

En el libro El cine según Hitchcock, el maestro del suspense explicaba el origen del término de la siguiente forma.

Y ahora, conviene preguntarse de dónde viene el “MacGuffin”. Evoca un nombre escocés y es posible imaginarse una conversación entre dos hombres que viajan en un tren. Uno le dice al otro: “¿Qué es ese paquete que ha colocado en la red?” Y el otro contesta: “Oh, es un Mac Guffin”. Entonces el primero vuelve a preguntar: “¿Qué es un Mac Guffin?” Y el otro: “Pues un aparato para atrapar a los leones en las montañas Adirondaks”. El primero exclama entonces: “¡Pero si no hay leones en las Adirondaks!” A lo que contesta el segundo: “En ese caso no es un Mac Guffin”.

Esta anécdota demuestra el vacío del Mac Guffin … la nada del Mac Guffin.

Los humanos, de Matt Haig

La novela a la que vamos a dedicar esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica, Los humanos (2013), del escritor británico Matt Haig (1975), contiene un Macguffin matemático. Pero vayamos por partes. Primero presentemos brevemente a su autor.

Matt Haig es un periodista y escritor inglés, que escribe tanto para adultos, como para jóvenes. Estudió Inglés e Historia en la Universidad de Hull. Entre sus libros nos encontramos novelas como Los humanos (2013), Cómo detener el tiempo (2017), La biblioteca de la medianoche (2020) o La vida imposible (2024), cuya protagonista es matemática; libros para jóvenes como Shadow Forest: el bosque de las sombras (2007), El chico que salvó la navidad (2015), La duendecilla sincera (2018) o Evie, la amiga de los animales (2019), y libros de no ficción como Razones para seguir viviendo (2015), Apuntes sobre un planeta estresado (2018) o El libro de la esperanza (2021).

Fotografía de Matt Haig en el Edinburgh International Book Festival de 2024

 

Respecto a la novela Los humanos, lo primero es recomendar a las personas que estáis leyendo esta entrada que la leáis, no porque sea una novela relacionada con las matemáticas, sino porque es una novela interesante y muy divertida.

Pero para hablar de esta novela podemos empezar por la sinopsis escrita por la editorial:

El profesor Andrew Martin de la Universidad de Cambridge acaba de descubrir el secreto de los números primos, encontrando al mismo tiempo la clave que garantizará el fin de la enfermedad y la muerte. Convencidos de que los secretos de los números primos no pueden dejarse en manos de una especie tan primitiva como los humanos, los vonadorianos, una civilización extraterrestre mucho más evolucionada, envían a un emisario para hacer desaparecer a Martin y a su descubrimiento. Y así es como un vonadoriano con el aspecto externo de Martin aparece con la misión de matar a la esposa, al hijo y al mejor amigo del profesor, pero no puede dejar de sentirse fascinado por esa fea especie y sus costumbres incomprensibles.

Portada de la novela Los humanos, de Matt Haig (Roca Editorial, 2014)

El punto de partida de la novela es que el matemático y profesor de la Universidad de Cambridge (Gran Bretaña) Andrew Martin ha demostrado la llamada hipótesis de Riemann, uno de los problemas matemáticos abiertos, es decir, que está aún por resolverse, más importantes. De hecho, la hipótesis de Riemann es uno de los siete “problemas del milenio” que anunció el Instituto Clay de Matemáticas en el año 2000, con una recompensa de un millón de dólares para quien lo resolviese. Más aún, este problema ya estaba en la lista de los 23 problemas que recogió el matemático alemán David Hilbert (1862-1943) en el Congreso Internacional de Matemáticos de 1900, como problemas más importantes para el nuevo siglo xx.

Sin embargo, para una civilización extraterrestre, los vonadorianos, este es un conocimiento demasiado poderoso, que en manos de los humanos podría poner en peligro el equilibrio del universo y provocar su destrucción. Por este motivo, deciden reemplazar a Martin por un clon alienígena, que es realmente el protagonista de esta historia narrada por él mismo, y borrar toda evidencia de su descubrimiento, destruyendo los documentos relacionados con la demostración, los rastros digitales de la misma o las personas que hayan podido tener algún conocimiento de esta prueba, como la familia del matemático, su mujer y su hijo, y alguno de sus colegas.

Resulté ser un hombre casado de 43 años, la mitad exacta de una vida humana. Tenía un hijo. Era el profesor que acababa de resolver el enigma matemático más importante al que se habían enfrentado los humanos. Apenas tres horas antes había hecho progresar la especie humana más allá de lo que cualquiera habría podido imaginar.

La hipótesis de Riemann no es más que un pretexto, es decir, el Macguffin de esta historia, para contarnos de forma divertida cómo nos vería un extraterrestre a los terrícolas y hablar de lo que significa ser humano, del amor, la amistad, la familia, las relaciones humanas, los conflictos, la vida o la muerte.

Portada de la versión británica de la novela Los humanos / The humans (2013), de Matt HaigLas matemáticas de los vonadorianos

Antes de entrar en materia, un pequeño comentario sobre el hecho de que los vonadorianos son una civilización extraterrestre para la cual las matemáticas son extremadamente importantes y un conocimiento esencial para ellos. Para que nos hagamos una idea de esto, incluyo algunas sencillas citas de la novela, que son pensamientos del vonadoriano protagonista.

La primera:

Yo nunca quise que me mandasen aquí. Se trataba de una tarea que, tarde o temprano, alguien tenía que asumir y, después de la charla que di en el Museo de las Ecuaciones Cuadráticas –que muchos tacharon de blasfemia, de supuesto crimen contra la pureza matemática–, a los anfitriones [los dirigentes de los vonadorianos] les pareció el castigo perfecto.

La segunda:

Por supuesto, en teoría aquella era mi ciudad […]. La falta de imaginación geométrica me tenía fascinado: no había ni tan siquiera un decágono a la vista. […] Pronto aprendería que en las ciudades todo es una tienda. Son a los moradores de la Tierra lo que las cabinas de ecuaciones son a los vonadorianos.

La tercera:

Allá de donde venimos la tecnología que hemos creado sobre las bases de nuestro entendimiento supremo y exhaustivo de las matemáticas nos ha supuesto no solo la posibilidad de atravesar grandes distancias, sino también de reajustar nuestros propios componentes biológicos, renovarlos y reponerlos. Estamos equipados psicológicamente para tales progresos. Nunca hemos vivido una guerra civil. Nunca anteponemos los deseos individuales a las necesidades del colectivo.

En general, las citas matemáticas de la novela tienen un objetivo literario y no rigurosidad matemática. Por ejemplo, en cierto momento el vonadoriano clon de Andrew Martin se queja de que el orden de prioridad de las noticias en televisión es incomprensible para él y se sorprende de que no hable de “nuevas observaciones matemáticas” (lo cual es un comentario bastante indefinido y confuso) o de “polígonos todavía por descubrir” (también bastante impreciso e incluso que puede considerarse equívoco).

La hipótesis de Riemann

A pesar de que la hipótesis de Riemann es solamente una excusa para hablar de los humanos, de la humanidad, Matt Haig sí intenta explicar en la novela, de forma muy sencilla y bastante literaria, en qué consiste la misma o, al menos, algunas ideas relacionadas con ella.

Así, cuando el vonadoriano con aspecto de Andrew Martin descubre en el ordenador del matemático de la Universidad de Cambridge el documento que contiene la demostración de la hipótesis de Riemann, hay un pequeño capítulo de la novela dedicado a los números primos y su distribución dentro de los números naturales (por cierto que una introducción a estos temas puede leerse en las entradas del Cuaderno de Cultura Científica Buscando lagunas de números no primos y El poema de los números primos, así como en el libro La gran familia de los números, que se menciona en la bibliografía), que comentaremos a continuación, aprovechando el texto de la novela.

Pero antes, así es como describe Matt Haig al autor de la hipótesis, el matemático alemán Bernhard Riemann (1826-1866).

Aprendí algo más sobre Bernhard Riemann, un niño prodigio alemán horrorosamente tímido que vivió en el siglo xix y que, ya desde una edad temprana, demostró su habilidad excepcional con los números, antes de sucumbir a su carrera de matemático y a la serie de crisis nerviosas que minaron su adultez. Más tarde descubriría que ese era uno de los problemas fundamentales que tienen los humanos con la comprensión numérica: simple y llanamente, su sistema nervioso no está capacitado.

La verdad es que no dice gran cosa, salvo que era un niño prodigio y que “sufría crisis nerviosas”, sobre una de las grandes mentes matemáticas de la historia, que realizó avances revolucionarios en todas las áreas de las matemáticas en las que trabajó, en particular, el análisis matemático, la geometría diferencial y la teoría de números. Muchos son los conceptos y resultados matemáticos asociados a su nombre, como la integral de Riemann, las ecuaciones de Cauchy-Riemann, las superficies de Riemann, la geometría riemanniana, el tensor de curvatura de Riemann, la función zeta de Riemann o la hipótesis de Riemann, entre otras.

Caricatura de Bernhard Riemann, realizada por Gerardo Basabe de Viñaspre, para la exposición de la Real Sociedad Matemática Española, El rostro humano de las matemáticas (2008)Los números primos

Pero vayamos con los números primos. El primer párrafo sobre los mismos, que nos narra el vonadoriano, es el siguiente.

Los números primos vuelven a la gente loca, pero literalmente, sobre todo por la cantidad de enigmas que quedan sin resolver. Lo único que parecían saber es que un primo es un número entero que solo puede dividirse por 1 y por sí mismo, pero, más allá de eso, se dan de bruces con un problema tras otro.

La verdad es que es un comentario bastante simplista, puesto que viene a decir que el único conocimiento que se tiene sobre los números primos es su definición, es decir, que son aquellos números naturales que solamente se pueden dividir por 1 y por ellos mismos. Por ejemplo, el número 25 no es primo ya que se puede dividir por 5, mientras que el número 19 sí es primo, ya que solamente es divisible por el 1 y él mismo, al igual que lo son los números 2, 3, 5, 7, 11 y 13, entre otros. Sin embargo, los humanos llevamos más de dos milenios investigando sobre los números primos y obteniendo muchos e importantes resultados, como que existen infinitos números primos, como ya demostraron los antiguos griegos, que todo número natural se puede expresar de forma única como producto de números primos (el teorema fundamental de la aritmética), que la función contador de números primos, es decir, para cada número x, la cantidad de números primos menores o iguales que x se aproxima por la función x/Ln x (el teorema de los números primos), y así existen miles y miles de resultados más que podríamos añadir. Cabe mencionar que existen muchos libros dedicados solo a los resultados sobre los números primos, de los que mencionaremos aquí cuatro en clave más divulgativa, por si hay alguien interesado: 1) Prime Numbers, The Most Mysterious Figures in Math (David Wells, John Wiley & Sons, 2005); 2) The Little Book of Bigger Primes (Paulo Ribenboim, Springer Verlag, 2004); 3) La música de los números primos (Marcus du Sautoy, Acantilado, 2007); 4) Los números primos, un largo camino al infinito (Enrique Gracián, RBA, 2010).

Aunque después del párrafo anterior, sí menciona alguno de los conocimientos que la humanidad ha alcanzado sobre los números primos, casi siempre expresado de una forma más literaria, o incluso poética, que matemática. Por ejemplo, afirma que se conoce que hay infinitos números primos (la sencilla y hermosa demostración de los griegos podéis leerla en la entrada Buscando lagunas de números no primos), pero además menciona que son numerables, es decir, que se pueden contar (sobre los conjuntos infinitos podéis leer la serie de entradas titulada El infinito en un segmento: uno, dos y tres), de la siguiente forma.

Saben que el total de todos los números primos es igual al total de todos los números, pues ambos sumarían infinitos. Para el humano medio, esto constituye un hecho bastante desconcertante, pues ciertamente tienen que existir más números aparte de los primos. Tan imposible les resulta asimilar que, al enfrentarse al tema, más de uno se ha metido un revólver en la boca, ha apretado el gatillo y se ha volado los sexos.

Aquí realmente está mezclando dos temas apasionantes e importantes, primero que hay infinitos números primos, que puede entenderse bien por sí solo, pero a la vez nos habla de que hay tantos como números naturales, hecho que está relacionado con la dificultad de entender el infinito y sus paradojas, como lo mencionado, que una parte del conjunto (los números primos) tenga tantos elementos como todo el conjunto (los números naturales). Aunque este segundo tema es un poco complejo para las personas que lean la novela, es muy exagerado decir que “tan imposible les resulta asimilar que, al enfrentarse al tema, más de uno se ha metido un revólver en la boca, ha apretado el gatillo y se ha volado los sexos”, aunque tenemos que entender que esto es literatura y no divulgación de las matemáticas.

El siguiente párrafo dice lo siguiente:

Los humanos también han llegado a entender que los números primos se parecen mucho al aire terráqueo. Cuánto más arriba subes, menos hay. Por ejemplo, hay 25 números primos menores que 100, pero solo 21 entre 100 y el 200 y solo 16 entre 1.000 y 1.100. Sin embargo, a diferencia de aire en la Tierra, no importa lo mucho que subas en la escala de los números, siempre habrá algún número primo. Por ejemplo, 2.097.593 es primo y hay millones más entre ese y, pongamos, 4314398832739895727932419750374600193. En consecuencia, podemos decir que la atmósfera de los números primos recubre todo el universo.

La primera parte ofrece el primer comentario sobre la distribución de los números primos dentro de los naturales, que es el tema central sobre el que versa la hipótesis de Riemann. Y efectivamente es así. Como se comentaba en la entrada Buscando lagunas de números no primos, entre los 100 primeros números hay 25 primos, es decir, 1 de cada 4 números es primo. Sin embargo, si miramos entre los 1.000 primeros números, resulta que hay 168 que son primos, 1 de cada 6 números. Un porcentaje menor. Y así, como podemos ver en la siguiente tabla, según vamos ampliando la cantidad de números considerados, existe un menor porcentaje de números primos. Luego según vamos avanzando en la recta de números naturales, los números primos van siendo cada vez más infrecuentes, y los números compuestos van ocupando más el espacio dentro de los números naturales.

Tabla con la cantidad de números primos y frecuencia de los mismos para cantidades de números que son potencias de 10

 

Sin embargo, el segundo comentario solo es una forma diferente y poética de volver a afirmar que existen infinitos números primos.

La distribución de los números primos

El texto del capítulo “Números primos” sigue asi:

En 1859, no obstante, en la Academia de Berlín, un Bernhard Riemann cada vez más enfermo enunció la que sería la hipótesis más estudiada y celebrada de todas las matemáticas. Afirmaba que había un patrón, o al menos lo había para los primeros mil números primos. Y era bello, cristalino e involucraba algo llamado “función zeta”, una especie de máquina mental, una curva de aspecto complejo que servía para investigar las propiedades de los primos. Si los colocabas en ella, formaban un orden en el que nadie se había fijado con anterioridad: ¡un patrón! ¡La distribución de los números primos no era arbitraria!

Una vez más mencionemos que esto no es un texto de divulgación de las matemáticas, sino literatura, ya que lo afirmado en el anterior párrafo hay que cogerlo con pinzas, pero como lector tengo que entender la intención narrativa del autor de la novela.

Para empezar, podemos considerar que la hipótesis de Riemann es una de las conjeturas más importantes y estudiadas, no en vano estaba entre los 23 problemas de Hilbert (en 1900) y entre los siete problemas del milenio (en 2000), pero hay otros problemas matemáticos también importantes y muy estudiados, como el último teorema de Fermat, conjeturado por el matemático francés Pierre de Fermat (1601-1665) hacia 1637 y demostrado por el matemático británico Andrew Wiles en 1995 (puede leerse sobre esta cuestión en la entrada Euler y el último teorema de Fermat); la conjetura de Poicaré, formulada por el matemático francés Henri Poincaré (1854-1912) en 1904 y demostrada por el matemático ruso Gregori Perelman en 2006 (véase la entrada La conjetura de Poincaré-Perelman-Miander); o el problema del quinto postulado de Euclides y la existencia de las geometrías no euclídeas, un problema que tardó más de dos milenios en resolverse, por matemáticos como Nikolai Lobachevski (1752-1856) y János Bolyai (1802-1860); o incluso problemas matemáticos que permanecen abiertos, como la conjetura de Goldbach, formulada por el matemático prusiano Christian Goldbach (1690-1764) en 1742 (véase la entrada La conjetura de Goldbach); o cualquiera de los problemas del milenio, que son la conjetura de Birch y Swinnerton-Dyer, en teoría de números algebraica; la conjetura de Hodge, en geometría algebraica; la solución de las ecuaciones de Navier-Stokes de la mecánica de fluidos; el problema P = NP, en ciencias de la computación; la conjetura de Poncaré, en topología (ya resuelta en 2006); el problema de la masa en la teoría de Yang-Mills, en la teoría cuántica de campos; y la mencionada hipótesis de Riemann, en análisis complejo y teoría de números primos, que es una de las más importantes y conocida.

Caricatura de David Hilbert, realizada por Enrique Morente, para la exposición de la Real Sociedad Matemática Española, El rostro humano de las matemáticas (2008)

Lo siguiente que vamos a comentar es la frase “afirmaba que había un patrón, o al menos lo había para los primeros mil números primos”, a la que podemos ponerle algunos peros matemáticamente hablando. Decir que había un patrón es ambiguo y simplista, aunque a Matt Haig le pueda valer para la novela.

Desde la matemática griega se ha intentado descubrir, sin éxito, la existencia de algún patrón en la distribución de los números primos dentro de los naturales, pero, como decía el matemático suizo Leonhard Euler (1707-1783), este será uno de esos misterios que la humanidad nunca será capaz de desvelar.

No existe ninguna fórmula que nos permita determinar cuál es el número primo n-ésimo, para cualquiera que sea la posición n, ni una expresión matemática que posibilite, conocidos todos los primos hasta uno dado, obtener el siguiente.

Aunque, una aproximación a la distribución de los números primos es el estudio de la función contador de números primos. Dado un número x se define pi(x) como la cantidad de primos menores, o iguales, que x. Si se observan los números primos hasta 100 se puede comprobar que pi(20) = 8 (que son 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17 y 19) o pi(100) = 25 (que son, además de los anteriores, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73 79, 83 89 y 97). En la siguiente tabla se muestra el valor de la función contador de números primos (x) para las primeras potencias de 10, junto con la densidad (x) / x –la proporción de números primos respeto a los naturales, hasta x– y la frecuencia, x / (x) –cuántos números naturales hay por cada primo, hasta x–, que nos incide en la idea anterior de que cada vez hay menos números primos.

La primera aproximación a la distribución de los números primos vino de la mano del matemático alemán Carl F. Gauss (1777-1855), que, a la edad de 15 años, conjeturó que, aunque no se podía conocer con precisión el valor de la función contador de números primos (x), se podía aproximar con la ayuda de la función logaritmo neperiano. Este resultado, conocido como teorema de los números primos, establece que la función (x) se aproxima a la función x / Ln(x), cuando x tiende a infinito. Este teorema fue demostrado en 1896, de forma independiente, por el matemático francés Jacques Hadamard (1865-1963) y el belga Charles-Jean de la Vallé Poussin (1866-1962). Por ejemplo, si se considera x = 106, como Ln(106) es 6 multiplicado por Ln(10) = 2.30258509…, entonces x / Ln(x) es aproximadamente 72.382, siendo la cantidad de primos 78.498.

El propio Gauss dio una mejor aproximación a la función contador de números primos mediante la función logaritmo integral

Volviendo al caso de x = 106, mientras que la diferencia de x / Ln(x) con (x) es de 6.116 números, la variación del logaritmo integral Li(x), no os preocupéis ahora de su significado, es sólo de 130.

Pues resulta, que la hipótesis de Riemann, cuya formulación es bastante compleja y está relacionada con los ceros de la conocida función zeta de Riemann que se define sobre los números complejos (ya volveremos sobre ella en alguna futura entrada de Cuaderno de Cultura Científica), es equivalente al hecho de que el logaritmo integral es una “buena” aproximación.

La pizarra del programa La Revuelta, de David Broncano, en TVE, está relacionada con la hipótesis de Riemann, puesto que representa la función zeta de Riemann y la recta donde estarían, según la hipótesis, los ceros no triviales de dicha función. Sobre la pizarra podéis leer el artículo del diario.es titulado El misterio de la pizarra de Broncano: ¿qué pinta esta maravilla de las matemáticas en La Revuelta?Para terminar

Para cerrar esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica, me gustaría incluir los puntos relacionados con las matemáticas del listado de los 97 “consejos para un humano” que escribe el vonadoriano con aspecto de Andrew Martin al final de la historia, que están escritos para “su hijo” (el de Andrew Martin).

Consejo 12: Los telediarios deberían abrir con noticias de matemáticas y seguir con poesía, y a partir de ahí, que hagan lo que quieran.

Consejo 59: Los números son bonitos. Los primos son bonitos. Ya lo entenderás.

Bibliografía

1.- Francois Truffaut, El cine según Hitchcock, Alianza editorial, 1974.

2.- Matt Haig, Los humanos, Roca Editorial, 2014.

3.- R. Ibáñez, La gran familia de los números, Libros de la Catarata, 2021.

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 Los humanos, un Macguffin matemático se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Victor Etxebarria Ecenarro

Edward Page Mitchell (1852-1927) kazetari estatubatuar bat izan zen. Aintzatespen berezia jaso zuen New Yorkeko The Sun egunkarian argitaratu zituen zientzia-fikziozko kontakizunengatik. Hain zuzen, egunkari horretako editore burua ere izan zen, 1926an erretiroa hartu zuen arte. 1973an haren lehenengo 30 narrazioen antologia bat argitaratu zen (1874-1886), The crystal man izenburupean. Izenburu hori bat zetorren bere kontakizun iradokitzaileenetako batekin, ikusezintasunari buruzkoa, zeina 1881ean argitaratu baitzen, H.G. Wellsen eleberri ospetsua argitaratu baino 16 urte lehenago.

Mitchellen istorioetako hamar gaztelaniara itzulita argitaratu ziren. Istorio horietan, gizaki ikusezinaz gain, beste gai batzuk ere lantzen dira, hala nola denboran zeharreko bidaiak, garun artifiziala (Babbageren makina analitikoa baino hobea) eta teleportazioa. Zientzia-fikziozko hamar kontakizun bikain horietatik nire gustukoenak ez dauka zerikusirik gaur egun oker aipatu ohi diren balizko teknologia kuantikoekin edo AA penagarriarekin. Takiponpoa da.

Takiponpoa (El Taquipompo)

Maitemindutako bikote batek ezkontzeko baimena eskatzen du, baina oztopo handi bat dago: emaztegaiaren familia matematikari familia entzutetsua izanik, senargaiak bertan sartzea merezi duela erakutsi behar du. Kontakizunaren xehetasun gehiago hemen aipatu gabe –izugarri gomendatzen dut kontakizun osoa irakurtzea–, jarraian tramankulu protagonistaren ebazpen matematiko eta fisikoetako batzuk azalduko ditugu.

Objektuak azkar garraiatzeko lurra, itsasoa edo airea erabili behar ditugu, eta energia asko gastatu. Askoz ere eraginkorragoa eta azkarragoa da takiponpoa, eta ez du energiarik gastatzen. Nola funtzionatzen du takiponpoak Lurrean?

Kalkuluak egiteko, fisikarioi hipotesi sinplifikatzaileak ezartzea gustatzen zaigu, hutseko behi esferikoa kasu. Oraingoan imajinatuko dugu zulo bat egin dezakegula Aucklandetik (Zeelanda Berria) Rondara (Espainia). Hiri horiek elkarren antipodak direnez, eta ustez behintzat gure planeta esfera bat denez, tunela Lurraren erditik igarotzen da. Suposatuko dugu, halaber, Lurraren dentsitatea konstantea dela eta zuloari aire guztia kentzen diogula. Horixe da takiponpoa, 1. irudian ikus daitekeen moduan.

1. irudia: antipoden arteko salgaien garraio azkarra. (Argazkia: felipezaratemontero, aldatuta – CC BY 4.0 lizentziapean. Iturria: Sketchfab)Nola funtzionatzen du?

Aucklandetik Rondara premiazko bidalketa bat egin behar badugu, paketea zuzenean zulotik bota dezakegu. Grabitazio unibertsalaren legearen arabera, planetatik kanpoalderantz grabitate indarra alderantziz proportzionala da distantziaren karratuarekiko, baina zer gertatzen da tunelaren barruan bidali dugun pieza erortzen den bitartean? Kalkuluak ez dira zailak, baina ezta azalekoak ere; izan ere, azelerazioa ez da konstantea, objektutik Lurraren erdigunera dagoen distantziaren araberakoa baizik.

Gaussen legea grabitate eremuari aplikatzen badiogu eta objektutik Lurraren erdigunerako distantziaren baliokide den erradioa duen esferaren bolumena kalkulatzen badugu, frogatu dezakegu azelerazioa (eta objektu horren gaineko indarra) jaitsi egiten dela Lurraren erdigunerako distantzia jaisten den heinean, modu linealean. Hori horrela, oso erraza da takiponpoaren bidez bidali dugun gorputzaren gaineko indarraren proportzionaltasun konstantea kalkulatzea, zeina planetaren dentsitatearen eta grabitazio unibertsalaren konstantearen araberakoa baita.

2. irudian Lurrak objektuaren gainean eragiten duen grabitazio indarra irudikatu dugu, izan tunelaren barruan zein kanpo espazioan. Benetako aldaketa planetaren gainazalean gertatzen da. Takiponpoaren barruan distantziarekiko proportzionala den indar hori Hookeren legearen arabera malgukiek jasaten dutenaren berdina da, eta horrek adierazten digu Lurrak malguki batek bezalaxe erantzuten duela.

2. irudia. Lurrak objektuari egiten dion erakarpen indarra, planetaren erdigunearekiko kokatuta dagoen lekuaren arabera.

Fisikarioi asko gustatzen zaizkigu malgukien balantzetan, musika tresnetan eta askotariko uhinetan agertzen diren osziladore harmonikoak, eta unibertso osoa horien bidez azaldu nahi izaten dugu. Hori takiponpoaren kasu xumeari aplikatuta, adieraz dezakegu Aucklandetik Rondara bidalitako premiazko paketea linealki beheranzkoa den azelerazioarekin eroriko dela Lurraren erdigunera, erdiko puntua goreneko abiaduran igaroko duela eta modu simetrikoan iritsiko dela Rondara. Rondan paketea jasotzen ez badugu, berriz ere eroriko da eta Aucklandera iritsiko da, eta ez du batere energiarik behar izango joan-etorri osoan.

Takiponpoaren zifrak Lurrean

Zenbat denbora behar da paketea herri batetik bestera iristeko? Kalkulu integral erraz bat eginda –grabitazio unibertsalaren konstantea G (6,67 10-11 N m2/kg2) eta Lurraren dentsitatea (5520 kg/m3) erabiliz–, ondoriozta dezakegu takiponpoak 2530 segundo besterik ez dituela behar paketea helmugara eramateko, hau da, 42 minutu pasatxo; eta berdin dio paketea arina edo astuna izan.

Mugimendu harmoniko sinpleari aplikatuta, denbora hori oszilazio aldiaren erdia da; horrenbestez, mugimendu harmoniko horren periodoa T=5060 segundo da (joan-etorria). Oszilazio horren maiztasuna, Hertzetan (HZ), periodoaren alderantzizkoa da.

Takiponpoa gaur egungo garraiobideetako edozein baino askoz ere azkarragoa da. Tramankuluak Lurraren erdigunean hartzen duen abiadura gorena kalkulatuta, ondoriozta dezakegu 7910 m/s-koa dela edozein pakete bidalita ere, eta ez du ez erregairik ez elektrizitaterik behar. Espero dugu aurkikuntza hori nahikoa izana Edward P. Mitchellen kontakizuneko bikote zoriontsuak ezkontzea merezi duela erakusteko.

Erreferentzia bibliografikoa:

• Sam Moskowitz (Ed.) (1973). The Crystal Man: Stories by Edward Page Mitchell. Doubleday Science Fiction ISBN: 978-0385031394
• Edward Page Mitchell (2015). El espectroscopio del alma. Orciny Press ISBN: 978-8494318115

Egileaz:

Víctor Etxebarria Ecenarro Bilboko Juan Crisóstomo Arriaga Kontserbatorioan diplomatutako luthierra da, eta Sistemen Ingeniaritzako eta Automatikako katedraduna da Euskal Herriko Unibertsitatean (UPV/EHU).

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2024ko urriaren 27an: El muelle de la Tierra.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

The post Lurreko malgukia appeared first on Zientzia Kaiera.

En el marco de un proyecto pionero en el camino hacia el desarrollo de la energía de fusión, el tokamak SMART ha generado con éxito su primer plasma. Este paso acerca a la comunidad internacional a la energía de fusión; una fuente de energía sostenible, limpia y prácticamente ilimitada.

Primer plasma en el SMall Aspect Ratio Tokamak – SMART – grabado con una cámara superrápida en el espectro visible. Fuente: Universidad de Sevilla

El tokamak SMART (SMall Aspect Ratio Tokamak) es un dispositivo de fusión experimental de última generación diseñado, construido y operado por el Laboratorio de Ciencia del Plasma y Tecnología de Fusión (PSFT) de la Universidad de Sevilla. Se trata de un tokamak esférico único en el mundo debido a su flexibilidad para generar plasmas con distintas formas. SMART ha sido diseñado para demostrar las propiedades físicas e ingenieriles únicas que los plasmas con forma de triangularidad negativa tienen en el camino hacia el desarrollo de plantas de energía de fusión compactas basadas en Tokamaks Esféricos.

SMART explora un camino potencialmente revolucionario al combinar plasmas de fusión de alto rendimiento con atractivas soluciones para su implementación en reactores de fusión super compactos. Fuente: Universidad de SevillaUna cuestión de triangularidad

La triangularidad describe la forma del plasma. La mayoría de los tokamaks funcionan con triangularidad positiva, lo que significa que la forma de la sección del plasma parece una D. Si la forma del plasma se asimila a una D invertida (como se aprecia en la imagen de abajo), tiene triangularidad negativa.

Render del Tokamak SMART con un plasma de triangulación negativa en el interior. Fuente: Universidad de Sevilla

Los plasmas con de triangularidad negativa presentan un rendimiento mejorado ya que suprimen las inestabilidades que degradan el confinamiento del reactor, evitando daños graves a la pared del tokamak. Además de ofrecer un alto rendimiento de fusión, la triangularidad negativa también presenta soluciones atractivas para el control de la potencia generada en las reacciones de fusión, dado que el calor que escapa se distribuye en un área mayor. Esto también facilita el diseño para futuras centrales eléctricas de fusión más compactas y eficientes.

Fusión compacta

SMART es el primer paso en la estrategia Fusion2Grid, liderada por el equipo PSFT y en colaboración con la comunidad internacional de fusión, que tiene como objetivo el diseño de una planta de potencia basada en fusión por confinamiento magnético más compacta y eficiente usando tokamaks esféricos con forma de triangularidad negativa. SMART será el primero de este tipo que funcionará a temperaturas de fusión.

El objetivo del tokamak SMART es proporcionar las bases científicas y tecnológicas para el diseño del reactor de fusión más compacto posible. Este primer plasma representa un logro importante para el proyecto, así como para el avance hacia este objetivo.

Referencia:

Dominguez-Palacios, J., Futatani, S., García-Muñoz, M. et al. (2025) Effect of energetic ions on edge-localized modes in tokamak plasmas. Nat. Phys. doi: 10.1038/s41567-024-02715-6

 

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por la Universidad de Sevilla.

El artículo Primer plasma en el tokamak SMART de la Universidad de Sevilla se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.