Sareko iturriak

Hoy se celebra el Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia. En la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU este año hemos dirigido la mirada hacia el efecto que ejercen ciertos estereotipos a la hora de orientar la elección de estudios por parte de chicos y chicas.

Como señalamos aquí en su día, si se consideran en conjunto las disciplinas científicas, no hay excesivas diferencias en los números de hombres y de mujeres que cursan una carrera universitaria de ciencias. También se asemejan los porcentajes de quienes hacen un doctorado. No obstante, existen diferencias en lo relativo a las preferencias de chicos y chicas por ciertas carreras. Las más importantes se dan en las de ingeniería (con muchos más chicos) y de ciencias de la salud (con muchas más chicas). Y dentro de las carreras estrictamente científicas, la presencia femenina es menor en física y mayor en las biociencias.

Los factores que subyacen a esas diferencias no son conspicuos, no resultan evidentes, son sutiles. Así, con carácter general, las chicas no suelen optar por profesiones para cuyo desempeño se requiere una competencia intensa (tal y como se documenta, p. ej. aquí y aquí, y revisados aquí junto con otros estudios) entre sus practicantes. Ese factor, junto al efecto de ciertos estereotipos, puede estar en la base, por ejemplo, del cambio que se produjo en 2012 en los estudios de matemáticas. Antes de esa fecha se asociaban con la docencia, una actividad profesional muy común entre las mujeres, pero a partir de entonces aumentó la demanda de profesionales en matemáticas para puestos en el área tecnológica y empresarial, trabajos a los que se atribuye una mayor competitividad. El menor atractivo de esos estudios para las jóvenes sería consecuencia, así, de estereotipos de género y, además, los reforzaría.

Por otro lado, las preferencias en la elección de estudios de posgrado en función del género no parecen ajustarse a una hipotética divisoria que separaría los estudios científicos y tecnológicos del resto, sino al efecto de otros factores. Entre ellos están las expectativas del grado de brillantez considerado necesario para cursar con éxito unos y otros. Cuanto mayor es la brillantez que se supone necesaria (porque así se le atribuye) para cursar con éxito unos estudios, menor es el porcentaje de mujeres que los escogen. Y es probable que ese mismo fenómeno se produzca a la hora de elegir los estudios de grado.

Que las chicas tiendan a inclinarse por estudios para los que creen que no es necesario ser una persona “tan brillante” tiene, al parecer, origen en la niñez, a partir de los seis años, aproximadamente. A esa edad las niñas empiezan a dudar que sean tan inteligentes como los niños. Comienzan entonces a evitar actividades que se consideran propias de personas “verdaderamente inteligentes”. Parece ser que esos estereotipos se construyen en el entorno familiar y que en su génesis incide la denominada “regla de modestia”, por la que se enseña a las niñas, desde bebés, a no alardear de sus habilidades y, por el contrario, se anima a hacerlo a los niños. Se trataría, por lo tanto, de un efecto de base cultural.

A los factores anteriores, cabe añadir el efecto de lo que se denomina “incongruencia de roles” (role incongruity) y “falta de ajuste” (lack of fit). Consiste en la identificación de los rasgos propios de las personas que son consideradas buenas científicas con las características estereotípicamente masculinas (agencia, competitividad…), mientras que a las mujeres se les atribuyen rasgos que se identifican menos con los que se supone adornan a aquellas, como el carácter cooperativo (comunal), principalmente.

En definitiva, en la elección de estudios universitarios operan estereotipos ligados a la autopercepción y a la competencia que se atribuyen las chicas a sí mismas. Actúan en varias instancias en la vida académica y profesional, y contribuyen a socavar las posibilidades de desarrollo y progreso en la vida académica de las científicas. Se trata de barreras que obstaculizan el acceso de las mujeres a determinados estudios de ciencia y tecnología, por lo que, en la práctica, no gozan de las mismas oportunidades que los hombres.

El vídeo al que acompaña este texto pretende dar a conocer la existencia de esas barreras, no por sutiles poco efectivas, porque en la Cátedra de Cultura Científica pensamos que es necesario poner de relieve la existencia de los factores –esos u otros– que limitan el acceso de las mujeres a ciertos estudios. Solo así, conociéndolos, estaremos en condiciones de actuar para que dejen de existir. Lo hacemos hoy, mediante este vídeo, y lo hacemos el resto de los días del año también, a través de las publicaciones en Mujeres con Ciencia. Porque para la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU todos los días del año son días de la mujer y la niña en la ciencia.

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

Más sobre el 11 de febrero

• Juan Ignacio Pérez, Hoy es el día de la mujer y la niña en la ciencia, todos lo son, 11 febrero 2017.
• Juan Ignacio Pérez, No es una percepción, 11 febrero 2018.
• Juan Ignacio Pérez, Mi hija quiere ser ingeniera, 11 febrero 2019.
• Juan Ignacio Pérez, Motivos para un día internacional, 11 de febrero 2020.
• Juan Ignacio Pérez, La historia de June Almeida, 11 de febrero de 2021.

El artículo Regla de modestia se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

A pesar de no poder pagar las facturas que han llegado hasta su playa, el náufrago de nuestro relato se encuentra de muy buen humor. Gracias a todos esos nuevos números desperdigados sobre la arena, ahora entiende mucho mejor cómo son los continentes y países que rodean a su pequeña isla. Sin embargo, aún hay un detalle que le falta concretar. La preocupa la distancia que tendrá que recorrer para poder huir de la isla a nado. Bueno, eso y los tiburones, claro. Pero contra los tiburones tiene un buen repelente (y espera que funcione).

Para intentar calcular las distintas que le separan de otros mundos al otro lado del océano, el náufrago empieza a anotar el número de botellas que llegan a su playa en cada dirección. Se trata de un dato fácil de medir y además parece muy prometedor. Es razonable pensar que cuanto más cerca se encuentre un país, más botellas suyas alcanzarán la la isla desierta. Pero para hacer esa inferencia, hay una variable que el náufrago necesita conocer, y es el tamaño y poderío económico de las naciones que envían todos esos mensajes. Lógicamente, los países más grandes y activos económicamente generarán muchas más facturas. De modo que un país grande y relativamente lejano, podría acabar arrojando muchas más botellas en la arena que un país cercano pero chiquitín.

Volviendo a la astronomía, el problema es equivalente al de comparar la magnitud absoluta de una estrella con su magnitud aparente. La magnitud absoluta es el brillo intrínseco de la estrella, su poderío energético (el número de botellas que envía), mientras que la aparente es la luz que llega hasta nosotros. Conociendo estas dos magnitudes, es posible calcular la distancia que nos separa de ella. Lógicamente, cuanto más lejos se sitúa una estrella, menor es su magnitud aparente. La cuestión es ¿cómo podemos calcular su magnitud absoluta?

Esta pregunta permaneció sin respuesta hasta finales del siglo XIX. Fue entonces cuando Henrietta Swan Leavitt, otra de las astrónomas de Harvard, empezó a fijarse en unas curiosas estrellas intermitentes situadas en la Nube de Magallanes. Eran las llamadas estrellas variables o cefeidas, unas estrellas entre cuatro y veinte veces más masivas que el Sol, que se encienden y apagan regularmente. Sus periodos suelen estar comprendidos entre unas pocas horas a meses1, y aunque ya habían sido descritas con anterioridad, fue Leavitt quien observó por primera vez que las más brillantes eran las que tenían los periodos más largos.

Curvas de luz de estrellas cefeidas. Fuente: El diario secreto de Henrietta S. Leavitt

 

Si bien la astrónoma no podía saberlo en aquel momento, esta relación no era un accidente, ni una mera casualidad. La variación de la luminosidad de las cefeidas tiene su origen en el equilibrio de fuerzas que caracterizan a toda estrella. En estas inmensas bolas de plasma, la gravedad tiende a contraer la materia y a empujarla hacia el interior. En cambio, las reacciones nucleares liberan energía y aumentan la presión de radiación dentro de la estrella, de modo que empujan la masa hacia el exterior. En la mayoría de las estrellas estas dos fuerzas se encuentran en equilibrio. Sin embargo, cuando esto no sucede, cuando una estrella se desvía respecto a su radio ideal, puede empezar a oscilar, como un corazón de luz. En estos casos, el tamaño de la estrella es lo que determina el periodo de la oscilación o “pulsación”. Cuanto más grande es la estrella, más lentos son sus latidos.

Esta fue la relación que descubrió Henrietta Leavitt mientras analizaba las estrellas de las Nubes de Magallanes2. En 1912 publicó un artículo en el que analizaba los periodos de veinticinco cefeidas. Las más luminosas eran, precisamente, las que oscilaban más lentamente. Como se suponía que todas ellas estaban a una distancia similar de la Tierra, esto significaba que cada latido estaba directamente relacionado con la magnitud absoluta de su estrella. Bastaba con estimar la distancia a la que se encontraba alguna Cefeida cercana (un elemento necesario para “calibrar” la nueva regla de medir) para empezar a situar galaxias, nebulosas y todo tipo de formaciones astronómicas sobre la profundidad inabarcable del cielo.

El texto de 1912 estaba firmado por Pickering, como casi todos los trabajos que salían del Observatorio, pero en el primer párrafo se aclara que el estudio ha sido elaborado por Leavitt. En apenas tres páginas, la astrónoma abría el camino para resolver uno de los puzzles más antiguos de la astronomía: la clave para medir distancias en el universo.

Henrietta S. Leavitt, 19122. Las gráficas representas la magnitud aparente de veinticinco cefeidas en función de su periodo. En la segunda gráfica utiliza una escala logarítmica.

Referencias:

1IAA-CSIC/FECYT. “Una regla para medir el universo”. El extraño caso de Henrietta Leavitt y Erasmus Cefeido, Instituto de Astrofísica de Andalucía, 5 de diciembre de 2012. Consultado el 6 de febrero de 2022.

2Leavitt, Henrietta Swan, and Edward Charles Pickering. “Periods of 25 Variable Stars in the Small Magellanic Cloud.” Harvard College Observatory Circular, vol. 173, 1912, pp. 1-3, https://adsabs.harvard.edu/full/1912HarCi.173….1L.

Sobre la autora: Almudena M. Castro es pianista, licenciada en bellas artes, graduada en física y divulgadora científica

El artículo La distancia a las estrellas (II) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Oihane Martínez-Peula, Guadalupe Rivero Calera

Ezaguna da genetikak gaixotasunen garapenean paper garrantzitsua jokatzen duela. Gure herentzia genetikoak gaixotasun ezberdinak garatzera eraman ahal gaitu. Baina gure arbasoek utzitako ondoretasunaz gain, gure bizimoduak gure osasunean eragiten al du? Bai, noski. Gaixotasunen agerpena eragin dezake? Bai, bizitzako esperientziek eta ohiturek ere gure osasunean eragin dezakete. Herentzia genetikoa eta ingurune-faktoreen artean elkarrekintza ere gerta daiteke. Genetikoki gaixotasun bat garatzeko joera baldin badugu, kanpoko faktore batek (genetikoa ez dena) gaixotasun honen garapena piztu dezake. Nola? Zer gertatu behar da zelula mailan ingurune-faktore batek horrelako aztarna uzteko? Fenomeno epigenetikoa, epigenetika.

Epigenetika terminoa “epi” aurrizkiagatik osatuta dago, grekoz “gainetik” esan nahi duena. Hortaz, epigenetikak genetikaren gainean dagoenari erreferentzia egiten dio. Hau da, geneen eta inguruko faktoreen arteko erlazioari. Epigenetika gizabanako baten fenotipoa finkatzen duen prozesuetako bat da. Gizabanakoen DNA sekuentzia aldatu gabe, mutaziorik sortu gabe, ingurune-faktoreek edota esperientziak aldaketak eragin ditzakete. Aldaketa epigenetiko horiek geneen adierazpena alda dezakete, eta isilik dagoen gene baten adierazpena piztu edo alderantziz, gene baten adierazpena erreprimitu. Gehienetan, ez dugu gehiegi kezkatu behar, aldaketa epigenetikoak itzulgarriak baitira. Gainera, gure bizitzan zehar aldatzen dira eta nolabaiteko orekan mantentzen dira. Hala eta guztiz ere, momentu batean faktore ez-genetiko batek oreka apur dezake, eta eragindako aldaketa epigenetikoak erabakigarri bihur daitezke.

Irudia: Epigenetikak genetikaren gainean dagoenari erreferentzia egiten dio. Hau da, gizabanakoen DNA sekuentzia aldatu gabe, mutaziorik sortu gabe, ingurune-faktore edota esperientziak aldaketak eragin ditzake. (Argazkia: madartzgraphics – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

90ko hamarkadan, faktore ez-genetikoen eta gaixotasunen garapenaren arteko lehenengo erlazioa aurkitu zen. Herri bateko artxiboetan zeuden antzinako datuekin egindako ikerketa epidemiologikoak, gosete eta uzta txarrek biztanleen osasunean eragin iraunkorra zuela ondorioztatu zuen. Ikerketa horretatik aurrera, zientzialariak nutrizio-faktore horietaz gain, osasunean eragina izan ahal duten beste faktoreak eta eragiteko modua ebaluatzen hasi ziren. Ingurune-faktore garrantzitsuenen artean, egoera estresagarriak, drogen kontsumoa eta infekzio biralak daude. Faktore hauen eragina une konkretuetan bereziki garrantzitsua izango da: aldi fetalean, haurtzaro goiztiarrean eta nerabetasunean. Hau da, garatzen ari garenean. Adibidez, eskola-garai gogorra izan duten umeek alkoholismoa, drogen gehiegizko kontsumoa edota beste gaixotasun psikiatrikoak pairatzeko arrisku handiagoa izan ahal dute. Epigenetikak aspaldi ezaguna zen ingurune-faktore kaltegarrien eraginari oinarri biologikoa eman dio. Hori dela eta, mekanismo epigenetikoen inguruko ikerkuntza asko zabaldu egin da, eta gaixotasun konkretuekin loturiko aldaketa epigenetiko bereizgarriak identifikatzen dihardu. Honen adibiderik aipagarriena minbizian topatutako aldaketak dira, biomarkatzaile bezala postulatu direnak, gaixotasunaren diagnostiko zehatzean laguntzeko besteak beste. Baina ez hori bakarrik, minbizian aurkitutako aldaketa epigenetikoek mekanismo honetan oinarritutako farmakoen garapenari ateak ireki dizkiote.

Minbizi mota batzuen aurka epigenoman eragiten duten farmakoak merkatuan daude jada, eta mekanismo berdinean eragiten duten beste hogei bat farmakoren eraginkortasuna fase klinikoan ebaluatzen ari da. Gainera, minbizian aurkeztu duten eraginkortasunari esker, etiologia ezberdinetako gaixotasunen aurkako tratamendu bezala postulatu dira, hots, gaixotasun psikiatrikoen aurka. Bizi dugun osasun krisiari dagokionez, COVID-19aren aurkako borrokan ere epigenetika etorkizun handiko ikerkuntza arloa dirudi. Izan ere, COVID-19aren aurrean sentikorrago bihur gaitezkeen aldaketa epigenetiko batzuk identifikatu berri dira. Hau guztia dela eta, epigenetikaren inguruko ikerketak gero eta interes handiagoa hartzen ari dira, eta tratamendu berriak aurkituko direlako itxaropena piztu egin du.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: Ekaia 40
• Artikuluaren izena: Epigenetika helburu duten sendagaiak.
• Laburpena: Epigenetika hitzak DNA-sekuentzia aldatu gabe aktibitate genetikoan gertatzen den edozein aldaketari egiten dio erreferentzia. Faktore ez-genetikoek (hala nola, infekzioak eta farmakoak) aldaketa epigenetikoak eragin ditzakete, gure genoma osotik zein gene adieraziko diren eta zein ez erabakiz. Hortaz, epigenetika genetikaren eta inguruko faktoreen eta esperientzien arteko lokailua da. Garai erabakigarrietan (garapen fetalean, haurtzaro goiztiarrean eta nerabetasunean) eraginez, faktore ez-genetikoek gure epigenoma ezarriko lukete, deskribatu izan diren 3 mekanismoren bidez: DNAren metilazioa, histonen itzulpen osteko aldaketak eta RNA ez-kodetzaileen eragina. Azken hamarkadetan, epigenetikaren inguruko ikerketa ugari egin dira; gehien aztertu den mekanismo epigenetikoa itzulpen osteko histonen azetilazioa izan da. Azetilazio-asaldurak hainbat gaixotasunen garapenarekin erlazionatu dira. Horren adibiderik aipagarriena minbizia izan da. Horretan oinarrituz, histonen deazetilasen inhibitzaileak (HDACi) minbiziaren kontrako tratamendu gisa postulatu ziren. Gaur egun, lau HDACi daude onartuta minbizi-mota ezberdinen aurkako tratamendurako, eta 20 baino gehiago fase klinikoan ebaluatzen ari dira. HDACi-ek minbizian duten eraginkortasunak beste gaixotasun batzuetan aztertzeko aukera eman du. Gaixotasun neuroendeka- tzaile eta psikiatrikoen konplexutasuna eta tratamendu eraginkorren falta dela eta, HDACi-ak terapia potentzial interesgarri bihurtu dira. HDACi-ek eragile neurobabesle gisa joka dezaketenez, Huntingtonen eta Parkinsonen gaixotasunetan duten eraginkortasuna aztertzen ari da. Asaldura bipolarrean eta eskizofrenian ere aurrera doa HDACi-en ikerketa.
• Egileak: Oihane Martínez-Peula, Guadalupe Rivero Calera
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 11-31
• DOI: 10.1387/ekaia.22188

Egileez:

Oihane Martínez-Peula eta Guadalupe Rivero Calera UPV/EHUko Medikuntza eta Erizaintza Fakultateko Farmakologia Saileko ikertzaileak dira.

Guadalupe Rivero Calera Biocruces Bizkaia Osasun Ikerketa Institutuko ikertzailea da

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

 

The post Epigenetika helburu duten sendagaiak appeared first on Zientzia Kaiera.

 

La banda de Moebius es un sorprendente objeto topológico, una superficie con una sola cara y un solo borde, con propiedades muy curiosas (véanse el video La banda de Moebius de la sección Una de Mates del programa de televisión Orbita Laika; el libro La banda de Moebius, de Clifford Pickover; el libro Festival mágico-matemático de Martin Gardner; o algunas de las entradas de la sección Matemoción, del Cuaderno de Cultura Científica, que mencionamos en la bibliografía; por citar algunas referencias) que ha cautivado a muchísimas personas, tanto de dentro como de fuera de las matemáticas.

Cinta de Moebius bicolor (2017), del artista y ceramista catalán Joan Puyal. Imagen de la página del ICRE – Institut Català per a la Recerca en Escultura

 

A pesar de que es el objeto topológico por excelencia, en la entrada de hoy vamos a fijarnos en un problema geométrico relacionado con su construcción con una tira de papel.

Para empezar, una banda de Moebius es una banda retorcida que podemos construir de forma sencilla de la siguiente forma. Si tomamos una tira de papel y pegamos los extremos se obtiene una banda normal con dos caras y dos bordes, pero si primero giramos uno de los extremos del papel media vuelta y después juntamos los extremos se obtiene la banda de Moebius, una superficie que solo tiene una cara y un solo borde.

El problema geométrico consiste en construir una banda de Moebius con una tira de papel lo más corta posible. Es decir, dada una tira de papel (como la de la siguiente imagen) que tiene una anchura a y una largura b, se trata de construir una banda de Moebius con una largura b lo más corta posible (dejando fija la anchura a).

Si la tira de papel es bastante larga, como la de la imagen anterior (podemos construir en casa una tira como la de la imagen que, para una anchura de 10 cm, tendría una largura de 96 cm –o también, para una anchura de 2cm, la largura es de 19,2 cm–), entonces la cinta de Moebius que se construye con ella es bastante holgada, con lo cual podemos recortarla en largura (hacerla más corta) y seguir construyendo nuestra superficie de una sola cara. La cuestión es hasta dónde podríamos ir recortando en la largura.

La banda de Moebius que hemos construido la podemos “aplanar” de la forma en la que aparece en esta imagen, que tiene una forma de tipo triangular (que nos recuerda al símbolo del reciclaje).

Vemos que efectivamente tiene holgura, hay espacio en el centro. Entonces, si vamos recortando la largura de la banda iremos cerrando ese hueco central, como se muestra en la siguiente imagen, hasta llegar el momento en que se cierre el hueco. Además, como podemos observar, en ese momento final lo que ocurre es que tenemos un hexágono.

En concreto, nuestra banda de Moebius “recogida” está formada por nueve triángulos equiláteros, como se muestra en la siguiente imagen. Los pares de triángulos equiláteros de papel 2 y 3, 5 y 6, así como 8 y 9, están superpuestos, uno encima del otro, en nuestra banda retorcida, mientras que los triángulos equiláteros 1, 4 y 7 están solos.

Para conocer cuánto hemos acortado nuestra tira de papel, o más bien, hasta que longitud (respecto de la anchura) hemos acortado, vamos a separar/cortar de nuevo nuestra tira y desplegarla. Tendremos en ella los nueve triángulos equiláteros que, si cortamos en la banda de Moebius justo por el medio de uno de ellos, quedan distribuidos en la tira como se muestra en la imagen.

Para calcular, a partir de la imagen anterior, la relación de la largura (b) respecto a la anchura (a), vamos primero a calcular el lado de cada triángulo equilátero, en función de la anchura a. Para ello vamos a utilizar el teorema de Pitágoras sobre el triángulo rectángulo de la izquierda, que es la mitad del triángulo equilátero. Si llamamos x a la longitud del lado del triángulo equilátero, tendremos el siguiente esquema.

Luego, por el teorema de Pitágoras (la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa):

Y despejando x, en función de a, se obtiene que:

Por lo tanto, si tenemos en cuenta que la tira de papel que hemos obtenido tiene una largura (b) que es 4,5 veces el lado del triángulo equilátero (x), como se puede observar en una de las imágenes anteriores, entonces se tiene que la largura de la tira es igual a:

La largura es aproximadamente 5, 2 veces la anchura (ajustando un poco más, 5,196). Es decir, si nuestra tira de papel tuviese una anchura de 10 centímetros, la largura sería de 51,96 centímetros (recordemos que la inicial tenía una anchura de 10 cm y una largura de 96 cm).

Silla de Moebius (2005), diseño de una silla de Acapulco con forma de cinta de Moebius, del artista mexicano Pedro Reyes. Imagen de la publicación digital Patio Productions

 

El matemático Stephen Barr, en su interesante libro Experiments in Topology, nos cuenta que es posible reducir la largura de la tira de papel a la tercera parte.

Veamos cómo construir la banda de Moebius a partir de la tercera parte de la banda de nueve triángulos equiláteros. Ahora nos quedamos con un trozo de tira de papel con tres triángulos equiláteros, por ejemplo, los tres de la izquierda de la imagen anterior, dos enteros en el centro y dos mitades en los laterales.

Para construir la banda de Moebius debemos pegar el lateral AB con el lateral opuesto, después de dar media vuelta, es decir, con CD. En particular, el punto A se pega con el punto C y B con D. Para ello, primero doblamos por el lado común de los dos triángulos equiláteros enteros (marcado con las flechas en la imagen), de forma que el triángulo equilátero de la derecha queda sobre el de la izquierda, como se ve en la siguiente imagen.

Ahora, doblamos las dos mitades laterales de triángulo equilátero (que son triángulos rectángulos), la que tiene al lado AB y la que tiene al lado CD, colocándolas encima del triángulo equilátero entre ellos (formado por la superposición de los anteriores triángulos equiláteros), como se muestra en la imagen.

Entonces, se pegan los lados AB y CD obteniéndose una banda de Moebius. A las personas que estáis leyendo esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica os animo a que realicéis esta construcción en vuestra casa, o donde deseéis claro.

¿Cuánto se ha reducido ahora la largura (respecto de la anchura)? Como habíamos dicho anteriormente, se reduce a la tercera parte de la anterior reducción, es decir, ahora la largura (b) es igual a:

Por ejemplo, nuestra tira original de 10 cm de anchura y 96 cm de largura, la habíamos reducido a una largura de 51,96 cm, que ahora la hemos reducido a 17,32 cm (la raíz de tres es igual a 1,732).

En el libro Experiments in Topology se plantea la cuestión de si se podría realizar una banda de Moebius, con una tira de papel cuadrada. Si consideramos la tira de papel anterior, de 10 cm de anchura, sería una largura de también 10 cm. El propio Stephen Barr nos muestra la solución.

Si partimos de una tira de papel ABCD cuadrada, como la de la imagen, se empieza doblando por una de las diagonales.

A continuación, se dobla por la otra diagonal, quedando un triángulo (isósceles y rectángulo) que es la cuarta parte del cuadrado original.

Entonces, se pegan los lados AB con CD para formar la banda de Moebius. Hemos de tener cuidado, ya que los lados a pegar están en la base del triángulo obtenido, pero en distintas capas. El lado AB está en la capa de arriba, mientras que el lado CD está en la tercera capa empezando por arriba (o en la segunda empezando por abajo). Por este motivo, si hacemos esta construcción en nuestra casa, tenemos que tener un poco de cuidado cuando vayamos a poner el celo para pegar esos lados.

Escultura Cinta sin fin (1953-56), del artista y diseñador suizo Max Bill. Escultura en el Middelheim Museum (Amberes, Bélgica)

 

A pesar de estos ingeniosos métodos de Stephen Barr para crear bandas de Moebius para tiras de papel que son bastante cortas –el caso del cuadrado es significativo- como para intentar dar medio giro a un lado y pegarlo con el opuesto, el gran divulgador de las matemáticas, el estadounidense Martin Gardner (1914-2010), en una de sus columnas de Juegos matemáticos de la revista Scientific American (recogida en el libro The Sixth Scientific American Book of Mathematical Puzzles and Diversions, publicado por vez primera en 1971), plantea el problema de hacer una banda de Moebius para tiras más cortas aún, por ejemplo, si es el doble de ancha que larga.

De nuevo, deberíamos de pegar el lado AB con su opuesto, después de girar este media vuelta, es decir, con el lado CD. El problema evidente es que el una tira de papel muy corta, necesitaríamos una mayor largura para poder pegar los lados opuestos –después de girar uno media vuelta-.

La genial idea de Martin Gardner fue conseguir que la anchura “fuese más corta aún”, de manera que con esa nueva anchura la largura nos permita girar la banda media vuelta y pegar los extremos. ¿Cómo conseguir reducir la anchura, sin modificar las dimensiones reales de nuestra tira de papel? La idea es ingeniosa. Se trata de realizar una cantidad de pliegues horizontales –igualmente espaciados- a nuestra tira de papel de forma que se generen una cantidad impar de zonas plegadas iguales.

En la anterior imagen hemos realizado 20 pliegues, que generan 21 zonas, que se pliegan en acordeón formando una tira de papel cuya anchura se ha reducido en relación a la largura.

La “nueva” tira, después de realizar completamente estos pliegues, tiene una largura suficiente (aunque recordemos que está formada por 21 capas de papel, que se han generado al realizar los pliegues) como para poder girarla media vuelta y pegar los lados plegados, AB con CD (como se muestra en la siguiente imagen, sacada del libro de Martin Gardner).

¡Qué maravilla de construcción de bandas de Moebius a partir de tiras de papel muy cortas!

Bibliografía

1.- Clifford A. Pickover, La banda de Möbius, Almuzara, 2009.

2.- Martin Gardner, Festival mágico-matemático, Alianza editorial, 1984.

3.- Marta Macho, Poesía retorcida sobre la banda de Moebius, Cuaderno de Cultura Científica, 2016.

2.- Marta Macho, Otto Spiegel, de la simetría a la teoría del caos, Cuaderno de Cultura Científica, 2019.

3.- Raúl Ibáñez, De menú para hoy, dos novelas gráficas negras con salsa matemática, Cuaderno de Cultura Científica, 2019.

4.- Raúl Ibáñez, Guía matemática para el cómic ‘Promethea’, Cuaderno de Cultura Científica, 2020.

5.- Raúl Ibáñez, Arte Moebius (I), Cuaderno de Cultura Científica, 2020.

6.- Raúl Ibáñez, Arte Moebius (II), Cuaderno de Cultura Científica, 2020.

7.- Stephen Barr, Experiments in Topology, Dover, 1989.

8.- Martin Gardner, The Sixth Scientific American Book of Mathematical Puzzles and Diversions, Simon & Schuster, 1971.

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 En busca de la banda de Moebius más corta posible se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Josu Lopez-Gazpio

Zientzia esperimentalen irakaskuntza, tradizionalki, ez da esperimentazioan oinarritu azken hamarkadetan. Oro har, zientzialarientzat ohikoena den jarduera, esperimentazioa, eskolatik kanpo egin da eta eskolan egon den kasuetan, praktika-errezetetan oinarrituta egon da.

Praktika-errezeta diogunean, ikasleak pausoz pauso jarraitu beharreko laborategiko esperimentuez ari gara eta, jakina denez, lan egiteko modu hori ez da zientzialarien ohiko jarduna. Azken urteotan, praktika-errezeten bidez lan egiteko modu horretatik aldentzen diren estrategia metodologikoak proposatu dira zientzia-bokazioak pizteko gako gisa. Horien artean, Arduino edo antzeko mikrokontrolagailuen bidez egin daitezkeen lanak interesgarriak dira, bereziki Bigarren Hezkuntzan.

Irudia: Arduino eta Raspberry Pi mikrokontrolagailuak lan esperimentala egiteko baliagarriak izan daitezke. (Argazkia: christoph1703 – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)

Zientzia esperimentalen irakaskuntzan lan praktikoak jarri behar dira erdigunean. Lan praktiko mota desberdinak sailkatzeko hainbat modu proposatu dira literaturan. Historikoki, esperientziak, lan praktikoak eta ikerkuntzak bereizten dira. Esperientziak fenomenoekiko pertzepzioak garatzeko erabilgarriak diren jarduerak dira; lan praktikoak gaitasun praktikoak eta teknikoak eskuratzeko jarduerak dira eta, azkenik, ikerkuntzak ikasleei problemak ebazterakoan zientzialari edo teknologoen gisara lan egiteko aukera ematen dieten jarduerak dira. Sailkapen eguneratuagoen arabera, lan esperimentala honela klasifikatzen da: esperientziak, esperimentu argitzaileak, jarduera praktikoak eta ikerkuntzak.

• Esperientziak, fenomeno fisiko eta kimikoekiko pertzepzioa erlazionatzeko erabiltzen dira.
• Esperimentu argitzaileak. Printzipio eta legeak ilustratzeko erabiltzen direnak dira, ikuspegi konstruktibista batetik fenomenoak interpretatzeko lagungarriak izango direnak. Esperimentu argitzailea irakasleak bakarrik egiten badu demostrazioak direla esaten da.
• Jarduera praktikoak: metodo eta tekniken ikaskuntza-irakaskuntzarako erabiltzen dira, eta baita propietateak neurtzeko ere.
• Ikerkuntzak: ezagutza eraikitzeko erabiltzen diren lan praktikoak dira, zientziaren prozesuak ulertuz eta ikertzen ikasiz.

Ikuspuntu didaktikotik, lau lan praktiko mota horiek interesgarriak eta erabilgarriak dira, baina, maila konplexu eta osatuenean kokatzen direnak praktikoak eta ikerkuntzak dira. Literaturan, bi horiek ikerkuntza txiki izenpean ere aurki daitezke. Jarduera praktikoak prozedura edo trebetasun espezifikoak ikasteko diseinatutako lan praktikoak dira. Oro har, nahiko orientatuta daude. Aldiz, ikerkuntza baten bidez ikasleari beste modu berritzaile batean aurkeztuko zaio egin beharreko lan esperimentala eta eta prozedurak berak planteatzeko moduan aurkeztuko da laborategiko saioa.

Ikerkuntza bat arazo teoriko edo praktiko bati irtenbidea emateko baliagarria izango den lan praktikoa da, zeinetan esperimentu bat edo esperimentu multzo bat diseinatu, garatu, aplikatu eta ebaluatuko den. Ikerkuntza gisa planteatutako lan praktikoen helburu nagusiak bi izaten dira, alde batetik, hipotesiak kontrastatzea, edota ezaugarri eta propietateak aztertzea marko teoriko baten baitan eta, bestetik, zientziaren prozedurak ulertzea.

Oro har, literaturan argitaratutako ikerketetan ohartarazten da testuliburuetan dauden ariketek ikerketa-maila oso eskasa eskatzen dutela, alegia, errezeta huts baten jarraipenean oinarritzen direla. Ikasleak laborategian dauden denboraren zatirik handiena behaketak eta neurketak egiten, datuak deskribatzen eta tresneria erabiltzen ematen dute. Ez dago, aitzitik, hipotesiak formulatzeko, esperimentuak diseinatzeko eta galderak planteatzeko denbora-tarterik. Teoriaren eta praktikaren arteko loturak ia ez dira aipatzen, eta ez da laborategia erabiltzen eduki kontzeptualen ikaskuntza esanguratsua lortzeko.

Ikerkuntza gidatuen bidezko ikaskuntza-irakaskuntzaren alorrean laborategian lan egiteko aukera baliabide aberasgarria da zientzien curriculumean zehaztutako prozedurazko eta jarrerazko edukiak barneratzeko. Hala ere, tradizionalki, laborategiko esperimentazioa praktika-errezetak egitea besterik ez da izan eta, horietan, ikasleak gidoi zorrotz batean idatzitako pausoak jarraitzen ditu zehatz-mehatz eta, hortaz, laborategia den baliabide didaktikoari ez zaio ia etekinik ateratzen. Argi dago zientziaren irakaskuntza derrigorrez esperimentazioari lotua egon behar dela; izan ere, zientzialarien aktibitate prototipikoa da behaketa eta esperimentazioa.

Ikasleek, bereziki Bigarren Hezkuntzan, ikasi behar dute zientzia ez dela egia absolutu aldaezinetan oinarritzen eta behaketa eta gogoeta sakonak behar izaten dira teoria zientifikoetara iristeko. Teoria zientifikoak ez dira irmoak eta, horregatik, teorien ebaluazioa, laborategiko tresna eta instrumentuen erabilpena eta idatzizko txostenen aurkezpen hutsa ez da nahikoa zientzialarien lan egiteko modua ulertzeko. Problemen ebazpen integrala bideratzeko benetako ikerkuntza lanak beharrezkoak dira eta horrela, irakasleak gidari lanak eginez, ikasleak bere ezagutzaren eraikuntza egingo du eta zientziaren ikuspegi tradizionaletik kanpo, lan esperimentalaren garrantzia bereganatuko dute.

Helburu horrekin, erreferentzia bibliografikoan aurkezten da Arduino mikrokontrolagailua oinarri duen proposamen didaktiko bat. Ikerkuntza gidatuan oinarritutako proposamen berritzaile horrek, literaturan aurki daitezkeen beste batzuekin batera, esperimentazioaren bidezko edukien ikaskuntza hobetzeko eta gaitasunen lorpena hobetzeko aurrerapauso bat eman nahi da. Praktika-errezeten egitura desegiteko bidean, azken txostena ez da izango datu esperimentalen bilduma hutsa. Ikerkuntza gidatuaren prozesu guzti horretan zehar ikasleak ikerkuntzaren prozesua zein den ezagutuko dute eta horren bidez zientziaren metodologia barneratu beharko dute.

Proiektuak bigarren Batxilergoko Kimika du muinean, hain zuzen ere termokimikarekin lotutako eduki kontzeptualak. Nagusiki, beroa eta tenperatura landuko dira; izan ere, bi kontzeptuok ikuspuntu zientifikoaren definiziotik ezagutzea ezinbestekoa da erreakzio kimikoetan gertatzen diren energia-trukaketak ulertzeko. Guzti hori egiteko, ikasleek kalorimetro elektroniko bat diseinatu eta eraiki beharko dute, proposatuko zaien arazoari aurre egin ahal izateko, alegia, hainbat erreakzio kimikoren energia-trukaketak determinatzea. Kalorimetro elektronikoa eraikitzeko Arduino mikrokontrolagailua erabili beharko dute. Azken urteotan aski frogatua dago Arduino hardware eta softwarea oso elementu motibagarria dela ikasleentzat eta pixkanaka eskoletan geroz eta gehiago erabiltzen ari dira mota oso desberdinetako gailu elektronikoak eraikitzeko.

Journal of Chemical Education aldizkarian argitaratu den lan honek Kimikako ezagutzen ekoizpenean esperimentazioak duen garrantzia azaleratu nahi da. Horrez gain, proposamen berritzaile bat egin nahi da laborategiko lan praktikoak ikerkuntza txiki moduan bideratzeko. Izan ere, teoriak ez dira sortzen behaketa hutsetik, baizik eta gertakariak deskribatzeko, azaltzeko, eta fenomeno behagarriak proposatzeko gaitasunetik.

Erreferentzia bibliografikoa:

Lopez-Gazpio, J. Lopez-Gazpio, I. (2021). Constructing an electronic calorimeter that students can use to make thermochemical and analytical determinations during laboratory experiments, Journal of Chemical Education, 97 (12), 4355-4360. DOI: 10.1021/acs.jchemed.0c00281

Egileaz:

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

The post Lan esperimentala irakaskuntzaren erdigunean: Arduino oinarri duen adibidea appeared first on Zientzia Kaiera.

Hace casi diez años, el 25 de julio de 2012, publiqué este artículo en Experientia docet hablando sobre las posibilidades que podría traer el futuro. El mensaje fundamental es la importancia de lo imprevisible, cosa que desarrollé algo más en la conferencia que di en Naukas Valladolid 2021 y que aparece al final. Creo que es un ejercicio interesante echar la vista atrás, contrastar, y aprender para el futuro.

El 15 de abril de 2010 volvía a casa después de asistir a una demostración de un nuevo equipo industrial en una ciudad del centro de Suecia. Cuando llegamos mi compañero y yo al aeropuerto de Estocolmo nos encontramos con el caos. Al parecer un volcán en Islandia, el Eyjafjallajökull, había entrado en erupción y las cenizas que arrojaba a a la atmósfera obligaban a cerrar el espacio aéreo por tiempo indefinido. Nuestro vuelo a Madrid aún no estaba cancelado aunque sí muchos otros. Yo, siguiendo un instinto de supervivencia peculiar, entré en la bien surtida librería a comprarme un par de libros.

Nuestro vuelo fue el último en despegar de Estocolmo antes del cierre del espacio aéreo sueco y nuestro piloto nos llevó a España dando un rodeo por Polonia. En ese tiempo comencé a leer uno de los libros que más me ha hecho pensar en los dos últimos años: The Black Swan, The Impact of the Highly Improbable, de Nassim Nicholas Taleb.

Un cisne negro, citando a Taleb, es un acontecimiento que reúne tres características. Primero, es completamente inesperado, ya que nada en el pasado puede apuntar de forma convincente a esa posibilidad. Segundo, tiene un impacto enorme. Tercero, a pesar de ser inesperado, nuestra capacidad humana para la racionalización a posteriori hace que lo veamos como algo explicable y predecible.

Los cisnes negros son el tipo de acontecimientos que marcan las revoluciones científico-técnicas; pensemos en el descubrimiento de los rayos X o en la penicilina o, y perdonad que aquí cite una afición, los cuasicristales. En las próximas décadas serán los cisnes negros los que marquen la evolución de la ciencia y la técnica concretas. Por definición no podemos saber cuáles serán. Nosotros, en lo que sigue, no vamos a intentar predecir qué desarrollos concretos habrá en la ciencia y la técnica en lo que queda de siglo, ya dejamos a otros que se equivoquen en eso, sino que vamos a explorar brevemente, y sin ánimo de ser exhaustivos, las áreas en las que podrían producirse esos avances. Puede que te sorprendan.

La instrumentalización de la química y el recorrido limitado de la física.

La química, como ciencia que permite conocer el universo, está agotada. No habrá sorpresas químicas relevantes, si bien cabe esperar de ella una enorme variedad de contribuciones prácticas. La química es como una lengua que cuesta dominar: a lo largo de los siglos hemos ido aprendiendo su gramática, su vocabulario, sus modismos, cada uno de estos descubrimientos permitiéndonos conocer más el universo y a nosotros. Pero un idioma, una vez dominado, sirve para expresar ideas. Este es el futuro papel de la química, un instrumento sofisticado que facilitará mucho de lo que sigue.

La física sólo es un poco más estimulante desde esta perspectiva que hablamos. Aunque aún haya mucho que aprender acerca de la estructura fundamental del universo, las máquinas necesarias para realizar esta exploración son cada vez más grandes y caras. Existe un concepto económico crítico para estas situaciones, el de rendimientos decrecientes y, aunque el descubrimiento de una partícula compatible con el bosón de Higgs pueda estimular durante un tiempo breve el imaginario colectivo de los que administran el dinero, no cabe esperar muchas inversiones en algo que tiene de entrada pocas aplicaciones prácticas desde su punto de vista.

En las próximas décadas, salvo hallazgos no previstos en el modelo estándar que nos depare el LHC (más improbables si la partícula descubierta se confirma que, efectivamente, es el bosón de Higgs del modelo estándar), la física fundamental estará centrada en comprender la materia oscura (partículas fundamentales que interactúan con la de materia ordinaria aparentemente sólo a través de la gravedad) y en encontrar ondas gravitacionales (lo que permitiría unir la gravedad, explicada actualmente por la torre de marfil que es la teoría general de la relatividad, con la física cuántica que explica el resto de la física). Para conseguir ambos fines bastarían en principio instrumentos relativamente baratos comparados con un megaacelerador de partículas lineal, por ejemplo.

La otra gran incógnita de la física es la energía oscura, eso que hace que el universo se expanda aceleradamente. A diferencia de las dos anteriores, su resolución requiere de una revolución teórica previa más que de nuevos datos. Y esto entra de lleno en el dominio de los cisnes negros. Puede que ahora, mientras lees esto, un parado esté garabateando, en un parque de Málaga, la que podría ser la solución a este problema.

La revolución nanobiomática.

Para el año 2050, parece bastante probable que sepamos, más allá de la certeza estadística, que la vida es abundante en el universo. El estudio de los planetas extrasolares con nuevos telescopios espaciales parece que es algo que tiene la financiación poco menos que garantizada: la pregunta de si estamos solos en el universo es fácilmente entendible por los administradores y también interesante para ellos.

Un aspecto relacionado es el origen de la vida en la Tierra. La respuesta puede que venga del mejor conocimiento del funcionamiento celular y la identificación de sus partes más primitivas, y de la experimentación, es decir, de la creación de organismos vivos en el laboratorio a partir de moléculas químicas sencillas.

Pero los descubrimientos en biología están entrando en una fase exponencial que nosotros atribuimos a cuatro motivos principales:

1. La capacidad desarrollada recientemente de secuenciar el ADN rápidamente y en cantidades enormes.

2. Las mejoras en microscopia, en el sentido más amplio, desde sistemas de tinción a fotografías a nivel atómico, que permiten una mejor comprensión de los procesos celulares.

3. Las técnicas para el estudio específico del encéfalo y su funcionamiento, probablemente el objeto de estudio científico más interesante del universo.

4. La asunción generalizada de que la investigación biológica tiene que tener una perspectiva evolutiva.

Cabe esperar que en próximo par de décadas la caracterización genética de todas las especies esté completa. Alrededor del año 2030, dependiendo de la financiación, la mayor parte de la vida conocida habrá sido caracterizada, incluyendo la microbiológica marina o la subterránea profunda (de existir). En el proceso es posible que nos encontremos grandes sorpresas (asumimos que con más fundamento que la vida basada en arsénico).

Lo anterior, completar el álbum de cromos de la vida terrestre, es fascinante e intelectualmente atractivo. Pero esta base de datos genéticos gigantesca y el conocimiento biológico derivado de ella, abriría la puerta a la explotación industrial, lo mismo que ocurrió con la química en el XIX. En esto trabajan ya activamente personas como Craig Venter, ya sea por la vía de crear de vida sintética de diseño, ya por la creación de nuevos organismos transgénicos o directamente por el uso de nuevas especies.

Pero, sin duda, el punto de inflexión lo marcará la combinación de la biología con la nanociencia y la informática: la nanobiomática.

Digámoslo claramente, y citando a un sabio malagueño: la nanotecnología ha tenido un arranque de caballo andaluz y un parón de burro manchego. Durante los últimos veinte años se ha hablado mucho de nanotecnología pero, a fin de cuentas, salvo algunas estructuras que quedan muy espectaculares en fotografía y la alteración de las propiedades de algunos materiales, ya sea por la incorporación de otros o por técnicas de encapsulación, poco más se ha conseguido. Estamos a años-luz de esos ejércitos colaborativos de micromáquinas que prometían los visionarios de los años noventa. Pero esto cambiará cuando se conozca mejor el comportamiento de las células.

Las proteínas, el ARN o el ADN son moléculas grandes y tienen exactamente el tamaño típico de los objetos con los que opera la nanociencia: mayor que el de la química tradicional, pero aún suficientemente pequeños como para que la influencia de las interacciones supramoleculares electrostáticas sea crítica impidiendo que la ingeniería mecánica clásica pueda lidiar con ellas. De hecho, fueron estas interacciones las que arruinaron las predicciones de los visionarios: los engranajes y levas de las micromáquinas se veían alterados por las fuerzas de van der Waals y otros efectos mal comprendidos.

Pero, hete aquí que los sistemas vivos, obviamente, funcionan. Una vez que se analicen apropiadamente aparecerá todo un abanico de aplicaciones tecnológicas: ya sean organismos altamente modificados, o sistemas completamente artificiales que simplemente toman sus fundamentos de la biología, como los robots de Karel Capek, el inventor del término en 1921.

Pero unos robots así requerirían también la intersección de la biología, además de con la nanotecnología, con la informática y la inteligencia artificial, lo que hemos dado en llamar nanobiomática. La unión de una mejor compresión del funcionamiento del cerebro con una capacidad de computación artificial mucho más sofisticada. Las nuevas técnicas para el estudio del cerebro pondrán de manifiesto cómo se organiza el cerebro a nivel celular (conectoma). Los ordenadores, más rápidos y potentes, permitirán modelar como software esa nueva información. Así sabremos cómo funciona el cerebro de verdad, lo que permitirá la construcción de cerebros artificiales que trabajarán con los mismos principios, pero mucho más potentes y sin errores. Cerebros artificiales nanobiomáticos que puede que funcionen conscientemente.

Curiosamente, según la teoría de Taleb, nadie podrá hacer una fortuna apostando a nada de lo anterior: lo previsible no es novedoso realmente. Y es que el futuro lo conformarán los cisnes negros.

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

El artículo El futuro de hace 10 años se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Juanma Gallego

Ibaien bidez basoetatik itsasoetara iristen den egur kopurua kalkulatu du ikerketa batek. Egileek susmatzen dute industrializazio aurreko kopurua askoz handiagoa zela, eta horregatik fenomenoak ekosistemetan duen eragina ulertzeko beharraz ohartarazi dute.

Ez da sekretua arazo bat dugula naturaren pertzepzioarekin. Gustuko dugu baso garbiak ikustea, haien barrenean aise paseatzeko modukoak. Pinudiez osatutako baso laukidunak baldin badira, seguruenera artifizialtzat joko genituzke. Baina, bertoko espeziekin osaturiko basoak izanez gero, agerikoa egingo zaigu benetako baso batean gaudela. Egia da udazkenean orbelaren gainean ibiltzean belarrietan hautemandako karraska xume hori zentzumenentzako gozamena dela, baina berez hori ez da biodibertsitate baten bermea. Normalean, ahalik eta baso zikinena izanda, orduan eta naturalagoak izango dira. Bueltan, beste zenbait arazo izango dira guretzako; tartean, suteak izateko arriskua handituko da.

Antzeko zerbait gertatzen da ibaiekin. Badira bereziki itxura txukun eta bukolikoa dutenak, inguruan tarte garbi zabalak dituztenak. Ibaiertz garbi horiek itxura polita ematen diete ibaiei, eta gertu egon daitezkeen giza azpiegiturak uholdeetatik babesteko ezinbestekoak izan daitezke. Baina, oraingoan ere ez, ez dira ez bioaniztasun osasuntsu baten adierazle.

Ibaiertzetan pilatutako material horietako asko enbor zatiak, orbelak eta adarrak dira. Zientzialariek jakin badakite egur puska horiek ibaiak eraldatzen dituztela, eta itsasora iristen direnean ere eragin bat badutela ekosistemetan. Halere, orain arte, gutxitan erreparatu zaio kontu honi.

1. irudia: ibaietan pilatzen denean, egur hilak aldaketak eragiten ditu, bestelako materialen pilaketa abiatuz eta habitat txikiak sorraraziz. (Argazkia: Oscar Nilsson / Unsplash)

Gai horretan fokua jarri nahi izan dute Ellen Wohl geologoak eta Emily Iskin doktoretza mailako ikasleak, egur horren mugimendua aztertuz. Coloradoko Estatu Unibertsitateko (AEB) zientzialari hauek mundu osoan ibaietara doan egur kopurua kalkulatzen saiatu dira, eta atera dituzte emaitzen berri eman dute Science Advances aldizkarian argitaratutako zientzia artikulu batean.

Abiapuntu gisa, ibaietan zenbat enbor doazen erregistratzen duten herrialdeen datu baseetara jo dute, eta, datu horietan abiatuta, mundu mailako kalkuluak egin dituzte. Orotara, munduko 315 ibaitan dagoen egur emaria zenbatesten saiatu dira —horrelako fenomenoan garrantzi asko ez duten ibaien eragina ere aintzat hartu dute, beharrezko zuzenketak egiteko; kasurako, ia-ia egurrik ez daraman Nilo ibaiarena—.

Egin duten balioespenaren arabera, urteko munduan 4,7 milioi metro kubiko egur inguru iristen dira itsasoetara, higadura, ekaitz eta bestelako fenomenoen bitartez. Dena dela, kalkuluetan ziurgabetasun handia dagoela zehaztu dute. Onartu dutenez, benetako kopurua oso tarte zabal batean egon liteke: urteko 316.000 eta 70.000.000 metro kubiko egur artean egon daiteke kopuru erreala.

Baina zenbaki hori industria iraultza aurreko iraganean askoz altuagoa zela uste dute zientzialariek, eta hori arazo bat izan daitekeela ohartarazi dute. “Mende bat baino gehiagoz, gizakiok egur-jauzia eraldatu eta eten dugu”, azaldu du Wohlek prentsa ohar batean.

Hau publiko zabalean asko ezagutzen ez den arren, adituek aspalditik ezagutzen dute egurraren mugimenduak ekosistemetan duen balioa. Azaldu dutenez, 1970eko hamarkada baino lehen baso primarioetako egur hila zabortzat hartzen zen, baina hamarkada horren bueltan zientzialariak hasi ziren konturatzen fenomenoaren garrantziaz.

Askotarikoa da eragina. Adibidez, ibaietan egurra metatzen denean buxadurak sortzen dira, harea eta legar pilaketak abiatuz. Eta horiek, noski, eragin bat dute ibai ekosistemetan, batez ere landare eta animalientzako habitat txikiak sortzen dituztelako. Bestetik, jakina da ere egurra hein handi batean ekosistema askoren abiapuntu energetikoa dela, pixkanaka bertan jasota dagoen karbonoa askatzen delako.

2. irudia: itsasora iristen denean ere, egurrak eragin bat duela nabarmendu dute. Besteak beste, hondoratzean, zenbait organismoren garraioa ahalbidetzen du. (Argazkia: Andy Hutchinson / Unsplash)

Ibaiertzetan ez ezik, antzeko zerbait gertatzen da hondartzetan ere. Baina horren eragina ez da hor gelditzen, eta itsas hondoetara iristen da ere. “Jitoan doan egurra urperatzen denean, koral uharri baten modukoa da”, adierazi du Wohlek, egur hori bizidun askorentzako aterpe dela azalduz. Bioaniztasun puntu beroak sortzen laguntzen dute.

Are gehiago, egin diren azterketa genetikoek erakutsi dute lotura bat dagoela itsas hondoan bizi diren muskuiluetako mikroorganismoen eta egurrean dauden ur gezako organismoen artean. “Hondoratutako egurretan eta itsaspeko iturri hidrotermaletan bizi den mikrofloraren eta makrofaunaren zati batek lotura estua dute, eta horrek iradokitzen du hondoratutako egurra iturri horietako organismoen moldaera ebolutiborako akuilu izan dela”, argudiatu dute zientzia artikuluan, berariaz lotura hori ikertu duen beste artikulu bat aipatuz. Horrez gain, zenbait mikroorganismoren garraiobide gisa funtzionatzen du egurrak, bai ibaietatik itsasoraino zein itsasoaren azaletik hondoraino.

Gaur egun zenbat egur mugitzen den kalkulatzea zaila bada, are zailagoa da jakitea industrializazio aurreko garaietan zenbatekoa zen. Baina, hainbat faktore kontutan izanik, egileek uste dute askoz gutxiago dela oraingoa, hein handi batean gizakiok egur emari horiek eten ditugulako. Faktore horietako bat da mundu osoan barreiatuta dauden presek egur emari hori eragotzi dutela. Hasieran aipatu dugun ibaiertzen garbiketa ere beste arrazoietako bat da. Bestetik, deforestazioak zuhaitzen kopurua gutxitu duela diote. Azken honen inguruan datu esanguratsu bat bailatu dute: industrializazio aurretik lur masen %40 basoez beteta zeudela kalkulatzen da, baina orain kopuru hori %28 baino ez da.

Dena den, arazo nagusia bere horretan mantentzen da: herrialde askok ez dituzte urtegietatik erauzitako egur kopuruaren gaineko datuak, eta horrek inpaktuak kalkulatzea eragozten du. Datu hobeagoak lortze aldera, proposamen bat egin dute: egur zatiei irrati bidezko transmisoreak jartzea, horien jarraipena egin ahal izateko. Hain justu, biologoek zenbait animalia espezierekin baliatu ohi duten teknika bera erabiltzea. Modu horretan aukera izango lukete hildako egur horrek ibaietan zehar egiten duen ibilbidea zehazteko. Teledetekzioan egiten ari diren hobekuntzak ere lagungarriak izango direlakoan daude.

Dena dela, onartu dute haien ikerketaren helburuetako bat dela arazoaren inguruan arreta erakartzea, irtenbideak bilatu ahal izateko. Izan ere, ezagutzen ditugun arazoak arazo bat dira, baina ezagutzen ez ditugun arazoak are kezkagarriagoak izan daitezke.

Erreferentzia bibliografikoa:

Wohl, Ellen & Iskin, Emily A. (2021). Damming the wood falls. Science Advances, 7 (50), eabj0988. DOI: 10.1126/sciadv.abj0988

Egileaz:

Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

The post Ibaietako ‘egur emaria’ eragotzi dugu, horren ondorioak ondo ulertu gabe appeared first on Zientzia Kaiera.

Txetxu Ausín, Aníbal Monasterio Astobiza,  Belén Liedo,  Daniel López Castro, Manuel Aparicio Payá,  Mario Toboso Martín y Ricardo Morte Ferrer

Shutterstock / JLStock

 

Imagine que está pensando en hacer un regalo a Marta. Ella siempre le ha ayudado cuando más lo ha necesitado y ahora quiere mostrar gratitud. Estaba pensando en regalar a su amiga una nueva chaqueta de color amarillo, como le gustan a ella. Nada más terminar de visualizar en su cabeza el tipo de chaqueta que le puede gustar, el móvil le manda una notificación: “He encontrado varias opciones para comprar una chaqueta amarilla. Diríjase a…”.

Esto puede parecer ciencia ficción, pero es una de las posibles aplicaciones de la neurotecnología en un futuro no muy lejano. Con ciertas reservas, podemos pensar que la neurotecnología comprende dispositivos tecnológicos, artefactos o máquinas que pueden de algún modo “leer nuestra mente”.

Controlando la mente

En síntesis, la neurotecnología es el conjunto de tecnologías que permiten visualizar, manipular, registrar, medir y obtener información del cerebro y del sistema nervioso con el objetivo de controlar, reparar o mejorar sus funciones.

La neurotecnología utiliza distintas técnicas para registrar o estimular el cerebro. Estas técnicas se pueden dividir principalmente entre aquellas que requieren un contacto directo con el cerebro y el sistema nervioso (invasivas) y aquellas que no necesitan un contacto directo (no-invasivas).

Otra división útil para clasificar las neurotecnologías es entre aquellas técnicas que se dedican a registrar y medir la actividad del cerebro y del sistema nervioso (como la EEG o la resonancia magnética funcional) y técnicas que pueden estimularlos (como la implantación de electrodos).

Por supuesto, estas no son las únicas formas de clasificar las distintas técnicas dentro de la neurotecnología. Tampoco es una lista exhaustiva de las técnicas existentes o que pueden desarrollarse. Sin embargo, constituyen una cartografía útil para orientarse en un campo en constante evolución.

Revolución 4.0

Para crear técnicas de neurotecnología confluyen disciplinas como la neurociencia –el estudio del cerebro–, la ingeniería –la aplicación de la ciencia y tecnología para resolver problemas–; y la inteligencia artificial (IA) –la ciencia que estudia y crea sistemas artificiales inteligentes–. Forman parte de la llamada Cuarta Revolución industrial o Revolución 4.0, que supone la convergencia de tecnologías digitales, físicas y biológicas que evolucionan a gran velocidad.

Estas tecnologías reciben el nombre NBIC (nano-bio-info-cogno): nanotecnologías, biotecnologías, tecnologías de la información y ciencias cognitivas (IA, ciencia de datos, robótica, interfaces cerebro-máquina, biología sintética, nanotecnología).

Dada la interdisciplinariedad y la complejidad de su objeto de estudio (el cerebro y el sistema nervioso), la neurotecnología no escapa al “principio de Skolnikoff”. Según este principio, una tecnología puede ser utilizada para cualquier otro propósito que no había sido previsto originalmente en su diseño. Así, las implicaciones de las neurotecnologías van más allá de lo técnico para plantear interrogantes de corte ético, político y social.

Imagine que el dispositivo de neurotecnología que detecta la información relevante directamente desde su actividad neuronal ya no se utiliza solo para ayudarle a encontrar el regalo que busca, sino para extraer otro tipo de datos relevantes de su mente. Imagine que distintas técnicas de neurotecnología se utilizan incluso para controlar e intervenir en su pensamiento o comportamiento.

Esta posibilidad puede no parecer tan lejana de escenarios que ya conocemos dentro de nuestros teléfonos móviles o de determinadas técnicas de marketing. Pero la barrera que se franquearía en el caso de las neurotecnologías es, sin embargo, capital: se trata de la integridad de la propia mente.

Shutterstock / Jirsak

Defender los neuroderechos

Ante la relevancia de preservar esta integridad, se postulan los llamados neuroderechos: derechos humanos específicamente referidos al uso y aplicaciones de las neurotecnologías. Estos nuevos derechos son entendidos como una evolución de los derechos humanos aplicada al auge de las tecnologías que pueden ser consideradas disruptivas para la integridad mental y psicológica de las personas.

Se han propuesto tanto desde la filosofía y el derecho (Marcelo Ienca & Roberto Andorno, Towards new human rights in the age of neuroscience and neurotechnology) como desde la neurociencia (Rafael Yuste, director del proyecto BRAIN).

Entre estos neuroderechos, uno de los que más continuidad guarda con las preocupaciones generales acerca de la inteligencia artificial y la llamada internet de las cosas (IoT) es la privacidad. La creciente datificación y mercantilización de las informaciones personales de los individuos corre el riesgo de atentar contra la privacidad y la intimidad, y esta posibilidad se multiplica en el caso de las neurotecnologías.

Más allá de la privacidad, el llamado derecho a la libertad cognitiva se sitúa en continuidad con el derecho humano a la libertad y libre desarrollo de la conciencia, evitando posibles usos coercitivos de ciertas herramientas neurotecnológicas.

Asimismo, también es relevante el derecho a la integridad mental, de tal manera que se preserve a los usuarios de posibles injerencias que puedan modificar su estado neuronal.

Por último, se destaca el derecho a la continuidad psicológica, referida a la capacidad de las personas de mantener la continuidad de su identidad y personalidad de forma libre.

Por el momento, Chile parece ser el primer país del mundo que va a incorporar los neuroderechos en su proyecto de reforma constitucional en curso.

Disrupción social, brecha de desigualdad y ética

Las neurotecnologías forman parte, como hemos dicho, de las tecnologías emergentes que combinan una evolución técnica acelerada y discontinua con un potencial de disrupción social importante. Más aún, el acceso o no a esas tecnologías puede provocar una nueva brecha de desigualdad e injusticia.

La incertidumbre acerca de los escenarios futuros reclama que la atención a los aspectos éticos y sociales acompañe al desarrollo tecnológico. Como otras tecnologías potencialmente disruptivas, las posibilidades de contribución al bienestar de la sociedad son amplias, pero también los riesgos ante los que prevenirnos.

Sería conveniente evitar un futuro en el que elegir un regalo para su amiga Marta abra escenarios de incertidumbre en su control sobre su propio estado cerebral. Los neuroderechos son una protección que puede contribuir a ello.

Sobre los autores: Txetxu Ausín, científico titular, Grupo de Ética Aplicada, Instituto de Filosofía, Centro de Ciencias Humanas y Sociales (CCHS – CSIC); Aníbal Monasterio Astobiza, investigador posdoctoral en ciencias cognitivas y éticas aplicadas, Universidad de Granada; Belén Liedo, investigadora predoctoral en ética y filosofía, Centro de Ciencias Humanas y Sociales (CCHS – CSIC); Daniel López Castro, investigador predoctoral, Grupo de Ética Aplicada, Instituto de Filosofía, Centro de Ciencias Humanas y Sociales (CCHS – CSIC); Manuel Aparicio Payá, profesor asociado del Departamento de Filosofía, Universidad de Murcia; Mario Toboso Martín, científico titular, Instituto de Filosofía (IFS-CSIC) y Ricardo Morte Ferrer, investigador predoctoral en filosofía, Universidad de Granada. Estos autores constituyen la “Mente Colmena” del Instituto de Filosofía del CSIC, un grupo interdisciplinar que trabaja sobre ética, ciencia y sociedad.

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

El artículo La urgencia de los neuroderechos humanos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Juan Ignacio Pérez Iglesias

New Jersey estatuko Paterson hirian hasi zen Estatu Batuetako garapen industriala, herrialdeak independentzia lortu eta gero. Passaic ibaiaren ertzean kokatu zen industria, hasiera-hasieratik oso kutsagarria izan dena, eta horren ura erabili zuen, baita emariaren heren bat ere zenbait momentutan.

Hasiera-hasieratik oso industria kutsagarriak izan dira Passaic ibaiertzekoak: galdategiak, pintura fabrikak, substantzia kimikoen fabrikak, enpresa farmazeutikoak eta zurrategiak, besteak beste. Helburu askotarako erabiltzen zituzten azido sulfurikoa, artsenikoa, berun azetatoa, kromoa, merkurio nitratoa eta, berrikiago, bifenilo polikloratuak, PCB ospetsuak.

1. irudia: Passaic ibaia. (Argazkia: Pixabay – Pixabay lizentziapean)

Newark hiriko Diamond Alkali enpresaren lantegian jatorriz ongarriak ekoizten zituzten animalien hezurrak erabiliz. 1940an, DDTa ekoizten hasi zen, egun mundu osoan debekatuta dagoen intsektizida bat. Geroago, herbizidak ekoiztu zituen, artean hostoak galarazteko agente laranja ezagunaren 2,6 milioi litro. Ezaguna egin zen DDT, azido sulfuriko eta herbizida isuri handiak egin zituela Passaic ibaira. Lantegiaren ekoizpeneko hondakinen artean dioxinak zeuden, toxikotasun handiko substantzia batzuk. Cory Booker senatari estatubatuarren hitzetan, lantegi hori New Jerseyko krimen eszena handiena izan zen.

Passaic ibaian behera, Atlantikorako bidean, Arthur Killen, Newarkeko badiaren ostean dagoen marearteko itsasarte batean, New Jersey eta Staten Island (New York) artean, ehunka itsasontziren hondakinak daude. Horietako askok kosta horietako faunarentzat toxikoak diren substantziak dituzte oraindik zamategietan eta tangetan.

Industria jardueraren goreneko urteetan Passaic ibaiaren arroan metatu ziren substantzia kaltegarriek sortutako kutsaduraren eraginpean bizitzeko gai diren zenbait animalia badaude, hala ere. Han bizi diren zizare poliketo, txirla eta tunikatu ugariak kutsagarriz beteta dauden sedimentuko partikula organikoez elikatzen dira. Karramarro urdinak ere badaude. Horietako bakoitzak dioxina kopuru nahikoa du jaten duenari minbizia eragiteko.

Fundulus heteroclitus arraina ere ondo bizi da kutsadurarekin, oro har ingurumen-baldintza zailak jasaten baititu. Gai da ur gezan eta gazian bizitzeko eta garatzeko, eta tenperatura-tarte zabal batera egokituta dago. Negua iristean eta tenperatura asko jaisten denean, lohian sartu eta baldintzak hobetu arte geratzen da atera gabe. NASAk espezie horretako arrainak bidali zituen espaziora, grabitate gabe igeri egiteko gai diren jakiteko. Eta badira gai. Are gehiago, gametoak askatu zituzten. Oso leku kutsatuetan bizi diren espezie horretako izakiek gainerako arrainek baino substantzia kutsatzaileen kontzentrazio handiagoak jasaten dituzte, Newarkeko badian kasu. Fundulusek duela hamarkada gutxi lortu dute oinarri genetikoa duen gaitasun hori. Biologook “eboluzio azkarra” deitzen duguna izan dute.

2. irudia: Fundulus heteroclitus arraina. (Argazkia: Brian.gratwicke – CC BY 2.5 lizentziapean. Iturria: Wikipedia)

Ez dago gizakiek bezala planeta hain sakonki eta erradikalki eraldatu duen beste espezierik. Mendiak lautu, ibaien ibilgua aldatu, haranak eta sakonuneak bete, kostaldearen lerroa eraldatu eta paisaia birmoldatu ez ezik, landareak eta animaliak ere aldatu ditugu beraiekin milioika pertsona elikatu ahal izateko. Gainera, erabateko hondamendi ekologikoak eragin ditugu, eta horiekin ekosistema osoak aldatu edo goitik behera suntsitu ditugu. Baina, harrigarria bada ere, espezie batzuek lortu dute giza ekintzaren efektuari aurre egitea, baldintza hilgarrietara egokitzea eta inor gutxik lortzen duen lekuetan bizitzea. Horiek dira edozertatik bizirik ateratzea lortzen duten bakarrak.

Iturria:

Flyn, Cal (2021). Islands of Abandonment: Life in the Post-human Landscape. William Collins.

Egileaz:

Juan Ignacio Pérez Iglesias (@JIPerezIglesias) UPV/EHUko Fisiologiako katedraduna da eta Kultura Zientifikoko Katedraren arduraduna.

The post Bizirik irauten dutenak appeared first on Zientzia Kaiera.

Fundulus heteroclitus fotografiado en la bahía de Chesapeake (costa este de los Estados Unidos). Foto: Brian Gratwicke / Wikimnedia Commons

La ciudad de Paterson, Nueva Jersey, alumbró el desarrollo industrial de los Estados Unidos tras su independencia. El río Passaic, a cuya orilla se fundó, aportó el agua utilizada por la industria, que era muy contaminante ya desde sus inicios: la tercera parte de su caudal ha llegado a ser utilizada con fines industriales durante algunos periodos. En sus orillas se instalaron fundiciones, fábricas de pintura, de sustancias químicas, empresas farmacéuticas y curtiderías, entre otras. Utilizaban ácido sulfúrico, arsénico, acetato de plomo, cromo, nitrato de mercurio y, más recientemente, bifenilos policlorados, los famosos PCBs, con propósitos variados.

La planta de la empresa Diamond Alkali en Newark empezó produciendo fertilizantes a partir de huesos de animales; en 1940 pasó a fabricar DDT, un insecticida hoy prohibido en todo el mundo; más tarde produjo herbicidas, el más conocido el defoliante Agente Naranja, del que manufacturó 2,6 millones de litros. La planta se hizo famosa por sus vertidos a gran escala de DDT, ácido sulfúrico y herbicidas al río Passaic. Entre los residuos resultantes de su producción estaban las dioxinas, unas sustancias de muy alta toxicidad. La fábrica fue descrita por el senador estadounidense Cory Booker, como la mayor escena criminal de Nueva Jersey.

Aguas abajo, en Arthur Kill, un estrecho intermareal situado tras la bahía de Newark, entre Nueva Jersey y State Island (Nueva York) por donde el río Passaic discurre hasta el Atlántico, reposan los restos de centenares de barcos. En las bodegas y depósitos de muchos de ellos sigue habiendo sustancias tóxicas para la mayor parte de la fauna de aquellas costas.

Sin embargo, también hay animales capaces de tolerar los efectos de la contaminación causada por las sustancias dañinas que se acumularon allí durante los años de máxima actividad industrial en la cuenca del Passaic. Abundan gusanos poliquetos, almejas y tunicados, animales que se alimentan de partículas orgánicas del sedimento, por lo que están impregnadas de los contaminantes vertidos. También hay cangrejos azules o jaibas. Cada uno de ellos contiene suficiente cantidad de dioxinas como para poder causar cáncer a quien se lo coma.

Otro animal que convive con la contaminación es Fundulus heteroclitus, un pez que tolera condiciones ambientales en general difíciles. Es capaz de vivir y progresar en agua dulce y salada, y está adaptado a un amplio rango de temperaturas. Cuando llega el invierno y baja mucho la temperatura, se entierra en el fango y permanece allí hasta que las condiciones mejoran. La NASA ha enviado peces de esta especie al espacio, para saber si podían nadar en ausencia de gravedad. Nadaron. Es más, llegaron a liberar sus gametos. Los ejemplares de esta especie que viven en lugares muy contaminados, como la Bahía de Newark toleran concentraciones de contaminantes muchísimo más altas que las que toleran la mayoría del resto de peces. Y en el caso de Fundulus, esa capacidad, que es de base genética, se ha adquirido en unas pocas décadas. Han experimentado lo que los biólogos denominamos “evolución rápida”.

Ninguna especie ha transformado nuestro planeta de forma tan profunda y radical como lo ha hecho la nuestra. No solo hemos aplanado montañas, alterado el curso de los ríos, rellenado valles y hondonadas, redibujado la línea de la costa o reconfigurado el paisaje. Hemos transformado plantas y animales para poder alimentar con ellos a miles de millones de personas. Y hemos provocado verdaderas catástrofes ecológicas, alterando de forma radical o destruyendo, incluso, ecosistemas completos. Sorprendentemente, sin embargo, hay especies que han conseguido resistir el efecto de la acción humana, adaptarse a las condiciones deletéreas y medrar allí donde pocos lo consiguen. Son verdaderos supervivientes.

Fuente: Cal Flyn (2021): Islands of Abandonment-Life in the Post-human Landscape. William Collins.

 

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

El artículo Supervivientes se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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.

Geologia

Hareak, lekuaren arabera, konposizio desberdina izan dezake. Izan ere, geologian, “harea” terminoak tamaina oso zehatzeko ale bat definitzen du, alearen jatorria kontuan izan gabe. Hau da, gutxienez 0,063 mm eta gehienez 2 mm dituzten partikula guztiak harea kontsideratzen dira gaur egun. Konposizioari buruz, bestalde, sedimentuaren sorburuan dauden material geologiko mota ikusi behar da. Kantauri itsasertzeko hondartzetako harea, adibidez, kuartzo alez osatuta dago gehienbat, eta konposizio misto horrengatik du, hain zuzen ere, tonalitate kromatiko arrea. Karibeko hondartzetan, bestalde, harea gehienbat itsas organismo karbonatatuen zatiez osatuta dago, eta horregatik du kolore zuria. Datu guztiak Zientzia Kaieran: Zerez dago egina harea?

Astronomia

Gure galaxiaren irudi aparta lortu dute SARAO behatoki afrikarrean. Esne Bidearen bihotzeko aktibitate elektrikoa ikusten da irudi horretan, eta ekaitz elektrikoak, hiltzen eta jaiotzen diren izarrak, eta baita galaxiaren erdian dugun zulo beltz supermasiboa, eguzkia bezalako 4 milioi izarren masa duena. Baina agian, irudi honetako esanguratsuena, energia-harizpi luzeak dira. Irudia zeharkatzen duten lerroak dira, 100 argi-urteko luzerako zuntzak, baina zientzialariek oraindik ez dakite zergatik ez nola sortu diren. MeerKAT irrati-teleskopio berriarekin lortu dute irudia. Erradio-uhinak hautematen dituzten 64 antenaz osatuta dago teleskopio hau eta hiru urte behar izan dituzte zientzialariek irudi hau lortzeko. Aitziber Agirrek azaltzen du Elhuyar aldizkarian: Esne Bidearen bihotza, gertutik.

Apolo 11 misioa Ilargira iritsi zela 53 urte beteko ditu uztailean. Orain, NASAk beste misio bat jarri du abian, Ilargitik pasatzea Martera iristeko. Artemis 1 izena jarri diote misioari, eta honen ostean Artemis 2 eta 3k jarraituko diote, urratsez urrats, azkeneko misioan, Artemis 3 misioan hain zuzen, Ilargian lur hartu ahal izateko. Lau astronauta Ilargiaren orbitara bidaliko dituzte Orion ontzian, SLS suziria erabiliz, eta era berean, bi kide gehiago joango dira Space X enpresak egindako gizakien lur hartzerako sistemara. Aste bat pasa ondoren, denak batera itzuliko dira lurrera Orion ontzia erabilita. Misio hauen azken helburua ordea, ez da berriro Ilargira joatea; esperientzia bildu eta teknikak ikasi nahi dituzte ondoren Martera joan ahal izateko. Bestetik, Hego Koreak ere bere lehenbiziko misioa jarriko du martxan Lurreko satelite naturalera, eta baita Errusia eta Japoniak ere. Datuak Berrian: Ilargira bueltan.

Kimika

Maria Josefa Molera Mayo kimikaria Izabako alaba kutun izendatu dute. 1921ean jaio zen Izaban Molera, eta kimikako bost urteko ikasketak hiru urtean burutu zituen, eta 1948an doktore izendatu ondoren, Ingalaterran eta Ameriketako Estatu Batuetan aritu zen lanean, besteak beste. Baina Madrilen pasa zituen bere bizitzako urte asko, Rocasolano Institutuko laborategian. Bere esparru nagusia gasen kromatografia izan zen. Orain gobernuak, Alfonso V. Carrascosak idatzitako María Josefa Molera Mayo. Una científica izabar liburua argitaratu berri du. Azalpenak Berrian: Ortiz etxeko zientzialaria.

Kimika Analitikoa diziplina zientifikoa, materialen kuantifikazioa, identifikazioa eta banaketa aztertzen dituen zientziaren atala da. Helburu honetarako, metodo ezberdinak erabiltzen dira, baina azken hamarkadetan asko hobetu dira metodo hauek. Teknologia berri horietako bat da Irudi Digitalen Analisia (DIA, Digital Image Analysis), sistema batetik informazio analitikoa ateratzeko irudi digital bat oinarritzat hartzen duen metodoa. Hau da, irudi batetik abiatuta, hau prozesatzen da informazio kimikoa lortzeko. Malko artifizialak sortzeko adibidez, teknika honetaz baliatu dira. DIA bidez malkoen fosfato kontzentrazioa eta pH-a determinatzeko metodo bat garatu dute. Azalpen guztiak Zientzia Kaieran: Irudi Digitalen Analisia: espektrofotometria ordezkatzen.

Onintze Parra Ipiña ingeniari kimikoak nazioarteko lehiaketa batean bigarren postua lortu zuen Maider Bolaños Oriberekin batera. Aveva Prozesu Kimikoen Simulazioen Nazioarteko Txapelketan izan zen, Egoera Egonkorrean Simulaziorik Onena atalean, eta bikote honek bigarren postua lortu zuen dieselaren ordezko dimetil eterra lortzeagatik, erregai garbi bat. Orain, doktoretza hasi du Onintzek, eta oso gustura azaldu da orain arteko esperientziarekin. Talde txikia direla dio, baina giro ederrarekin, eta ilusioz gainezka ekin dio tesiari. Datuak Zientzia Kaieran, Elhuyar Zientzia eta Teknologia aldizkariarekin lankidetzan egindako atalaren parte: Onintze Parra, ingeniari kimikoa: “Elkarrekin emaitza hobeak lortzen ditugu”.

Antropologia

Gatzak garrantzi handia du giza-elikaduran eta baita zenbait animalientzat ere, eta historian zehar sustantzia oso preziatua izan da. Ikertzaile batzuek ziurtatzen dute ehiztari-biltzaileek ez zutela gatzik erabiltzen, baina dietan zereala sartzeak ekarri omen zuen elikagaiak gazitu beharra. Dirudienez, historiaurrean gatzak balio handia zuen trukeen sareetan. Gatza uretatik, lurretik eta landareetatik bereizi daiteke, eta metodo ezberdinak erabiltzen dira honetarako. Itsasoko edo laku gazietako gatza, ura lurrunduz eskuratzen da eguzkiaren eta haizearen eraginez. Landareetatik gatza ateratzeari buruzko datu historiko gutxi dago, baina dirudienez gune tropikaletan ekoitzi izan dute gatza horrela. Gure inguruan, Añanako Gatz Harana dugu; diapiro batetik dator Añanako ura, eta sakoneko materialak gainazaleraino igotzearen ondorioz osatzen da. Eduardo Angulok azaltzen du Zientzia Kaieran: Gatz arrunta.

Arkeologia

Gasteizko Olagibel kaletik gertu arrasto arkeologiko ugari aurkitu dituzte. Bizikletentzako aparkaleku bat eraikitzeko lanetan ari zirela ohartu ziren lur azpian zegoen altxorraz. Enklabe enpresako arkeologo Ismael Garcia-Gomezek azaldu duenez, erretako lurra duen zati bat aurkitu zuten, sute bat egon zelaren arrastoa, eta dokumentazioan begiratuta, aski bizkor ohartu zuten ze suteri zegokien aztarnek. 1507. urtearen inguruan, Adatseko Andre Maria ospitalea erre egin zela agertzen da dokumentazioan. Beraz, badakite beheko zatia ospitale horri dagokiola, eta gorago dagoena, berriz, gainean eraiki zuten Santiago ospitalearen arrastoak direla. Alabaina, zientzialariak denborarik gabe dabiltza aztarnak ikertu eta objektu baliotsuak ateratzen; izan ere, aparkalekua egiteko lanak ez dituzte eten, eta are gehiago, dirudienez, udalaren asmoa aztarna arkeologikoak estaltzea da. Beraz, aztarna arkeologiko hauei merezi duten garrantzia ematea eskatu dute. Datu guztiak Alean: Azaleratu diren aztarna arkeologikoen garrantzia aintzat hartzeko eskatu dute.

Biologia

Belarriak entzumenaren kanpo-organoak dira, eta hauen funtzioa soinu-uhinak lokalizatu, harrapatu eta entzumen-kanalera bideratzea da. Badira animaliak belarriak soinuaren jatorrirantz orientatzeko gaitasuna dutenak, baina gizakion eta gure ahaide hurbilenen (txinpantze, gorila, bonobo, orangutanek) kasuan, gaitasun hau galduta genuela pentsatzen zen. Alabaina, ikerketa batek erakutsi du oraindik gai garela belarriak soinua datorren tokirantz zertxobait orientatzeko. Alemaniako Saarland Unibertsitateko ikertzaileek gidatu dute ikerketa boluntario batzuei egindako esperimentu batzuekin lortu dituzte emaitzak. Boluntarioei soinu ezberdinak jartzean, belarrien mugimendu ia ikusezinak kontrolatzen dituzten muskuluen jarduera elektrikoa erregistratu zuten. Datuak Zientzia Kaieran: Gizakiok ere belarriak orientatzen ditugu.

Egileaz:

Irati Diez Virto Biologian graduatu zen UPV/EHUn eta unibertsitate berean Biodibertsitate, Funtzionamendu eta Ekosistemen Gestioa Masterra egin zuen.

The post Asteon zientzia begi-bistan #380 appeared first on Zientzia Kaiera.

El gran evento de divulgación Naukas regresó a Bilbao para celebrar su décima edición en el magnífico Palacio Euskalduna durante los pasados 23, 24, 25 y 26 de septiembre.

La incomodidad de una lectura depende de la persona que la ha de leer y de sus circunstancias. Sin embargo, hay lecturas que son objetivamente incómodas, como las secuencias de nucleótidos del ADN. ¿Cómo se puede extraer información útil de una hilera larguísima de cuatro letras que se repiten de forma aparentemente aleatoria? Helena González-Burón quien, aparte de ser directora y cofundadora de Big Van Ciencia, tiene un doctorado en genética, te lo explica muy clarito.



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

El artículo Naukas Bilbao 2021: Helena González-Burón – Lectura incómoda se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Liburu oso arrakastatsua, anarkistak idatzitakoa. Zeintzuk dira askatasun benetan garrantzitsuak? Autoreek aipatzen dituztenak ez dira ohikoenak. Jesús Zamora Bonillak woke kulturaren inguruan: The dawn of what?

Gran Hermanok zelatatzen gaituela ez da dudan jartzen, zein puntura arte baimenduko dugun baizik.  Smart devices can now read your mood and mind, leading to a new set of concerns about technology and consent Francesco Biondirena.

Hidrodinamika oso baliagarria da materia barionikaren eta materia ilunaren arteko elkarrekintzak simulatzeko. DIPCren Robust clustering predictions using hydrodynamics for different samples of galaxies

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 #385 appeared first on Zientzia Kaiera.

Fuente: pasja1000 / Pixabay

Con el fin de fomentar un envejecimiento cerebral sano durante la tercera edad, suele recomendarse introducir diversas modificaciones en nuestro estilo de vida, tales como llevar una dieta más sana, potenciar las actividades cognitivas rutinarias y, especialmente, dedicar más tiempo al ejercicio físico. Más allá del proverbio latino ‘mens sana in corpore sano’, el fundamento de esa recomendación se basa en observaciones epidemiológicas que sostienen que la actividad física se asocia con menor incidencia de la enfermedad de Alzheimer y otras demencias, estimándose que el sedentarismo podría ser el origen de más de cuatro millones de casos de demencia anualmente.

“Diversos ensayos clínicos en los que se ha incluido ejercicio físico moderado como terapia han demostrado un efecto positivo tanto en la cognición como en el grosor cortical”, confirma Alfredo Ramos-Miguel, investigador del Departamento de Farmacología de la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea.

Los estudios preclínicos en modelos animales han sugerido que el ejercicio físico podría potenciar las habilidades cognitivas mediante un aumento de la sinaptogénesis, es decir, la generación de nuevas conexiones neuronales. Sin embargo, como indica el investigador, “la dificultad para realizar estudios moleculares en cerebro humano limita las posibilidades de hallar los mecanismos biológicos que median los efectos beneficiosos del ejercicio físico sobre la salud mental y cognitiva durante el envejecimiento”.

Para establecer las bases anatómico-patológicas y moleculares del declive cognitivo y psicomotor, el Proyecto Memoria y Envejecimiento (MAP, por sus siglas en inglés) del Rush Alzheimer’s Disease Center, en Chicago EE UU, lidera desde 1997 un estudio longitudinal y prospectivo con voluntarios que se prestan a realizar periódicamente evaluaciones cognitivas y psicomotrices, y a ceder sus órganos tras su defunción. El diseño de ese estudio permite correlacionar directamente los hábitos cotidianos y estados de salud con alteraciones estructurales y funcionales ocurridos en los cerebros de los participantes.

En la última publicación de ese proyecto, se presentan resultados en 404 individuos cuya actividad física fue monitorizada con actímetros ubicados en relojes o pulseras, durante una media de 3.5 años ante-mortem. Tras su defunción, se recogieron muestras de hasta doce áreas cerebrales esenciales para las habilidades cognitivas y psicomotrices, en las que se realizaron análisis cuantitativos y funcionales de ocho proteínas sinápticas, así como una evaluación histopatológica completa, que examina diez neuropatologías asociadas al envejecimiento.

Los resultados obtenidos confirmaron que mayores tasas de actividad física diaria se asocian, de manera global, con un enriquecimiento en la cantidad y funcionalidad de todas las proteínas sinápticas analizadas. Esa asociación se observó acentuada en regiones cerebrales relacionadas con el control motor, tales como el núcleo caudado y putamen. Asimismo, la relación entre ejercicio físico y densidad sináptica era independiente tanto de la carga neuropatológica hallada en las mismas áreas cerebrales como de la presencia de patologías que afectan a las habilidades motoras, indicando que la actividad física puede ser beneficiosa para cualquier persona de avanzada edad con independencia de su estado de salud.

Por otra parte, analizados longitudinalmente, datos de actigrafía indicaron que los efectos beneficiosos del ejercicio físico son tremendamente volátiles, pues aquellos participantes con elevada rutina física durante etapas tempranas y que descontinuaron ese hábito en los últimos dos años de vida, presentaban densidades sinápticas similares a las observadas en participantes más sedentarios.

En definitiva, “este estudio pone de manifiesto, por primera vez en humanos, que ejercitarse físicamente, incluso en edades avanzadas, contribuye bien a promover procesos de sinaptogénesis o bien a incrementar la resiliencia sináptica frente a los efectos deletéreos de las lesiones neuropatológicas”, afirma Ramos-Miguel.

Referencia:

Casaletto K., Ramos-Miguel A., VandeBunte A., Memel M., Buchman A., Bennett D., Honer W. Late-life physical activity relates to brain tissue synaptic integrity markers in older adults (2021) Alzheimer ‘s Dement. doi: 10.1002/alz.12530

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

El artículo Memoria y envejecimiento: los efectos beneficiosos del ejercicio físico son tremendamente volátiles se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ana Galarraga / Elhuyar Zientzia

Onintze Parra Ipiñak sari bat jaso du duela gutxi, nazioarteko lehiaketa batean, Maider Bolaños Oriberekin batera. Zehazki, bigarren postua eman diete Aveva Prozesu Kimikoen Simulazioen Nazioarteko Txapelketan, Egoera Egonkorrean Simulaziorik Onena atalean, dieselaren ordezko dimetil eterra (erregai garbia) lortzeagatik.

Parraren esanean, Ingeniaritza Kimikoa Masterra ikasten ari zirela, irakasle baten bidez izan zuten lehiaketaren berri. Arlo horretan ondo moldatzen zirenez, izena ematea erabaki zuten: “Sei hilabeteko lana izan zen, eta atazetako batean eman ziguten bigarren saria. Albistea jaso genuenean, sekulako poza hartu genuen, ez baikenuen espero”.

Ingeniaritzako graduan ezagutu zuten elkar Parrak eta Bolañosek, eta, geroztik, beti egin dute lana elkarrekin: “Oso ondo moldatzen gara elkarrekin. Oso desberdinak gara, eta hori garrantzitsua da. Pentsatzeko eta izateko moduan osagarriak gara, eta elkarrekin emaitza hobeak lortzen ditugu, bakarka arituko bagina baino. Sari hau ere ez genukeen lortuko, bakoitza bere aldetik aurkeztu izan bagina”.

Irudia: Onintze Parra, ingeniari kimikoa.

Bestelakoan, ingeniaritza kimikoa maskulinizatuta eta industriara nahiko bideratuta dagoela aipatu du; horregatik, gradua ikasten zebilela, ez zuen uste hortik jarraituko zuenik. “Irakasle izateko master bat egingo nuela pentsatzen nuen, eta kito. Baina laugarren mailan hasi nintzen konturatzen gustatzen zitzaidala; bereziki, prozesuen arloa. Hain zuzen, lehiaketa arlo horretakoa da, prozesuen ingeniaritza. Karreran eman genuen irakasgaia pila bat gustatu zitzaigun, bai Maiderri, bai niri. Eta irakasleak lehiaketaren berri eman zigunean, beste talde batzuk ere animatu ziren hasieran. Gero, ordea, utzi egin zuten; guk, berriz, gai horretan ondo moldatzen garenez, eta irakasleek ere bultzatu gintuztenez, aurrera egin genuen”.

Jakin-mina da erregaia

Elkarlanaren balioa ez ezik, irakasleen babesaren garrantzia ere azpimarratu du Parrak: “Bi irakaslek eman digute irakasgai hori graduan, eta, lehiaketan, denbora guztian izan ditugu ondoan. Eta orain doktoretza hasi dut, eta, neurri handi batean, irakasle horietako batek animatu nauelako izan da. Azken finean, gure saila oso txikia da, eta erraza da irakasleekin harreman estua izatea”.

Ez zaio damutzen doktoretza egiten hasi izana. Ondo dakien arren gogorra izango dela, grinatsu ekin dio. “Hasiera batean, ez nuen garbi. Baina, azkenean, 2021eko apirilean sartu nintzen beka batekin, Eusko Jaurlaritzako Ikasiker beka batekin, eta ez nekien gustatuko ote zitzaidan. Baina, hara non, zoratzen nago. Ikaragarri gustatzen zait egiten duguna, talde-giroa ere bikaina da… Gainera, jakin-min handikoa naiz, eta tesian egunero zerbait berria ikastera behartuta nago. Nolabait, jakin-min hori da nire erregaia; beraz, poz-pozik nabil. Egia da gogorra dela, ordu pila bat sartzen ditugula, batzuetan gauzak txarto ateratzen direla… Baina, oraingoz behintzat, ilusioz gainezka nago”.

Fitxa biografikoa:

Onintze Parra Ipiña Bilbon jaioa da, 1998a. Ingeniaritza Kimikoa gradua ikasi ondoren, Ingeniaritza Kimikoa Masterra egin du, biak UPV/EHUn. Orain, doktoretza egiten hasi berria da.

Egileaz:

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

Elhuyar Zientzia eta Teknologia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

The post Onintze Parra, ingeniari kimikoa: “Elkarrekin emaitza hobeak lortzen ditugu” appeared first on Zientzia Kaiera.

Tipos de erupciones volcánicas: islándica = fisural; hawaiiana = efusiva; estromboliana, vulcaniana, peleana y pliniana = explosivas (por orden creciente de nivel de explosividad). Fuente: Encyclopædia Britannica (2011).

En los últimos meses, la actividad volcánica de nuestro planeta ha copado portadas y noticias, convirtiéndose en trending topic en las redes sociales de medio mundo. Gracias a esta repercusión mediática, todos hemos aprendido que existen distintos tipos de erupciones volcánicas, desde las más efusivas, en las que un magma de composición básica (menos de un 50% de SiO2), con elevada temperatura y baja viscosidad da lugar a la salida de una lava muy fluida que recorre grandes distancias, hasta las más explosivas, donde un magma de composición ácida (más de un 50% de SiO2), de menor temperatura, muy viscoso y con un elevado contenido en gases provoca la expulsión violenta de piroclastos (fragmentos de magma desgasificado enfriados rápidamente y que adquieren diferentes tamaños) y la acumulación de una lava también muy viscosa que puede taponar el cráter eruptivo.

Y el nombre de estos tipos de erupciones son bastante poéticos y evocadores, de esos que no dejan lugar a dudas sobre su origen. Podemos encontrarnos con una erupción de tipo hawaiano, esas erupciones efusivas que son típicas de los volcanes que han dado origen a las islas del archipiélago de Hawái. O con una erupción de tipo estromboliano, donde se alternan periodos explosivos con momentos de cierta calma volcánica y cuyo nombre proviene de las erupciones características del volcán siciliano Estrómboli, inmortalizado por Julio Verne en su novela “Viaje al centro de la Tierra”. Incluso, podemos toparnos con una erupción de tipo vulcaniano, llamadas así en honor a las erupciones mucho más explosivas y que generan una gran columna eruptiva que se producen en la isla también siciliana de Vulcano.

Pero hay un tipo de erupción con un nombre más particular y cuyo origen es bastante curioso. Seguro que, si os hablo de erupciones de tipo vesubiano, no habéis oído hablar de ellas en ningún momento. Pero si os digo erupción de tipo pliniano, os suena un poco más.

Una erupción pliniana, o de tipo pliniano, es una erupción muy explosiva, en la que se produce la expulsión de una enorme columna de gases y piroclastos que puede ascender varias decenas de kilómetros en altura y donde los materiales rocosos caen como si fuese una continua lluvia ardiente. Pero llega un momento en el que esta columna colapsa y toda esa mezcla de gases y piroclastos acaba discurriendo a gran velocidad por la ladera del volcán como una enorme ola ardiente (decenas a centenares de grados centígrados) que lo arrasa todo a su paso. Pero, ¿de dónde procede su nombre? Pues para eso, tenemos que remontarnos a hace casi dos mil años.

Ilustración de Gaius Plinius Secundus conocido como Plinio el Viejo incluida en la obra de Cesare Cantù Grande Illustrazione del Lombardo Veneto ossia storia delle città, dei borghi etc., Vol. III (1859, Milán). Fuente: Wikimedia Commons.

Corría el año 79 de nuestra era, según algunas fuentes históricas era finales de agosto, según otras, finales de octubre, pero fuera como fuese, ese año el monte Vesubio, situado en la Campania italiana, decidió entrar en erupción. Justo en la orilla de enfrente del Golfo de Nápoles, un tío y su sobrino observaron las primeras nubes piroclásticas salir del volcán y alzarse con esplendor sobre un cielo despejado de comienzos de la tarde. Ambos no solo compartían parentesco, sino también nombre, con un pequeño mote para diferenciar uno del otro. El mayor, militar, naturalista y erudito, creador de la primera enciclopedia de la que se tiene conocimiento y a la que tituló “Historia Natural”, era Plinio, llamado el Viejo. El sobrino, futuro senador romano, era Plinio, apodado el Joven.

Plinio el Viejo, animado tanto por su curiosidad científica como por su espíritu militar para prestar auxilio a varios amigos cuyas villas se encontraban cerca de la ciudad de Pompeya, en las laderas del Vesubio, decidió montar una pequeña flotilla de barcos y cruzar el Golfo de Nápoles de inmediato, lanzándose a la boca del volcán. Antes de soltar amarras, preguntó a su sobrino, Plinio el Joven, si quería acompañarle en su periplo. El muchacho declinó la oferta, prefería quedarse en la otra orilla y ocuparse de proteger a sus parientes y pertenencias. Y esta decisión fue vital para la historia.

El último día de Pompeya, obra del pintor ruso Karl Briulov realizada entre 1830 y 1833. Fuente: Wikimedia Commons.

Plinio el Viejo murió a los pies del Vesubio durante la erupción que arrasó con las villas de Pompeya y Herculano. Y la historia de su muerte fue relatada por carta por su sobrino, Plinio el Joven, al historiador romano Tácito años más tarde, acompañada de una descripción muy detallada de todas las fases eruptivas del volcán. En aquella época, Plinio el Joven defendía convencido que la muerte de su tío se debió al efecto nocivo de los gases volcánico, que acabaron asfixiándole. Actualmente, médicos y científicos de diversa índole creen que Plinio el Viejo murió debido a un ataque al corazón que sufrió en el camino en barco a través de la Bahía de Nápoles y que el volcán no tuvo nada que ver, simplemente cubrió su cuerpo ya inerte con una fina capa de cenizas a forma de manto mortuorio.

Pero, independientemente de la causa real de su muerte, Plinio el Viejo quedó para siempre unido a la historia de la erupción del Vesubio. Hasta tal punto que su nombre se emplea para describir este tipo de erupciones volcánicas a modo de homenaje geológico. Y sí, el término erupción tipo vesubiana es totalmente correcto y utilizado en la literatura científica, pero como los geólogos también somos un pelín poéticos, siempre preferiremos llamarlas plinianas.

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 ¿Por qué le dicen Pliniana cuando deberían llamarla Vesubiana? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Gorka Albizu, Irati Berasarte, Ane Bordagaray, Sergio Dávila, Edurne Jaime-Barquero

Kimika Analitikoa materiaren kuantifikazioa, identifikazioa eta banaketa aurrera eramateko metodoak erabili eta aztertzen dituen diziplina zientifikoa da. Azken hamarkadetan teknologiak jasan duen garapen handiari esker, Kimika Analitikoak haren analisi metodoak hobetu ditu. Beraz, teknologiari esker analisi metodo azkarragoak, sinpleagoak, erreaktibo kantitate gutxiago behar dituztenak, ingurumenarekiko jasangarriak eta emaitza fidagarriak eskaintzen dituztenak garatu dira.

Metodologia berri horien artean Irudi Digitalen Analisia (DIA, Digital Image Analysis) dago, sistema batetik informazio analitikoa ateratzeko irudi digital bat oinarritzat hartzen duen metodoa. Teknika horren inguruko lan eta artikulu ugari argitaratu dira azken urteetan. Ez da harritzekoa, metodoak abantaila ugari eskaintzen baititu: merkea eta azkarra da, irudi digitalak lortzeko gailuak geroz eta eskuragarriagoak baitira eta aldi berean lagin asko analizatzeko aukera eskaintzen duelako, DIA metodoak automatizatzeko aukerarekin batera.

Irudia: irudi bera bi sistema ezberdinetan adierazita eta bakoitzak bere hiru kanaletan banatuta. a) Irudia RGB sisteman; I) R Kanala; II) G Kanala; III) B Kanala. b) Irudia HSV sisteman; I) H Kanala; II) S Kanala; III) V Kanala. (Iturria: Ekaia aldizkaria)

Irudi digitalen analisiak aztergai den sistema bati buruzko informazioa lortzea du helburu. Informazioa lortzeko sistemaren irudiak erabiliko dira. Horretarako, argazkia egiteko aparailua (mugikorra, argazki kamera edota eskanerra) behar da, baita irudi horien kalitatea eta egokitasuna bermatzea ere. Irudia lortu eta egokia dela ziurtatu ondoren, honen prozesaketa egiten da informazio kimikoa lortzeko. Tratamendu matematikoa egiteko software desberdinak aplika daitezke (MatLab edo ImageJ adibidez) eta kolore sistema bakoitzaren araberakoak diren parametroak lortuko dira.

Prozesaketatik erauzitako parametroak analitoaren (analizatu nahi den objektua) kontzentrazioarekin erlazionatzea da hurrengo urratsa. Kasurik sinpleenean, erlazioa lineala izango da, eta horrela, kalibrazio zuzen bat lortuko da. Beste kasu batzuetan, ordea, linealtasuna galdu egin daiteke, eta ondorioz, datu matrize konplexuagoak sortu beharko dira, iruditik erauzitako datu gehiago erabiliz.

DIA hainbat sektoretan emaitza onekin aplika daitekeen teknika bat dela egiaztatzeko industria, medikuntza eta elikadura sektoreko objektuekin probak egin dira. Hiru kasuetan antzeko prozedura erabili da:

• lehenengo, erreakzio kolorimetriko egokia bilatu da,
• ondoren, irudiak eskuratu dira.

Laginak aztertzeko polipropilenozko mikroplaka gardenak erabili dira. Hauek 420 μL bitarteko gaitasuna duten 96 zulotxo dituzte, eta ondorioz, lagin ugariren aldibereko determinazioa egiteko aukera dago.

Industria: nikel estaldura bainuen analisia

Nikel estaldura bainuen analisia eta kontrola egiten da. Industrian erabiltzen diren nikel estaldura bainuetan hainbat konposaturen kontzentrazioa kontrolatzea ezinbestekoa da, hala nola, nikela, sulfato ioiak edo amonio ioiak. Konposatu hauek determinatzeko erabiltzen diren teknikak garestiak edo sofistikatuak izanik, DIA aplikatzen da determinazio sinple eta azkarrago bat egiteko. Garatutako metodoak hiru kasuetan erregresio lineal bidez emaitza egoki eta fidagarriak lortzea ahalbidetu du.

Medikuntza: malko artifizialen analisia

Malko artifizial mota desberdinak analizatu dira. Medikamentu guztiak, malko artifizialak barne, konposatu askoz osatuta daude. Printzipio aktiboaz gain, testura eta biskositatea mantentzeko substantzia kimikoak aurki daitezke, baita pH-a konstante mantentzeko substantziak ere. Tanpoi erabilienak fosfatoz osaturikoak izaten dira, baina ioi honen gehiegizko kontzentrazioak arazoak sor ditzake. Hau oinarri hartuta, DIA bidez fosfato kontzentrazioa eta pH-a determinatzeko metodo bat garatu da. Lehena erregresio lineal bidez determinatu da, eta bigarrena, modelo konplexuago bat osatuz eta aldagai anitzeko analisia erabiliz. Bi kasuetan determinazioa arrakastaz egin da.

Elikadura: koloratzaileen analisia

Koloratzaileen analisia egiten da. Gaur egun, koloratzaileen erabilera oso hedatuta dago, elikagaien itxura erakargarriagoa bihurtzeko erabiltzen baita. Gehiegizko kontsumoak arazoak sor ditzakeenez, batez ere umeetan, koloratzaileen kontzentrazioa ezagutzea oso garrantzitsua da. Tartrazina eta allura gorria nahasteak determinatzeko DIAn oinarritutako metodo bat garatu da, hauek baitira litxarrerietan sarrien aurki daitezkeen koloratzaileak.

Hiru sektoreetan determinazioa kolore sistema desberdinetako parametroak kontuan hartu dira eta aldagai anitzeko analisia erabili dira ere eta emaitza egoki eta fidagarriak lortu dira. Irudi digitalen analisia (DIA) erabiliz garatutako 3 aplikazioen emaitzak erakutsi dute metodo azkarra dela, merkea, hondakin kantitatea gutxitzeko aukera ematen duela eta sentsibilitate handiko metodoa dela.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: Ekaia 39
• Artikuluaren izena: Irudi Digitalen Analisia: espektrofotometria ordezkatzen.
• Laburpena: Irudi digitalen analisia (DIA) teknika multzo batek osatzen du eta helburu nagusia da aztergai den sistema bati buruzko informazio adierazgarria determinatzea sistema horren irudiak erabiliz. Metodoaren abantaila nagusiak bere abiadura, sinpletasuna eta beharrezko lagin kopuru txikia dira (400 μL-tik behera mikroplakak erabiltzen badira), bai  ta sortutako hondakin kopuru txikia ere. Lan honetan DIAren hiru aplikazio desberdin deskribatzen dira: nikel bainuetan aurki daitezkeen konposatu nagusien analisia eta kontrola, hala nola, nikela, amonioa eta sulfatoak; fosfatoen eta pH-aren aldibereko determinazioa malko artifizialetan eta tartrazina eta allura gorria koloratzaileen determinazioa jangaietan. Aplikazio hauetan, mahaigaineko eskanerra eta telefono mugikorra erabili dira irudiak eskuratzeko.
• Egileak: Gorka Albizu, Irati Berasarte, Ane Bordagaray, Sergio Dávila, Edurne Jaime-Barquero
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 189-209
• DOI: 10.1387/ekaia.21860

Egileez:

Gorka Albizu, Irati Berasarte, Ane Bordagaray, Sergio Dávila, Edurne Jaime-Barquero UPV/EHUko Donostiako Kimika Fakultateko Kimika Analitikoko Saileko ikertzaileak dira.

———————————————–
Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

The post Irudi Digitalen Analisia: espektrofotometria ordezkatzen appeared first on Zientzia Kaiera.

 

Él era un profesor de primer año, por así decirlo, y yo era un estudiante de primer año. Desde la primera clase me encantó la claridad, lógica y brillantez de su exposición, y el material que presentaba. […] Pronto pude responder algunas de las cuestiones más difíciles en el curso de teoría de conjuntos, y comencé a plantear otros problemas. Desde el principio aprecié la paciencia y la generosidad de Kuratowski al pasar tanto tiempo con un novato.

Stanislaw Ulam, MacTutor

Kazimierz Kuratowski (1959). Fuente: Wikimedia Commons.

 

Kazimierz Kuratowski nació el 2 de febrero de 1896 en Varsovia, ciudad que formaba parte en aquel momento del Zarato de Polonia, controlado por el Imperio ruso. Era hijo de Marek Kuratow, un abogado, y Róża Karzewska.

Tras completar la escuela secundaria, en 1913 se matriculó en un curso de ingeniería en la Universidad de Glasgow (Escocia), en parte porque estaba prohibida la enseñanza en polaco y no deseaba estudiar en ruso. El estallido de la Primera Guerra Mundial le permitió completar solo un año de formación. En 1915 tuvo lugar la Gran retirada rusa; en septiembre de ese año prácticamente toda Polonia estaba bajo el control del Imperio alemán y del Imperio austrohúngaro. La Universidad de Varsovia volvió a abrirse con el polaco como idioma de enseñanza; Kuratowski reinició allí su educación universitaria ese mismo año, pero cambió la ingeniería por las matemáticas.

Obtuvo su doctorado en 1921, supervisado por los matemáticos Zygmunt Janiszewski (1888-1920) y Stefan Mazurkiewicz (1888-1945). Su memoria de tesis, que resolvía algunos problemas de teoría de conjuntos planteados por el matemático Charles-Jean de La Vallée Poussin (1866-1962), constaba de dos partes. La primera se centraba en una construcción axiomática de la topología a través de los axiomas de clausura, y la segunda parte se dedicaba a continuos irreducibles entre dos puntos.

En 1923, Kuratowski fue nombrado profesor adjunto de matemáticas en la Universidad de Varsovia. Cuatro años más tarde fue contratado como profesor titular de matemáticas en el Politécnico de Leópolis, ejerciendo como director del departamento de Matemáticas hasta 1933.

Kuratowski tuvo la oportunidad de trabajar con algunos de los miembros de la Escuela de Matemáticas de Leópolis (como Stefan Banach (1892-1945) y Stanislaw Ulam (1909-1984)) y del círculo de matemáticos que acudía al Café Escocés. Pero siempre mantuvo estrechos vínculos con su ciudad natal, y regresó a la Universidad de Varsovia en 1934. Aunque no aportó ningún problema al conocido como libro escocés (que comenzó a elaborarse en 1935), colaboró ​​estrechamente con Banach en la resolución de algunos problemas en la teoría de la medida.

Algunos de los miembros de la Escuela de Matemáticas de Leópolis (1930). Fuente: Wikimedia Commons.

 

Durante la Segunda Guerra Mundial, al estar prohibida la educación superior para la población polaca durante la ocupación alemana, Kuratowski impartió clases en la universidad clandestina de Varsovia.

La importancia de la educación clandestina consistía, entre otras cosas, en mantener el espíritu de resistencia, así como el optimismo y la confianza en el futuro, tan necesarios en las condiciones de la ocupación. Las condiciones de vida de un científico en ese momento eran verdaderamente trágicas. Más dolorosas fueron las pérdidas humanas.

Kazimierz Kuratowski, MacTutor

Tras la Segunda Guerra Mundial, Kuratowski participó activamente en la reconstrucción de la vida científica en Polonia. En 1945 se convirtió en miembro de la Academia Polaca de Aprendizaje, desde 1949 fue elegido vicepresidente de la Sociedad Científica de Varsovia y, en 1952, se convirtió en miembro de la Academia de Ciencias de Polonia, de la que fue vicepresidente entre 1957 y 1968.

La investigación de Kuratowski se centró fundamentalmente en estructuras topológicas y métricas; como ya hemos comentado, estableció los axiomas de clausura. Los resultados más relevantes obtenidos tras la guerra son los que se relacionan la topología y la teoría de funciones analíticas. Junto a Ulam (a quien dirigió la tesis doctoral durante su estancia en Leópolis), introdujo el concepto de cuasi-homeomorfismo que abrió un nuevo campo en los estudios topológicos.

Junto a Alfred Tarski (1901-1983) y Wacław Sierpiński (1882-1969) proporcionó la mayor parte de la teoría sobre los espacios polacos. Bronisław Knaster (1893-1980) y Kuratowski aportaron un completo estudio a la teoría de componentes conexas.

Kuratowski demostró el lema de Kuratowski-Zorn en 1922, trece años antes que Max August Zorn (1906-1993), a quien se le da el único crédito en muchos textos.

Algunas de sus otras muchas contribuciones a las matemáticas incluyen la introducción del algoritmo de Tarski-Kuratowski en lógica matemática o la caracterización de los grafos planares: el llamado teorema de Kuratowski.

Recordemos que un grafo está definido por un conjunto de vértices y otro de aristas uniendo algunos de estos vértices. Y se denomina plano cuando puede dibujarse en el plano sin que ninguna arista se cruce. Los ejemplos más sencillos de grafos no planos son los llamados K5 y K3,3.

Grafos K5 y K3,3. Wikimedia Commons.

 

En 1930, Kuratowski demostró este bello teorema que caracteriza la ‘planitud’ de cualquier grafo:

Un grafo es plano si y solo si no contiene ningún subgrafo homeomorfo a K5 o K3,3.

Kuratowski publicó alrededor de 170 trabajos entre artículos, monografías y libros traducidos a varios idiomas, como su Introducción a la teoría de conjuntos y la topología.

Falleció el 18 de junio de 1980 en la ciudad que le vio nacer y en la que realizó la mayor parte de sus aportaciones en matemáticas.

El profesor Kuratowski destaca no solo como una gran figura en la investigación matemática, sino también por su habilidad, tan rara entre los científicos originales, para organizar y dirigir escuelas de investigación y educación matemática.

Stanislaw Ulam, MacTutor

Referencias

• O’Connor, John J.; Robertson, Edmund F., Kazimierz Kuratowski, MacTutor History of Mathematics archive, University of St Andrews

• Kazimierz Kuratowski, Wikipedia

 

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

El artículo Kazimierz Kuratowski, el talento y el compromiso de un matemático de Varsovia se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Belarriak entzumenaren kanpo-organoak dira. Larruazalez eta kartilagoz osatuta daude eta gizakiotan zein beste espezietako animalietan ikus daitezke. Gizakion kasuan, organo zurrunak badirudite ere, ikerketa berri batek erakutsi du, beste animalia batzuen antzera, gizakiok ere belarriak orientatzeko gai garela.

Belarriak dituzten gainontzeko animalia batzuenekin konparatuz, gizakionak buruaren alboetara itsatsita daudela dirudi. Izan ere, gureak grapatuta ditugula ematen du. Animalia espezie askok, aldiz, gorputzeko apendize edo luzakin independente gisako organo bezala dituzte. Ezaugarri honi esker, animaliek belarriak mugitzen dituzte entzun nahi duten soinu-iturrirantz. Orientatu egiten dituzte.

Belarrien funtzioa, soinu-energia lokalizatu, harrapatu eta entzumen-kanalerantz bideratzea da. Orain arte pentsatu izan da gizakiek eta haien ahaide edo senide ebolutibo hurbilenek (txinpantze, gorila, bonobo, orangutanek) galduta zutela belarriak orientatzeko gaitasuna. Ikerketa batek, aldiz, erakutsi du oraindik badirela belarriak leun-leun soinua datorren tokirantz orientatzeko gai direnak.

1. irudia: Karakala. Animalia hau felido moduko bat da eta belarri bereziak ditu. Katamotz afrikarra bezala ezagutzen da eta belarri puntetan ile motots beltzak ditu. Belarri bakoitzak 20 muskulu ditu eta, horiei esker, libreki orienta ditzake harrapakinak gauez aurkitzeko. (Irudia: GIPHY)

Alemaniako Saarland Unibertsitateko ikertzaileek gidatu duten lan batek baieztatu du gure arreta bereganatzen duen hotsaren aldera bideratzen ditugula belarriak. Hala ere, ikusi dute mugimendua inkontzienteki egiten dugula. Egia da oso keinu sotila dela, ez da begirada huts batekin ikus daitekeen gauza, baina egin, egiten dugu, beste animalia batzuek bezala.

Emaitzak eLife aldizkarian argitaratu dituzte eta ikertzaileek adierazi dute, mugitzeko gaitasun horrek erakusten duela oraindik gure belarrien mugimendua gaitzen duten zirkuitu neuronal eta muskuluak mantentzen ditugula. Zirkuitu eta muskulu horiek “‘ezaugarri bestigial’ bat izan litezke. Hau da, bere funtzioa galdu duen zerbaiten aztarna gisa geratzen den arrastoa. Beraz, nonbait, belarriak orientatzeko gaitasuna mantentzen dugu, nahiz eta jada horrek ez duen betetzen bere jatorrizko lana edo funtzioa.

Daniel Strauss, Saarland Unibertsitateko Medikuntza Fakultateko ikertzaileak zuzendu duen taldeak frogatu du belarrien inguruko muskuluak aktibatzen direla soinu berriak edo harrigarriak hautematen dituztenean. Erreakzio erreflexua litzateke eta bi esperimenturen bidez lortu dituzte emaitzak.

• Lehenengo esperimentuan, hainbat boluntario ipini zituzten testu aspergarri bat irakurtzen. Bitartean, era guztietako seinaleak botatzen zizkieten boluntarioei hauen arreta desbideratzeko. Esaterako, auto-ilara baten soinua, klaxon-hotsak edo negarrez zegoen ume baten audioak jartzen zizkieten.
• Bigarren esperimentuan, audio bat jartzen zieten entzungai baina beste iturri batetik bigarren audio bat botatzen zuten boluntarioek entzuteko moduan. Kasu honetan, helburua zen muskuluen portaera aztertzea, intereseko zerbait entzuten zeudela arreta beste toki batera desbideratuz.

Bi kasuetan, ikertzaileek belarrien mugimendu ñimiño eta ia ikusezinak kontrolatzen dituzten muskuluen jarduera elektrikoa erregistratu zuten. Horretarako, elektromiografia izeneko teknika erabili zuten, larruazalaren gainean jarritako elektrodoen bidez. Bereizmen handiko bideo-irudiak ere grabatu zituzten, eta, ondoren, edozein mugimendu anplifikatzeko erabili ziren.

https://zientziakaiera.eus/app/uploads/2022/02/Our-animal-inheritance-Humans-perk-up-their-ears-too-when-they-hear-interesting-sounds.mp4

Bideoa: ikertzaileek egindako esperimentuen emaitzak erakusten duen bideo bat.

Esperimentuek erakutsi zuten inkontzienteki eta oharkabean parte-hartzaileen belarriak soinu deigarrien norabidean aktibatzen zirela. Straussek azaltzen duenez, “belarriko muskuluen jarduera elektrikoak adierazten du subjektuak norantz bideratzen duen entzumen-arreta”. Halaber, parte-hartzaileak podcast bat entzuten saiatzen zirenean bigarrenari kasurik egin gabe, inkontzienteki orientatzen zituzten belarriak bigarren interes-iturri horretara. Hori bai, gizakion gaitasun hau oso txikia da, urria, ez du zerikusirik, esaterako, beste animalia batzuk egiten dituzten mugimenduekin.

Ikertzaileen esanetan, zaila da jakitea zergatik galdu genuen gizakiok gure belarriak orientatzeko gaitasuna. Hauen mugikortasunak behera egin du, eta tamaina ere galdu dute, txikitu egin baitira, eta zurrunagoak bihurtu dira. Baina badirudi gaitasun horren oroigarriren bat gorde dugula, fosil neuronal bat balitz bezala. Ikertzaileen ustetan, “25 milioi urte inguru garunean iraun duen ‘fosil neuronal’ bat litzateke” belarriak orientatzeko dugun gaitasuna.

Iturria:

Un fósil neuronal de 25 millones de años: los humanos también orientamos las orejas.

Erreferentzia bibliografikoa:

Strauss, Daniel J. et al. (2020). Vestigial auriculomotor activity indicates the direction of auditory attention in humans, eLife, 9, e54536. DOI: 10.7554/eLife.54536

Testuaren egokitzapena: Uxune Martinez

 

The post Gizakiok ere belarriak orientatzen ditugu appeared first on Zientzia Kaiera.

Neuronas de la corteza cerebral observadas con la técnica brainbow. Imagen: Tamily Weissman / Harvard University

Los análisis genómicos de neuronas humanas individuales, tanto extraídas post mortem como obtenidas en cultivo, ponen de manifiesto que existe en ellas una considerable variación en el número de copias del ADN. Es probable que estas diferencias genéticas afecten a las funciones de las células encefálicas y que podrían, por tanto, tener influencia en nuestra personalidad, inteligencia o en la susceptibilidad a desarrollar enfermedades neurológicas.

En las neuronas existen una serie de cambios genéticos conocidos: la aneuploidía es el cambio en el número de cromosomas; en las retrotransposiciones una secuencia de ADN se mueve a otra parte del genoma mediante transcripción a ARN; y, finalmente, la expresión de enzimas que alteran el ADN. Todas estas fuentes de diversidad genética son frecuentes en el encéfalo.

Durante mucho tiempo ha existido la idea de que, dada la enorme variedad de tipos de células en el encéfalo, deberían existir mecanismos genéticos que generaran esta diversidad. Uno de los mecanismos genéticos potentes que podrían contribuir a esta variedad celular, aparte de los anteriores, es la variación en el número de copias (VNC). Una VNC es una modificación estructural del ADN, en la que una parte significativa del mismo desaparece o aparece duplicada tras una copia en determinados cromosomas. No hay que confundir las VNC con los polimorfismos de un sólo nucleótido, que afectan a un solo gen y que son los cambios más estudiados para ver la influencia genética en determinado proceso.

Para determinar la variabilidad genómica como consecuencia de la VNC es necesario una tecnología que permita analizar célula a célula pues, de lo contrario, con las técnicas de secuenciación habituales lo que se obtiene es un promedio de un gran número de células presentes en el tejido analizado y este promedio tenderá, en general, a acercarse a una sola copia conforme sea mayor el número de células consideradas.

McConnell y sus colegas consiguieron secuenciar células individuales gracias a una técnica desarrollada en el Laboratorio Cold Spring Harbour (EE.UU.). En concreto analizaron 110 neuronas individuales extraídas de tres personas fallecidas. Y el resultado es sorprendente: el 41% de las células contienen una o más VNC, la mayoría borrados o duplicaciones.

Por otra parte, el análisis de neuronas derivadas en cultivos a partir de células madre pluripotentes inducidas (CMPI) reveló la existencia de un número de VNC similar: de 40 células secuenciadas, 13 presentaban cambios únicos en sus genomas.

Un aspecto interesante es que las células progenitoras neuronales derivadas de estas mismas líneas de CMPI no tenían tanta diversidad. Esto sugeriría, primero, que la variación genética de las neuronas tiene lugar sólo en las etapas posteriores de diferenciación y, segundo, que la variación se desarrolla en un corto espacio de tiempo (las neuronas necesitan siete semanas para diferenciarse de sus progenitores). También podría concluirse que la variación detectada en las neuronas tomadas post mortem no sería un efecto del envejecimiento (en principio, la copia repetida aumentaría la probabilidad de un fallo en una copia).

Por tanto, si los cambios genéticos tienen lugar pronto, resulta que nos acompañan durante la mayor parte de nuestra vida y, por consiguiente, la probabilidad de que afecten a la configuración y funcionamiento de nuestro encéfalo aumentaría, con lo que ello implica para el comportamiento, la inteligencia o las enfermedades neuropsiquiátricas. ¿Cuánto? Eso tendrá que esperar, entre otras cosas, a nuevos avances tecnológicos que permitan estudiar VNC y expresión genética en la misma célula individual.

Referencia:

McConnell M.J., Lindberg M.R., Brennand K.J., Piper J.C., Voet T., Cowing-Zitron C., Shumilina S., Lasken R.S., Vermeesch J.R. & Hall I.M. & (2013) Mosaic Copy Number Variation in Human Neurons Science doi: 10.1126/science.1243472

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

Una versión anterior de este artículo se publicó en Experientia Docet el 7 de noviembre de 2013.

El artículo La asombrosa variedad genética de las neuronas humanas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.