Sareko iturriak

Foto:  Geran de Klerk / Unsplash

Parece el comienzo de un chiste. Pero no. Es la premisa de un artículo sobre la acústica de los instrumentos de viento metal publicado Joël Gilbert y Jean-Pierre Dalmont1. ¿En qué se parecen un trombón y un elefante? En su sonido, evidentemente. Y no por casualidad: la trompa del elefante se comporta, en muchos sentidos, como el tubo de uno de estos instrumentos de viento.

Una preciosa viñeta de Laerte Coutinho

Tanto los elefantes africanos como los asiáticos viven en grupos sociales donde la comunicación vocal tiene una gran importancia. Ambas especies producen una amplia gama de señales, desde llamadas de muy baja frecuencia hasta su característico barritar, en un rango de frecuencias más agudo. Los barritos del elefante se producen por una expulsión abrupta de aire a través de su trompa. El animal hace vibrar sus cuerdas vocales de manera similar a como lo hacemos los humanos al hablar o cantar, mediante un flujo de aire procedente de los pulmones.

En otro sentido, sin embargo, el sonido de los elefantes es mucho más similar al que produce un trombón y otros instrumentos de viento metal, especialmente en su rango dinámico más forte. La cavidad interna de su sistema vocal, desde las cuerdas vocales hasta el extremo de la trompa que irradia el sonido, mide varios metros de largo (75 cm de tracto vocal más 2,5 m de tracto nasal, de acuerdo con Christian T. Herbst2), parecido al tubo del trombón, en concreto, que extendido mide alrededor de 3 m. Esto permite que se produzcan efectos no lineales en la propagación del sonido dentro de la trompa del animal (¡pequeñas ondas de choque!) el mismo fenómeno que caracteriza el timbre más brassy o metálico del trombón y que lo convierte en un excelente instrumento de larga distancia.

Hasta hace algunas décadas, se pensaba que los elefantes solo se comunicaban mediante estos barritos dentro de un entorno amplio pero relativamente limitado (estos sonidos se disipan en poco más de 1 km). Sin embargo, en los años 90, Caitlin O’Connell-Rodwell, bióloga de la Universidad de Stanford en Palo Alto, California, descubrió que estos paquidermos utilizan también infrasonidos, indetectables por el oído humano, para alcanzar distancias mucho mayores. Hoy sabemos que, gracias a sus enormes cuerdas vocales, los elefantes pueden producir vocalizaciones de muy baja frecuencia a amplitudes tan altas que hacen vibrar el suelo y viajan por su superficie a gran velocidad3, recorriendo así distancias de hasta 10 kilómetros.

Resulta aún más sorprendente el hecho de que los elefantes perciben estas señales ¡a través de sus patas! Para comprobarlo los investigadores utilizaron distintos tipos de grabaciones4: “una mezcla de llamadas de elefante, tonos sintéticos de baja frecuencia, música rock y silencio para comparar”. Las reprodujeron contra el suelo, mediante un transmisor sísmico, intentando evitar que se transmitieran también por el aire. Los elefantes reaccionaron vivamente a estas señales, especialmente a las llamadas de alerta. Como explica O’Connell-Rodwell: «las ondas sísmicas podrían viajar desde las uñas de sus pies hasta el oído a través de la conducción ósea, o a través de receptores somatosensoriales situados en el pie similares a los que se encuentran en la trompa. Creemos que puede tratarse de una combinación de ambos mecanismos».

Gracias a sus sensibles pies, los elefantes pueden enviar y recibir señales de socorro o alerta a través de distancias inconcebibles para nosotros. Y no únicamente mediante vocalizaciones. Cuando un elefante está nervioso y salta, o pisa la tierra dejando caer todo el peso de sus varias toneladas, envía información al resto de sus compañeros. Según Michael Garstang, meteorólogo de la Universidad de Virginia en Charlottesville, este curioso superpoder les serviría incluso para predecir las inclemencias del tiempo. Según un estudio publicado en el año 2014, los elefantes serían capaces de oír tormentas desde una distancia de más de 100 kilómetros5.

De manera más general, este sistema de comunicación a larga distancia les permite localizar a otros miembros de su especie, reforzar el vínculo entre grupos y mantener a los miembros de la familia en contacto, incluso si se encuentran dispersos a grandes distancias para encontrar comida y agua en tiempos de escasez. Nada mal, para un trombón con patas.

Referencias:

1Gilbert, Joël, and Jean-Pierre Dalmont. “Brassy sounds, from trombone to elephant.” Proceedings of the International Symposium on Music Acoustics, 2010.

2Herbst, Christian T., et al. “How Low Can You Go? Physical Production Mechanism of Elephant Infrasonic Vocalizations.” Science, vol. 337, 2012, pp. 595-599. doi: 10.1126/science.1219712.

3O’Connell-Rodwell, Caitlin E. “Keeping an “Ear” to the Ground: Seismic Communication in Elephants.” PHYSIOLOGY, vol. 22, 2007, pp. 287–294, doi: 10.1152/physiol.00008.2007.

4O’Connell-Rodwell, Caitlin E., et al. “Seismic properties of Asian elephant (Elephas maximus) vocalizations and locomotion.” The Journal of the Acoustical Society of America, vol. 108, no. 3066, 2000. doi:10.1121/1.1323460.

5Garstang, Michael & Davis, Robert & Leggett, Keith & Frauenfeld, Oliver & Greco, Steven & Zipser, Edward & Peterson, Michael. (2014). Response of African Elephants (Loxodonta africana) to Seasonal Changes in Rainfall. PloS one. 9. e108736. doi: 10.1371/journal.pone.0108736.

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

El artículo ¿En qué se parecen un trombón y un elefante? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Josu Lopez-Gazpio

Irailean Nature Astronomy aldizkarian ikerketa bat argitaratu zen Artizarrean fosfanoa dagoela adieraziz. Berriak oihartzun handia sortu zuen, fosfanoa biomarkatzailea izanik, Artizarrean bizitza egon zitekeela ere iradokiz. Ikerketa horrek, ordea, zenbait zalantza ere piztu zituen eta datuen berrazterketak erakutsi duenez, litekeena da Artizarrean fosfanorik ere ez egotea. Eztabaida horrek aukera paregabea ematen du zientziaren prozeduretan sakontzeko eta zientziaren behin-behinekotasuna gogorarazteko.

Irudia: Artizarrean bizitzarik ez dagoela nahiko argi zegoen, baina, fosfanoaren presentzia ere zalantzan jarri dute orain. (Argazkia: WikiImages – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)

Irailaren erdialdean oihartzun handia izan zuen hedabideetan Artizarraren atmosferan fosfanoa aurkitu izanak. Greaves eta bere lankideek Nature Astronomy aldizkarian argitaratu zuten jatorrizko lana eta, ziotenez, Artizarraren atmosferako lainoetan, gainazaletik 50-60 km-ra fosfanoa zegoen. Fosfanoa biomarkatzailetzat har daiteke, alegia, bizitzaren presentziaren zantzu gisa. Lurrean materia organikoa degradatzen duten mikroorganismoek ekoizten dute eta Greaves eta bere lankideek aipatzen zuten moduan, Artizarrean fosfanoa egotea ezin da azaldu orain arte ezagutzen diren prozesu abiotikoen bitartez -alegia, bizidunen parte-hartzerik gabe-. Hainbat hedabidetan horrek zuzenean adierazten zuen Artizarrean bizitza egon zitekeela eta izenburu potoloak zituzten albisteak argitaratu ziren. Greaves eta bere lankideek argi uzten zituzten haien ikerketaren mugak eta hipotesi probableenen ostean azaltzen zuten soilik bizitzaren hipotesia. Oso goiz zen, zalantzarik gabe, Artizarrean bizitza dagoela edo bizitzaren zantzuak topatu dituztela esateko. Beste hainbat aukeren artean bat zen bizitza, baina, ez zen bakarra ezta probableena ere. Horrelakoak jasota, hedabide honetan bertan Artizarrean, fosfanoa ala bizitza? artikulua argitaratu nuen eztabaida horren berri emanez. Artizarreko baldintza gogorretan oraindik ezagutzen ez den prozesu fotokimikoa edo geokimikoa egotea zen probableena, ziur asko, baina, nik aipatu ez nuen beste aukera bat ere bazegoen: datuak gaizki egotea edo datuen interpretazio desegokia egitea.

Bada, urriaren amaieran iritsi zen albistea. Egia da hasieratik zalantzak egon zirela Greaves eta bere lankideen ikerketan zenbait zalantza; izan ere, potentzia handieneko teleskopioen gaitasunaren mugan egin ziren behaketak. Artizarraren atmosferan fosfanoa dagoela ziurtatzea aurrerapauso handia da eta, ezinbestez, aurrerapauso handiek froga eta baieztapen ugariak behar dituzte. Bada, orain, aurrez argitaratutako lan hori zalantzan jartzen duen ikerketa argitaratuko du Nature Astronomy aldizkariak berak. Momentu honetan Geronimo Villanueva eta bere lankideen ekarpena preprint gisa argitaratu da eta horrek ere kontuz jokatzea eskatzen digu.

Ikerketa-artikulu bat argitaratzeko bidea luzea izaten da eta lana bidaltzen denetik aldizkarian argitaratzen den arten hainbat pauso eman behar dira. Garrantzitsuena, adituen ebaluazioa da –peer review– delakoa. Bada, Villanuevaren ikerketak oraindik ez ditu pauso guzti horiek eman eta horregatik esaten da preprint fasean dagoela. Artikulua irakurgai dago arXiv.org biltegian, baina, oraindik ez ditu betetzen ikerketa-artikulu batek bete behar dituen estandar guztiak.

Hori argituta, Villanuevaren taldeak Greavesen taldearen datuak berraztertu ditu eta horrek erakutsi du ALMA eta JCMT teleskopioen datuek ez dutela fosfanoaren presentzia baieztatzen. Bigarren lanaren emaitzak ondo azaltzen ditu Francisco R. Villatoro adituak bere blogean: JCMTko datuak pareidoliaren ondorioak izan daitezke eta ALMA teleskopioaren datuak baieztapen isuriaren ondorio. Nolabait, zerbait baieztatzeko beharrak zalantzazkoak diren datu batzuetan ez dagoena ikustera eraman gaitzake. Dirudienez, berrazterketak erakutsi du fosfanoa, egotekotan, kontzentrazio askoz ere txikiagoan dagoela eta, hortaz, ALMA eta JCMT teleskopioekin ezingo litzatekeela behaketa hori egin. Momentuz, bada, ezin da baieztatu Artizarraren atmosferan fosfanoa dagoenik. Orain ikusi behar dena da Greaves eta bere taldeak Nature Astronomy aldizkariko lana kentzea eskatzen duten ala ez. Akatsaren jatorria kalibraketa desegoki batean egon daiteke eta ALMA teleskopioko ikertzaileak ere datuak berraztertzen ari dira.

Edozein kasutan, bi lan hauek zientziaren prozedurak aztertzeko aukera paregabea eskaintzen dute. Lehenengoaren kasuan, ikerketaren emaitzak tentuz hartzearen garrantzia erakutsi zuten. Fosfanoa egonda ere, ezin zitekeen baieztatu bizitza egongo zenik inondik inora ere. Orain, lehen lan hori gezurtatzen duen lanak erakutsi digu zientzia behin-behinekoa dela, Kasu honetan lehen ikerketak oihartzun handia izan zuen eta, ziur asko, horregatik izan du orain bigarrenak ere oihartzun handia. Hala ere, normala da zientzian horrelakoak gertatzea eta etengabe berraztertzen dira aurrez argitaratutako lanak. Zenbait kasutan emaitzak baieztatzeko -kasu horretan ikerketa-lerroa sendotuz- eta beste zenbait kasutan emaitzak ezeztatzeko. Bigarrengoaren kasuak, ikerketa-lerroa baztertzea ekarri dezake edo ikerketa gehiagoren beharra egon daiteke. Horixe da zientziaren lan egiteko modua eta hori da bide zuzena. Greavesen taldeari kritika egitea ere ez da bidezkoa, neurri batean behintzat, beraiek eskuragarri zituzten datuekin eman zituztelako emaitzak. Orain, gainera, ez dugu berdin jokatu behar Villanuevaren lanarekin: agian, bigarren lanak ere akatsak izan ditzake. Ez dezagun akats bera bi aldiz egin. Momentuz esan daitekeen bakarra hauxe da: ez dakigu Artizarraren atmosferan fosfanoa dagoen ala ez.

Informazio gehiago:

• Villatoro, Francisco R. (2020). Adiós definitivo al fosfano en Venus. La ciencia de la mula Francis bloga. (2020-10-28an argitaratua)
• Agirre, Aitziber (2020). Fosfanorik ez Artizarraren atmosferan. Elhuyar aldizkaria. (2020-10-29n argitaratua)
• Domínguez, Nuño (2020). La vida en Venus se tambalea. El País. (2020-10-30ean argitaratua)

Erreferentzia bibliografikoa:

Greaves, J.S., Richards, A.M.S., Bains, W. et al. (2020). Phosphine gas in the cloud decks of Venus. Nature Astronomy, DOI: 10.1038/s41550-020-1174-4

Egileaz:

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

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¿Cuál es la diferencia entre el número dos y la rutina?

Con esta frase comienza “Esperando al hijo”, uno de los cuentos contenidos en “La vida anticipada”, el nuevo libro de relatos del escritor Francisco Javier Guerreroi. Gracias a este cuento he (re)descubierto al matemático y criptógrafo de origen polaco Marian Rejewski quien, en 1932, «rompió» la máquina Enigma, el principal dispositivo cifrado empleado por Alemania durante la Segunda Guerra Mundial.

Marian Rejewski. Fuente: Wikimedia Commons.

 

Marian Rejewski (1905-1980) nació en Bydgoszcz (conocida también como Bromberg en alemán), ciudad situada en la partición prusiana de Polonia. En 1923, tras terminar su Gymnasium (en alemán) en Bydgoszcz, entró en la Universidad Adam Mickiewicz de Poznań para estudiar matemáticas. En 1929 obtuvo su Máster en matemáticas con una tesis sobre funciones periódicas. En esa época asistió también a un curso de criptología organizado por el Biuro Szyfrów (Oficina de Cifrado) destinado a los mejores estudiantes de matemáticas de habla alemana.

En el verano de 1930 le ofrecieron un puesto de ayudante de matemáticas en la Universidad de Poznań. Compaginaba su trabajo de profesor con un empleo a tiempo parcial para la sucursal en Poznań del Biuro Szyfrów. En aquella oficina estaban interesados en decodificar mensajes alemanes (interceptados) enviados por radio con un nuevo sistema de cifrado. Estaban codificados por una máquina Enigma, detalle que en aquellos momentos desconocían en Polonia. La sucursal de Poznań del Biuro Szyfrów cerró en el verano de 1932 y Rejewski comenzó a trabajar a tiempo completo en su sede en Varsovia. Allí se le unieron otros dos jóvenes matemáticos polacos, Jerzy Rozycki (1909-1942) y Henryk Zygalski (1908-1978). El equipo disponía de una máquina Enigma comercial que Rejewski pudo estudiar, aunque los mensajes interceptados estaban siendo enviados por máquinas Enigma militares, versiones modificadas de las primeras.

Marian Rejewski, Henryk Zygalski y Jerzy Rozycki. Fuente: Wikimedia Commons.

 

Usando el abundante material criptográfico interceptado por los servicios de escucha del ejército polaco y sus conocimientos matemáticos, Rejewski consiguió reconstruir el cableado interno de esta máquina, el responsable de generar esas permutaciones que servían para cifrar mensajes.

Los alemanes cambiaban periódicamente el procedimiento de codificación para introducir sistemas más seguros. Tras cada modificación, Rejewski, Rozycki y Zygalski conseguían desentrañar gran parte de los mensajes Enigma que debían decodificar.

El ejército alemán invadió Polonia el 1 de septiembre de 1939, avanzando rápidamente hacia Varsovia. Rejewski y su equipo fueron evacuados a Rumania y desde allí huyeron a París, uniéndose a una unidad de decodificación conjunta franco-polaca-española en el Château de Vignolles (noreste de París) donde continuaron con su labor.

En mayo de 1940, Alemania invadió Francia. El 14 de junio las tropas alemanas entraron en París; Francia capituló el 22 de junio. Rejewski y sus colegas fueron de nuevo evacuados, esta vez a Argelia. Regresaron a Francia en septiembre de 1940, ocultando su verdadera identidad; Rejewski se hizo pasar por profesor de matemáticas de un liceo de Nantes. Trabajó en el Château des Fouzes, donde se instaló una unidad secreta de inteligencia. Tras la invasión por parte de los aliados del norte de África, las tropas alemanas ocuparon la Francia de Vichy. La unidad secreta de inteligencia del Château des Fouzes fue evacuada en noviembre de 1942. Rejewski y Zygalski (Rozycki había fallecido en un naufragio regresando de Argelia) se movieron por varias ciudades del sur de Francia, pasaron a España (donde fueron encarcelados), a Portugal y desde Gibraltar fueron trasladados a Gran Bretaña, donde llegaron a principios de agosto de 1943. Allí Rejewski se unió al ejército polaco y permaneció durante el resto de la guerra realizando labores de decodificación. Probablemente las autoridades británicas desconocían las habilidades de Rejewski; en otro caso Bletchley Park habría sido su destino adecuado.

A finales de noviembre de 1946, Rejewski fue desmovilizado y regresó a Polonia para reunirse con su familia. Investigado por su actividad durante la guerra, tras varias vicisitudes y cambios de trabajo, se jubiló en 1967, momento en el que rompió su silencio y desveló el trabajo criptológico al que se había consagrado durante la guerra. Hasta 1973 su relación con la decodificación de la máquina Enigma no fue conocida; a partir de allí los reconocimientos fueron numerosos, al menos en su país. Como suele pasar, la historia «corona» a algunos como héroes y olvida a otras y otros que, en el mejor de los casos y con mucha suerte, reciben un tributo tardío.

Monumento a Rejewski, Rozycki y Zygalski (diseño de Grazyna Bielska-Kozakiewicz y Mariusz Krzysztof Kozakiewicz). Se trata de un prisma de base triangular regular cuyos lados están cubiertos con filas de números. En cada lado del monumento, entre los números, se esconde el nombre de uno de los descifradores de códigos.

 

«Con dos enlaces indiscutibles estaría conectado con Hitler y eso era una crueldad. Así que, le dijo muy enfadado a su amigo Henryk Zygalski al día siguiente mientras paseaban: «no debe ser cierta esa hipótesis o debe tener trampa, las matemáticas son hermosas, no despiadadas».»

Francisco Javier Guerrero, fragmento de [1]

Referencias

[1] Francisco Javier Guerrero y Lola Castillo, Esperando al hijo en La vida anticipada, Editorial Adeshoras, 2020 (páginas 35-40)

[2] John J. Robertson and F. Edmund, Marian Adam Rejewski, MacTutor History of Mathematics archive, Universidad de Saint Andrews.

[3] Marian Adam Rejewski, Wikipedia

[4] Rocío Gallardo Gómez, El ataque polaco al protocolo, Trabajo fin de Grado, Universidad de Sevilla, 2016

[5] M Rejewski, An Application of the Theory of Permutations in Breaking the Enigma Cipher, Applicationes Mathematicae 16 (4) (1980), 543-559.

[6] M Rejewski, How Polish Mathematicians Deciphered the Enigma, Annals of the History of Computing, 3 (3): 213-234

Nota:

i Ya conocíamos en el Cuaderno de Cultura Científica a Francisco Javier Guerrero. Hace casi dos años hablamos de su poemario Las razones del agua en la entrada ¡Nos encanta Fibonacci!. Comentábamos la manera en la que la sucesión de Fibonacci estructuraba el poemario y su presencia sutil y certera en algunos de sus versos.

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 Marian Rejewski, el matemático que «rompió» la Máquina Enigma se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. Una máquina Enigma molecular
2. El enigma del número 23
3. Marian Diamond: la científica que descubrió la plasticidad cerebral

Juanma Gallego

Tinpanoekin ez baizik hanketan dituzten errezeptore bereziei esker hautematen dute mundua armiarmek, lurreko bibrazioak jasota. Ogro aurpegiko armiarmaren kasuan, egiaztatu dute aire bidez ere jasotzen dituztela bibrazioak.

Gorbeia inguruetako bidezidor estu batera iritsita, eskuetan adaxka bat gora eta behera darabilen lagun bat ikusten baduzue, ez izutu. Ez da —nik dakidala— burutik jota dagoen norbait. Ezta Harry Potter enegarrenez ikusteagatik expecto patronum araoa lau haizetara zabalduz dabilen aita bat. Are gutxiago zotz baten laguntzaz lurrari darion energia telurikoa sentitu eta ura aurkitu nahi duen azti hipsterra. Erantzuna askoz prosaikoagoa da. Ni neu izango naiz seguruenera, haurtzarotik ondo ikasitako mugimendu bat egiten: aurrera joan ahala, bidezidorrean egon daitezkeen armiarma sareak kentzeko biodispositiboa astintzen, hain zuzen.

Bai, jaun-andreok, araknofobia garrantzi gutxiko kontua izan daiteke, baina, fobia guztiak bezala, hori nozitzen dugunontzat oso kontu desatsegina ere izan daiteke. Halakoetan, fobiak abiatzen duen elementua ondo ezagutzea funtsezkoa omen da. Nire kasuan, zin dagizuet, askotan saiatu naiz hori egiten. Saiakera horietako bat Adrian Txaikovski idazlearen Children of Time eleberria irakurtzea izan da.

Oso argumentu erakargarria du: etorkizunean, gizakiek planeta bat terraformatu nahi dute, eta, besteak beste, horien eboluzioa azkartuko duen birus bat txertatzen dute tximinoetan. Birus hori tximinoetan ez baizik armiarmetan garatzen da, euren adimena sustatuz. Askoz gehiagorik ezin dizuet kontatu, spoilerra ez egiteko eta liburua oraindik bukatu gabe dudalako.

1. irudia: Ogro aurpegiko armiarmek bi begi handi garatu dituzte, eta horrek gauez ehizatzea ahalbidetzen die. Baina orain egiaztatu da araknido hauek soinuak ere baliatzen dituztela intsektuak harrapatzeko. (Argazkia: Jay Stafstrom)

Bada, hau guztia kontatzen dizuet eleberri horretan ederki deskribatzen delako armiarmek izan dezaketen mundu ikuskera. Izan dezaketen, bai, zeren praktikan gizakioi oso zaila egiten baitzaigu irudikatzea gureak ez diren zentzumenak. Kolorez ikusten dugu mundua, baina duela gutxira arte guretzat infragorria edo ultramorea basoetako maitagarriak bezain ikusezinak ziren. Teknologiari esker dakuskigu. Zer esan espaziotik datozen grabitazio uhinei, buruz? Parekotasun bilatu nahian, unibertsoa entzutea bezalakoa dela esan zaigu askotan, baina gure pertzepzioan parekorik ez duen beste zentzumen bat litzateke benetan.

Armiarmen kasuan, berez ez dute belarririk, baina ez dago argi noraino diren gai entzuteko. Haiek bereziki bibrazioen bitartez hautematen dute ingurua. Animalia horien artean gehien zabalduta dagoen ehiza estrategia ezaguna da: txokoren batean armiarma sarea eraiki eta horren kontra talka egiten duten intsektuak harrapatzea. Hortaz, esan daiteke normalean armiarmek arrantza egiten dutela, eta zeregin horretan bibrazioak atzematea funtsezkoa zaiela.

Baina badira ere ehiza egiten dutenak. Hori da armiarma saltarien hautua: jauzi txiki bat eginez, harrapakinaren gainean erortzen dira. Eta badira ere sarea modu aktiboan ehiza egiteko tresna gisa erabiltzen dutenak. Mota horretakoak dira ogro aurpegiko armiarmak (Deinopis spinosa): sarea aurreko lau hankekin eutsi eta arma gisa erabiltzen dute, horrekin harrapakinak lortzeko.

Beste armiarma mota askok ez bezala, kasu honetan armiarmak ikusmen bikaina du. Zortzi begietatik bi oso handiak dira, eta horiek gauez ehizatzea ahalbidetzen diete. Begi pare hori da, hain justu, ogro izena ematen diena. Eguna ezkutuan ematen dute inguru tropikaletako palmondoen hostoetan mimetizaturik, zotz baten itxura ematen —hortik datorkie spinosa abizena—. Ez da nagikeria, noski, biziraupen kontua baizik: harrapakarietatik babesteko estrategia da. Gauez, berriz, ehizari trebeak bihurtzen dira.

Darabilten ehiza estrategia hain da txukuna ezen ikertzaileek susmatzen baitzuten ikusmenaz eta lurreko dardarez gain zerbait gehiago egon behar zela haien pertzepzioan. Current Biology aldizkarian argitaratutako ikerketa batean horren haritik egindako hainbat esperimentu azaldu dituzte, eta bertan agerian geratu da armiarma horiek entzun entzuten dutela, belarririk ez duten arren. Eta oso ondo egiten omen dute, gainera.

Hau da, hain justu, ikerketa honen berritasunik handiena. Izan ere, adituen artean ezaguna zen armiarmak eta beste animalia askok zorutik jasotako dardarak hautemateko gai direla; zentzumen mota hau solido bidez transmititutako seinale gisa ezagutzen da. Baina gauza bat da bibrazioak atzematea, eta beste bat da airean gertatzen diren perturbazio urrunak hautemateko gai izatea. Oraingoan berretsi dute aire bitartez jasotako dardarak ere hautematen dituztela, eta, horregatik, hori entzumentzat jotzen dugun fenomenoarekin lotu daitekeela.

2. irudia: Harrapakarien zain geratzen dira armiarmak, hari batetik zintzilik, eta gertu daudenean sarearekin harrapatzen dituzte intsektuak, mugimendu azkar batean. (Argazkia: Jay Stafstrom)

Tinpanoak baliatu beharrean, hanketan dauden errezeptore batzuei esker lortzen dute hori. Batetik, hanketan artikulazioetan dauden organo metatarsaletan abiatzen da entzuteko gaitasun hori. Eta badirudi ere hanketan dituzten trichobothria izeneko iletxoek laguntzen dutela pertzepzio bitxi horretan.

Aurreko ikerketa batean egiaztatu ahal zuten entzumenak rol bat jokatzen zuela. Begietan silikona jarrita, ikusmena kendu zieten armiarmei; hala eta guztiz ere, gai izan ziren aireko intsektuak harrapatzeko. Lurreko harrapakinekin, ordea, ez ziren ondo moldatu, eta, horregatik, ikertzaileek ondorioztatu dute armiarmak zentzumen desberdinetan oinarritzen direla aireko edo lurreko intsektuak ehizatzeko: ikusmena darabilte lurrekoen kasuan, eta entzumena airekoenean.

Ondorioetara iristeko, batetik, armiarmen garunetan elektrodoak sartu dituzte. Zientzialariek bi metro inguruko distantzia batetik soinu desberdinak sortu dituzte, eta elektrodoen irakurketaren bitartez egiaztatu dute soinuen aurrean garuna aktibatu egiten dela. Bestetik, armiarma batzuei ere hankak kendu dizkiete, eta hanka horietan elektrodoak ezarri dituzte. Ikertzaileen esanetan, hanka horiek ordubetez erantzuteko gai dira. Bada, hankek ere soinuarekiko sentikortasuna erakutsi dute, neurketen arabera. Organo metatarsala kendu dizkieten armiarmen kasuan, berriz, soinuen aurreko erantzuna ez da hain nabaria izan. Horregatik ikertzaileek uste dute organo horiek tinpano baten rola betetzen dutela.

Laborategian ez ezik, naturan ere berretsi dituzte emaitzak. Intsektu hegalari baten presentziaren seinale izan daitekeen frekuentzia baxuko soinu bat entzutean, armiarmek haien sareak zabaldu dituzte. Frekuentzia altuagoetan, berriz, ez dira mugitu, ikertzaileen arabera, txori bat izan ote zitekeen beldur. “Frekuentzia baxuko soinuak jartzen nituenean, distantzian egon arren, armiarmek eraso egiten zuten, intsektu bat harrapatzen egongo balira bezala, baina hori ez zuten egiten frekuentzia altuagoetan”, azaldu du Cornelleko Unibertsitateko (AEB) ekologo Jay Stafstrom-ek.

Argitu nahi duten hurrengo galdera da ea entzuteko gaitasun hori norainokoa izan daitekeen direkziozkoa. Zortzi hanka izateak kokapen desberdinetan dauden sentsoreak izatea suposatzen du, eta ikertzaileek susmoa dute antolaketa hori agian baliagarria izan daitekeela soinuaren kokapena igartzeko. Ehizatzeko erabiltzen duten mugimenduagatik ere uste dute modu batean edo bestean soinuaren norabidea aurreikusteko gai direla.

Agerian geratu da armiarmen pertzepzioaren atzean mundu miresgarria egon daitekeela, eta abian diren ikerketek ezusteko ugari ekarriko dizkigutela. Baina, zer esatea nahi duzue: nire aste honetako terapia bukatutzat eman dezaket, eta pozik emango dut asteburua armiarmetan pentsatu gabe. Eta, ze demontre, hurrengo txangoan armiarmak uxatzeko makilatxo hori hagaxka magiko bihurtuko dut agian. Alde, acromantula zatar hori! Arania exumai!

Erreferentzia bibliografikoa:

Stafstrom, Jay A., Menda, Gil, Nitzany, Eyal I., Hebets, Eileen A., & Hoy, Ronald R. (2020). Ogre-Faced, Net-Casting Spiders Use Auditory Cues to Detect Airborne Prey. Current Biology. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.09.048

Egileaz:

Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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A comienzos de los años 40 del pasado siglo, el químico Harry Wesley Coover descubrió el Super Glue por accidente. Transcurría la Segunda Guerra Mundial y Coover y su equipo trabajaban en la empresa Kodak desarrollando un plástico transparente para visores de armas de fuego. Estaba experimentando con acrilatos cuando descubrió un adhesivo súper pegajoso (cianoacrilato).

Dejaron el descubrimiento de lado hasta que en 1951 Fred Joyner, investigador del equipo de Coover, volvió a usar el mismo compuesto cuando buscaban un revestimiento resistente a la temperatura para cabinas de aviones. El investigador extendió el «pegamento» en dos lentes de un refractómetro para medir el índice de refracción y comprobó que las lentes no se despegaban y pensó que aquello podía tener una salida comercial.

Pocos años después, llegó al mercado el primer Super Glue, al que llamaron Eastman 910. Sin embargo, el pegamento no tuvo mucho éxito hasta que a finales de los años 70 descrubrieron que emanaba vapores de cianoacrilato, los cuales se adherían a la grasa de la piel y dejaban al descubierto los minúsculos surcos de las yemas de nuestros dedos.

Los vídeos de Historias de la Ciencia presentan de forma breve y amena pasajes de la nuestra historia científica y tecnológica. Los vídeos, realizados para la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU, se estrenan en el programa de ciencia Órbita Laika (@orbitalaika_tve), los lunes a las 22:00 en la 2 de RTVE.

 

El artículo Historia del Super Glue se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Foto: Aron Visuals / Unsplash

 

El descubrimiento de la radiactividad y de la existencia de los isótopos fueron avances extraordinarios. Y, como es habitual, también plantearon nuevas preguntas sobre la estructura última de los átomos, cuestiones que involucraban al núcleo atómico.

Las reglas de desplazamiento radiactivo podían entenderse en términos del modelo del átomo de Rutherford-Bohr-Sommerfeld. Pero ese modelo ampliado lo único que decía del núcleo era que es pequeño, que tiene carga y masa, y que puede emitir partículas alfa o beta. De aquí había que deducir necesariamente que el núcleo tiene una estructura que cambia cuando ocurre un proceso radiactivo. La pregunta es inmediata: ¿Se puede desarrollar un modelo del núcleo atómico que explique los hechos de la radiactividad y la existencia de isótopos? [1]

El problema de la estructura nuclear se puede plantear como dos preguntas:

(1) ¿Cuáles son las piezas básicas (partículas) de las que está hecho el núcleo?
(2) ¿Cómo se unen estas piezas para formar el núcleo?

El intento de resolver el problema de la estructura nuclear, aunque sigue siendo una actividad de frontera en la física actual, ya ha dado lugar a muchos descubrimientos básicos y a aplicaciones prácticas a gran escala. También ha tenido importantes consecuencias económicas, sociales y políticas, que se extienden mucho más allá de la ciencia básica.

La emisión de partículas alfa y beta por los núcleos radiactivos sugería que se podría construir un modelo del núcleo comenzando con estas partículas alfa y beta como piezas básicas. Un modelo de este tipo facilitaría ver, por ejemplo, cómo se pueden emitir varias partículas, en sucesión, en una serie radioactiva. Pero no va a ser tan fácil. No todos los núcleos son radiactivos, ni todos los núcleos tienen masas que sean múltiplos de la masa de la partícula alfa. Por ejemplo, el núcleo de un átomo del elemento más ligero, el hidrógeno, con una masa atómica de una unidad (dos unidades en el caso del isótopo pesado), es demasiado ligero para contener una partícula alfa; también lo es el isótopo ligero del helio, el helio-3.

Una partícula cargada positivamente con una masa unidad parece de entrada algo mucho más racional como pieza básica. De hecho, existe una partícula así: el núcleo del isótopo más común del hidrógeno, el hidrógeno-1. A esta partícula la conocemos como protón. En el modelo de estructura atómica de Rutherford-Bohr-Sommerfeld el átomo de hidrógeno consiste en un protón con un solo electrón girando a su alrededor. Es un resultado experimental el que las masas atómicas de los nucleidos están muy cerca de números naturales; de aquí que los nucleidos se escriban usando números naturales para la masa atómica, A. Este hecho, junto con las propiedades del protón (por ejemplo, su carga positiva única) hizo que pareciera posible plantear que todos los núcleos atómicos estén compuestos de protones. ¿Podría un núcleo de masa A consistir en un número A de protones?

Notas:

[1] La respuesta a esta pregunta constituye toda una rama del conocimiento conocida como física nuclear.

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

El artículo El problema de la estructura nuclear se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. La estructura de la tabla periódica se deduce de la estructura de capas de los átomos
2. Las reglas de desplazamiento radiactivo
3. La radiactividad no es una reacción química

Juan Ignacio Pérez Iglesias

Gizaki baten entzefaloak 1,2 eta 1,4 kg arteko masa dauka; hau da, gorputzaren masa guztiaren % 2 inguru. Gizonen entzefaloak 1.260 cm3-ko bolumena du eta emakumeenak, 1.130 cm3-koa; dena dela, aldakortasun handia dago banakoen artean. Gorputzaren masaren % 2 hartzen badu ere, organismoak gastatzen duen energia guztiaren % 20 kontsumitzen du.

Entzefaloak laurogeita hamar mila milioi neurona inguru ditu, eta horien jarduera frenetikoa da halako energia gastu handiaren arrazoia. Neurona bakoitzak aldameneko neuronekin bost mila konexio sinaptiko ditu. Konexio horien guztizko kopurua 2 x 1014 eta 3 x 1014 artean dago. Entzefalo normal batek milioi bat konexio ezar eta desegin ditzake segundo batean.

Irudia: Gizakion bereizgarrietako bat da, tamaina handiko buruarekin jaiotzen garela, hala ere, entzefaloa guztiz hazi eta garatzeko denbora behar izaten da. (Argazkia: Gerd Altmann – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Entzefaloak informazioa presio-aldaketa, erradiazio elektromagnetiko eta substantzia kimiko gisa jasotzeko gai diren sentsore multzo bat erabiltzen du. Sentsoreek seinale bioelektriko bihurtzen dute informazio hori. Seinale horiek despolarizazio trantsitorioak dira, magnitude konstantekoak, eta maiztasun aldakorrekin mugitzen dira sentsoreak eta entzefaloa konektatzen dituzten neuronen mintzean zehar. Entzefaloak, seinaleak jaso ondoren, iragazi egiten ditu, bai eta horien artean lehentasunak ezarri ere, daukaten informazioaren interesaren edo adierazten duten arriskuaren arabera. Informazio horretatik eta zirkuituetan bilduta duenetik abiatuta, bere ingurunea birsortzen –edo kopiatzen– du. Gorputzak eusten badio, mende batez gorde dezake informazioa; automatikoki katalogatzen du eta, behar denean, editatu. Hain zuzen ere, kualitatiboki eta kuantitatiboki aldatzen du informazioa hura atzitzen duen bakoitzean, eta, horretatik abiatuta, «ni» bat eraikitzen du, esnatzean kontziente egiten den bakoitzean.

Konplexutasun handiko mezularitza kimikoko sistema bat gobernatzen du, eta gutxienez seiehun muskuluren jarduera koordinatzen du. Tresna horien bitartez, hauek egiteaz arduratzen da: energia prozesamendua antolatzeaz, dagoen organismoa ugaltzera bideratutako jarduerak gobernatzeaz eta, noski, existitzen jarraitzeaz –dena dela, azken horretan gutxi ahalegindu ohi da–.

Bere gainerako gaitasunak beste entzefalo batzuekin erlazionatzeko, existentziaren zentzua baloratzeko eta esperientziatik eta ezagutu ere egin ez dituen beste pareko batzuetatik ikasteko erabiltzen ditu.

Egileaz:

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

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Ana García Armada

Foto: USGS / Unsplash

Un reciente estudio de la Universidad Rutgers, en Estados Unidos, sugiere que el despliegue de futuros servicios 5G podría afectar a la precisión de las previsiones meteorológicas.

El trabajo ha sido elaborado por el Laboratorio de Redes de Información Inalámbrica de la Escuela de Ingeniería de la citada universidad. Analicemos el estudio en profundidad para explicar cómo y porqué se puede producir esta interferencia, así como posibles soluciones.

¿De qué frecuencias estamos hablando y por qué?

El estudio se refiere a la banda de 26 gigahercios (GHz), denominada como banda n258 por el 3GPP (3rd Generation Partnership Project), un organismo que estandariza las comunicaciones móviles.

La n258 pertenece al conjunto de bandas habilitadas recientemente para su uso en comunicaciones móviles 5G. Se conocen como ondas milimétricas, aunque, siendo precisos, las milimétricas empezarían a partir de los 30 GHz, con longitudes de onda menores de 10 milímetros (de ahí el nombre de milimétricas). Otras bandas que se engloban dentro de la misma denominación son las de 28 GHz (banda n257) y 39 GHz (n260).

La Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones (WRC) depende de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU), un organismo especializado de las Naciones Unidas para las tecnologías de la información y las comunicaciones.

En su reunión de noviembre de 2019, la WRC identificó las milimétricas, entre otras bandas de frecuencia, para su uso armonizado y global en lo que la ITU denomina International Mobile Telecommunications IMT-2020 (más conocidas como comunicaciones móviles 5G).

Explica la WRC que la adición de estas bandas de frecuencia a las que ya podían ser utilizadas para estos servicios responde a una necesidad de mayor ancho de banda. Es necesario para proporcionar comunicaciones móviles de mayor velocidad de datos a un número creciente de dispositivos, facilitar sistemas de transporte inteligentes, ciudades inteligentes, un crecimiento sostenible, mejor sanidad, agricultura y eficiencia energética.

De todas las bandas habilitadas por la ITU, la banda de 26 GHz es la elegida en Europa para el despliegue de la 5G, junto con las bandas de 700 MHz y 3,6 GHz. Una vez tomadas las decisiones a nivel global y europeo, los países europeos pueden disponer las medidas necesarias y proceder a las subastas para el uso de estas frecuencias.

¿Por qué se pueden producir interferencias?

La regulación del espectro radioeléctrico por parte de la ITU es imprescindible para asegurar que diferentes servicios de radiocomunicaciones utilizan porciones diferentes del espectro de frecuencias.

Esto nos permite disfrutar de innumerables servicios (Bluetooth, televisión, GPS, wifi, etc.) en el mismo lugar y momento, aunque todos ellos hagan uso del espectro radioeléctrico. Para que cada uno utilice una porción del mismo, el transmisor debe situar su información en la frecuencia deseada.

Aprovechando las características del espectro, estas informaciones transmitidas a la vez, pero en distinta frecuencia, se pueden separar. De esta forma, un receptor puede centrarse únicamente en una parte (o banda) del espectro, filtrando las demás (como si depuráramos agua con un filtro) de modo que las excluye y no interfieren.

Pero los filtros no son perfectos y siempre es posible que algo de información, sobre todo la que se transmita en frecuencias cercanas, pase a través del filtro y nos afecte. Este es el caso de los servicios meteorológicos de los que trata el estudio, que precisamente utilizan una frecuencia de 23,8 GHz, muy cercana al borde inferior de la banda de 26 GHz (que abarca desde 24,25 hasta 27,5 GHz).

Midiendo la radiación que reciben en esta frecuencia, los sensores meteorológicos pueden determinar la densidad de vapor de agua en la atmósfera, y a través de ellas hacer predicciones del tiempo. Es el caso de los sensores que están a bordo de satélites de la Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica (NOAA) de Estados Unidos.

Uno podría pensar que, estando los satélites tan lejos, la fracción que reciben de la 5G que está en Tierra es insignificante (y así es). Pero, al parecer, según los autores del estudio, la radiación puede perturbar las características de las emisiones de la atmósfera, de modo que las medidas son ligeramente distintas y la precisión de los modelos de previsión del tiempo empeora.

¿Cómo evitar posibles efectos perjudiciales?

Hay esencialmente tres mecanismos para evitar que las interferencias de unos servicios puedan afectar a otros: evaluar, proteger y mejorar.

Evaluar es precisamente uno de los objetivos del estudio de Rutgers. Si conocemos mejor los efectos de las interferencias y cómo se producen, podemos evitarlos sin tener que renunciar a utilizar ninguno de los dos servicios implicados.

Una evaluación correcta nos ayuda con la protección. Esto es precisamente lo que hace la ITU. La WRC explica que, al mismo tiempo que se aprobó el uso de las bandas milimétricas para 5G, se acordaron también medidas de protección para el servicio de exploración de la Tierra a través de satélite y para sensores meteorológicos y otros similares que puedan operar en bandas adyacentes. Estas garantizan que dichos servicios permanecen sin problemas, al igual que las estaciones de radioastronomía.

Pero las medidas protectoras pueden resultar insuficientes en algunos casos. Por eso es necesario desarrollar tecnología con los siguientes objetivos:

• Modelar mejor la propagación y la interferencia.
• Evaluar el efecto de la densidad de estaciones transmisoras.
• Determinar buenas opciones de diseño de transmisores y receptores para producir y captar menos interferencia.
• Dirigir la señal fuera de la dirección que pueda afectar a las medidas de los satélites (esto se hace particularmente bien en ondas milimétricas con una tecnología denominada beamforming).
• Mejorar los sistemas de predicción meteorológica para que sean robustos a estas interferencias residuales.

Los autores del estudio de Rutgers concluyen señalando que seguirán trabajando para obtener técnicas que mitiguen el efecto de las interferencias. Los avances tecnológicos permiten un uso armonizado del espectro, que contribuye a mejorar nuestra calidad de vida, a la que sin duda contribuye también una predicción meteorológica precisa.

Sobre la autora: Ana García Armada, es catedrática det eoría de la señal y comunicaciones en la Universidad Carlos III

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

El artículo ¿Puede la 5G interferir con los sistemas de predicción del tiempo meteorológico? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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2. La teoría de bandas explica la conducción eléctrica
3. ¿Puede la física resolver problemas en medicina?

Badira gauza harrigarriak egiteko gai diren pertsonak. Horien artean daude, adibidez, eliteko kirolariak, gainerakoentzat ezinezkoak diren balentriak egiteko gai direnak. Baina, itxuraz ezinezkoak diren eta gure ulermenetik ihes egiten duten gauzak egiten dituzten beste batzuekin ere topo egiten dugu.

Horietako bat Uri Geller ilusionista da. Duela hamarkada batzuk ospetsu egin zen koilarak bere buruaren ustezko ahalmenarekin okertzen zituelako. Bai, Uri hainbat telebista saioetan agertu zen koilaren ikuskizunarekin. Baina… ba ote zuen koilarak okertzeko botere mentalik?

“Zientziaren historia” ataleko bideoek gure historia zientifiko eta teknologikoaren gertaerak aurkezten dizkigute labur-labur. Bideoak UPV/EHUko Kultura Zientifikoko Katedrak eginak daude eta zientzia jorratzen duen Órbita Laika (@orbitalaika_tve) telebista-programan eman dira gaztelaniaz.

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Fuente: Wikimedia Commons

Los perros, como otros animales domesticados, se asociaron con los seres humanos mediante relaciones de comensalismo, seguramente. No sabemos con precisión cuándo se produjo esa asociación, pero ocurrió hace, al menos, quince mil años. Con algunos de esos perros, además, nuestros antepasados establecieron relaciones que fueron más allá del comensalismo. La caza, el pastoreo o la vigilancia, por ejemplo, son tareas para las que hemos entrenado y seleccionado variedades de perros.

Tal y como sugieren restos arqueológicos de hace unos 12500 años de antigüedad hallados en la isla de Zhokov (Mar de Siberia), grupos de cazadores recolectores habían domesticado perros para tirar de trineos. En un estudio recién publicado han comparado el genoma de un perro de hace 9500 años, procedente de ese mismo lugar, con el de un lobo siberiano de hace 33000 años, y con los de diez perros de trineo groenlandeses contemporáneos.

El perro de Zhokov está emparentado genéticamente con los perros de trineo actuales y, en mayor medida, con los de Groenlandia. Se trata de una estirpe seleccionada a través de un proceso largo, para dar respuesta a las necesidades de transporte de los pobladores de Groenlandia, desde miles de años antes, incluso, de la llegada de los inuit hace 850 años. No hay, por tanto, registros genealógicos de esta, como ocurre con las estirpes de otros perros de trineo, que son de selección mucho más reciente.

El perro de Zhokov no es antepasado directo de los modernos perros de trineo, pero sí comparte un ancestro común con ellos que vivió hace unos 12000 años. Sí se puede afirmar, sin embargo, que hace 9500 años ya había perros de trineo que se asemejaban a los actuales y que desempeñaban funciones similares. Curiosamente, ni los actuales perros groenlandeses ni los de hace 9500 años parecen haber hibridado con lobos. Es sorprendente porque es sabido que esas hibridaciones no se han dejado de producir a lo largo de la historia de la domesticación de los perros. Esos híbridos, seguramente, no ofrecen el rendimiento requerido o no se adaptan bien al trineo.

Algunas de las diferencias genéticas encontradas entre los perros groenlandeses y los de otras estirpes y latitudes se habían observado antes al comparar el genoma de mamuts y el de elefantes, por lo que se les atribuye una relación con la adaptación al frío. Otra variante genética de los perros groenlandeses está relacionada con el desempeño metabólico bajo condiciones de escasez de oxígeno; curiosamente, una variante de ese gen en humanos permite a los bajau –los llamados nómadas del mar- del sudeste asiático sumergirse en apnea durante tiempos excepcionalmente largos. En el caso de los perros no se trataría de hacer frente a condiciones de escasa concentración de oxígeno en el ambiente, sino a la alta demanda metabólica propia de esfuerzos extremos y sostenidos. También presentan variantes que les permiten alimentarse casi exclusivamente mediante dietas con muy alto contenido en grasa y bajo en carbohidratos, adaptaciones ya descritas en osos polares y seres humanos.

La continuidad en el tiempo de los perros groenlandeses no deja de resultar paradójica. Los perros de trineo actuales y la tecnología asociada proceden, en gran parte, de la cultura Thule, de hace entre 2000 y 3000 años. Los perros estuvieron a punto de desaparecer hace 850 años, cuando llegaron los inuit a Groenlandia. Pero no se extinguieron; la prueba es que hoy perduran. Así pues, aunque por Groenlandia han pasado diferentes culturas humanas, los perros de trineo groenlandeses han pervivido desde el Paleolítico, porque han formado parte esencial del modo de vida de todos esos pueblos.

Fuente: Mikkel-Holger S Sinding et al: Arctic-adapted dogs emerged at the Pleistocene-Holocene transition. Science 26 June 2020: Vol 368 (6498); 1495-1499 DOI: 10.1126/science.aaz8599

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 Los perros de trineo más antiguos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. La evolución de los perros
2. ¿Los organismos móviles más antiguos?
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Uxue Razkin

Osasuna

Badira COVID-19aren ondorioak aste eta hilabeteetan pairatzen dituzten pertsonak. Gorka Oribe UPV/EHUko farmazia irakasleak Berriako testu honetan azaltzen duenez, “COVID-19a iraunkorra da” eta orain arte ezagutu diren ondorio nagusiak hauek dira: disnea, itolarria, neke kronikoa eta giharretako mina. Honi jarraiki, ikerketa batek ondorioztatu du aztertutako 179 pazienteetatik %87k gutxienez sintoma iraunkor bat zutela (nekea edo disnea), %55ek hiru sintoma edo gehiago zituela eta soilik % 12,6k ez zutela izan.

Pandemia dela eta, Rakel Mateo psikoterapeuta elkarrizketatu dute Berrian. Bere aburuz, osasun krisi honek baldintzatu ditu dolu prozesuak. Mugek prozesu hauetan nola eragin duten azaltzen du elkarrizketa honetan, baita izua dela indar handiagoz azaldu den sentimendua. Dolu prozesuaren emozioez irakurtzeko aukera duzue hemen.

Pandemia hasi zenetik, buruan izan dugu galdera hau: zenbateko iraupena du SARS-CoV-2aren aurkako immunitate-erantzunak? Ikerketa batean ikusi dute, 30.082 pertsonen datuak aztertuta, COVID-19a pasa duten pertsona gehienek birusaren aurkako IgG antigorputzen erantzun sendoa sortzen dutela eta bost hilabetez mantentzen dituztela antigorputzak. Elhuyar aldizkariak eman dizkigu xehetasunak.

Ana Maria Garcia Osasun Publikoan aditua da eta bizi dugun egoeraren larritasunaz mintzo da Berriak egin dion elkarrizketa honetan. Udaberrian konfinamendua arintzeko eman ziren urratsaz hitz egin du, Espainiako Gobernuaren aholkulari lanetan jardun zuen eta. Horretaz gain, agintariek helarazi dituzten mezuak ezbaian jarri ditu. Ez galdu!

Kimika

Arma kimikoak izan ditu mintzagai Josu-Lopez Gazpiok artikulu honetan. Horretarako, Novichok agente neurotoxikoari buruz eman dizkigu azalpen interesgarriak. Zer da baina? nerbio-agente kutsatzaileen taldekoa da eta konposatu organofosforoduna eta egitura kimiko nahiko konplexua du. Eta nola funtzionatzen dute agente neurotoxikoek gure organismoan?

Astronomia

Euskal ikertzaile talde batek unibertsoren jatorriaz ikertzeko laguntza jaso du. Zehazki, 9,3 milioi euroko diru laguntza lortu dute DIPC, UPV/EHU eta Ikerbasque-ko hiru ikertzailek Synergy-2020 NEXT-BOLD proiekturako. Horren bidez, neutrinoa bere antipartikula ote den argitu nahi dute. Berrian aurkituko dituzue xehetasunak.

Nekazaritza espaziala, zer ote da? Juanma Gallegok artikulu honen bitartez azaldu digu zertan datzan. Ikertzaile asko ari dira lanean hori lortzeko nahian. Testuan aipatzen da, besteak beste, Green Moon Project, grabitate baxuko eremu batean haziak ahalbidetu eta horien garapena ikertzeko egitasmoa. Proiektu honetan lortu zuen aurrenekoz landare batek Ilargian ernamuintzea. Ilargian haziak mantendu eta garatzeko moduko kapsula prestatzen ari dira grabitate baxuko baldintzetan landareak nola garatzen diren aztertzeko.

Emakumeak zientzian

Susana Marcosek iaz lortu zuen Ikerkuntzako Sari Nazionala, ingeniaritza optiko eta fotonikoari, eta oftalmologiako diagnostiko- eta zuzenketa- tresnen garapen industrialari egindako ekarpen aitzindariengatik. Haren ibilbideaz eta lanaz irakurri nahi baduzu, jo ezazu artikulu honetara.

Arkeologia

Aurreko astean Berriaren eskutik jakin genuen Euskal Herriko historiaurreko txakur bat aztertu dutela nazioarteko ikerketa batean. Bertan, parte hartu du UPV/EHUko Aritza Villaluenga ikertzaileak eta asteon horri buruz hitz egin du luze erreportaje honetan: “Txakurrak munduko bost leku ezberdinetan etxekotu ziren, modu independentean; duela 11.000 urte, Europan txakurrak zeuden, eta txakur mota ezberdinen presentzia bat dator giza mugimendu eta kultura nagusiekin”.

Eboluzioa

Hegaztiek eta tximeletek dimorfismo deigarria dute, arrek eta emeek kolore ezberdinak dituzte. Dikromatismo horren motor ebolutiboa zehazten saiatu dira Stockholm-eko Unibertsitateko zoologoak, Elhuyar aldizkariak kontatu digunez. Ikerketan, Europako tximeletak izan dituzte aztergai, hots, koloreak eboluzioan zehar nola aldatu diren modelizatu dute. Ondorioztatu dute arren koloreak emeena baino% 26 azkarrago eboluzionatu zuela.

Antropologia

Trantsizio demografikoa fenomenoa ulertzen saiatu gara testu honen bidez. Besteak beste, Poloniaren kasua aipatzen da. Testuan aipatzen denez, zenbat eta handiagoa izan emakumeen ikasketa maila orduan eta seme-alaba gutxiago izaten ditu. Azterketa horretako beste datu interesgarri bat: emakume bakoitzaren hezkuntza mailaren arabera ez ezik, beren gizarte inguruneko emakumeen prestakuntza mailaren araberakoa ere bada ugalkortasuna.

Ekologia

Elikadura-ohiturak aldatu behar ditugu Parisko Akordioko helburuak lortzeko (1,5 ºC edo 2 ºC-koa), Oxfordeko Unibertsitateko (Erresuma Batua) eta Minnesotako Unibertsitateko (AEB) ikertzaileek jakinarazi dutenez. Elhuyar aldizkariak azaldu digunez, nekazaritza- eta abeltzaintza-lurrak sortzeko egiten diren baso-mozketak eta deforestazioak, ongarrien erabilera eta elikagaiak sortu eta banatzeko erretzen diren erregai fosilak dira igorpenen eragile nagusietako batzuk.

Genetika

Birusen mutazioei erreparatu die Koldo Garciak Edonola blogeko testu honetan. Zehazki SARS-CoV-2a izan du aztergai eta kontatu digunez, mutazio gutxi ditu eta bere mutazio-tasa geldoa da. Itxaropentsu agertu da gainera. Izan ere, mutatzeko abiadura geldo horrek abantaila bat du: genoma egonkorra duenez, eraginkorrak diren tratamenduek eta konponbideek beste birusetan aurkitzen direnak baino denbora tarte luzeagoan izango dira eraginkorrak.

Genetikaren etorkizunaz aritu da beste behin Koldo. Asteon, Núria Lopez-Bigasen, Pompeu Fabra Unibertsitateko irakasle asoziatuaren hausnarketa ekarri digu: tumoreen garapena ikertzeko FAIR estrategia gakoa izango da.

Klima-aldaketa

Mende amaierarako, euskal itsasertzeko (Bizkaiko eta Gipuzkoako) hainbat toki arriskuan egongo direla jakin dugu Sustaturen bidez. Eusko Jaurlaritzak ondu duen txostenaren ingurukoak irakurtzeko, jo ezazue artikulu honetara.

Asteon zientzia begi-bistan igandeetako atala da. Astean zehar sarean zientzia euskaraz jorratu duten artikuluak biltzen ditugu. Begi-bistan duguna erreparatuz, Interneteko “zientzia” antzeman, jaso eta laburbiltzea da gure helburua.

Egileaz:

Uxue Razkin (@UxueRazkin) kazetaria da.

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Catástrofe Ultravioleta #30 INMERSIÓN

Estamos sumergidos en el océano observando una maniobra de rescate a 30 m de profundidad y envueltos en la más completa oscuridad.

Nos movemos en el interior de los restos de un barco hundido hace tres días, los carteles que vemos están al revés porque la embarcación se ha dado la vuelta al caer al fondo. Buscamos el cuerpo de los 12 tripulantes de un barco que se hundió en el Golfo de Guinea…

Puedes escucharnos en:

– Podium Podcast
– iVoox
– Spotify
– Apple Podcasts

Agradecimientos:  Manuel Salvador, Ramón Carreño, Salvamento Marítimo y  Lucía Perlado

** Catástrofe Ultravioleta es un proyecto realizado por Javier Peláez (@Irreductible) y Antonio Martínez Ron (@aberron) para PODIUM PODCAST con el patrocinio parcial de la Cátedra de Cultura Científica de la Universidad del País Vasco y la Fundación Euskampus. La edición, música y ambientación obra de Javi Álvarez y han sido compuestas expresamente para cada capítulo.

El artículo Catástrofe Ultravioleta #30 INMERSIÓN se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Catástrofe Ultravioleta #26 VOZ 1
2. Catástrofe Ultravioleta #27 VOZ 2
3. Preparados para una Catástrofe Ultravioleta

Astrozitoak neurona bilakatzea da parkinson gaixotasunarentzat egiten den tratamendu esperimentala. Arratoietan arrakastatsua da. Rosa García-Verdugoren How to treat Parkinson’s with astrocytes

Zientziaren filosofiak aurrehistoria izan zuen eta Jesús Zamora Bonillak azaltzen dabil. Epistemiologiarekin talkan dabil oraingoan metafisika postsokratikoak. The ‘prehistory’ of philosophy of science (4): Thank goodness!

Fase aldaketa normala balitz bezala tratatu daitezke polimeroen desortzio prozesuak. Fisika ikasita, izugarria da. DIPCkoek: Desorption as a first-order phase transition

 

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

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Foto: Krists Luhaers / Unsplash

El Grupo de Investigación en Determinantes Sociales de la Salud y Cambio Demográfico OPIK de la UPV/EHU es un grupo multidisciplinar compuesto por personal investigador del campo de las ciencias sociales y de la salud, que estudia los factores sociales que influyen sobre la salud y la enfermedad de la población, las desigualdades sociales en salud y las políticas que pueden modificar tales determinantes sociales para la mejora de la salud poblacional.

Recientes análisis realizados por este grupo basados en las encuestas de salud de la comunidad autónoma del País Vasco (2018), de España (2017) y de la muestra española correspondiente a la Encuesta de Salud Europea (2014) muestran que el género es un importante determinante de la salud mental y de la gestión que se realiza de esta en los servicios sanitarios. En los análisis de esas tres bases de datos destacan las mayores prevalencias de mala salud mental en las mujeres de todas las edades y de todos los grupos sociales, y además existe un efecto multiplicativo por la acumulación de experiencias de desigualdad. Esta realidad, además, parece ser desigual en función de la edad y del nivel socioeconómico de los/las pacientes.

La doctora en Salud Pública Amaia Bacigalupe, una de las autoras del trabajo, afirma que “los diagnósticos de depresión y ansiedad son más frecuentes entre las mujeres, y el consumo de psicofármacos prescritos también es significativamente mayor, a igualdad de salud mental, de diagnósticos y de frecuencia de visitas a los centros sanitarios. Todo ello podría estar indicando la existencia de un proceso de medicalización de la salud mental de las mujeres, pero la interpretación de su origen resulta compleja, ya que sin duda operan procesos de sobrediagnóstico y sobreprescricpión entre ellas, pero quizás también de infradiagnóstico e infraprescripción en los hombres”. Bacigalupe, además, añade que futuros estudios deberían profundizar en estos aspectos.

El grupo de investigación pone en evidencia que disminuir las desigualdades de género en la salud mental deberá ser el resultado de la intervención política a diferentes niveles. “Existe una clara relación entre el nivel de desigualdad de género en la sociedad y las desigualdades de género en la salud mental —afirma Bacigalupe—, de modo que todas aquellas políticas de lucha contra la discriminación que sufren las mujeres en el mercado laboral, en la responsabilidad sobre el trabajo doméstico y de cuidados, en el uso del tiempo y, en términos generales, aquellas que empoderen a las mujeres a partir de su mayor representación política y visibilización social, repercutirán positivamente en la disminución de las desigualdades en salud mental entre hombres y mujeres”.

Otro de los aspectos que destacan en el estudio es la necesidad que desde un nivel institucional se adopten compromisos orientados a frenar la medicalización de los malestares cotidianos desde una clara perspectiva de género: “En el campo de la salud mental, en el que la medicalización del malestar es especialmente habitual, algunos problemas que tienen un origen social acaban recibiendo atención psiquiátrica o psicológica, lejos de abordar la etiología del problema”, afirma la investigadora del departamento de Sociología 2 de la UPV/EHU.

Además, según el estudio, sería necesario impulsar espacios de reflexión en el ámbito clínico que ayuden a deconstruir colectivamente algunas naturalizaciones basadas en el binarismo de género que han sostenido las definiciones de la psicopatología y su tratamiento en la actualidad. Asimismo, Bacigalupe afirma que “la incorporación real a la práctica clínica del modelo biopsicosocial, así como la implementación de estrategias de promoción de la salud y el bienestar emocional desde un enfoque de salud comunitaria basada en activos, podrían evitar la excesiva patologización y medicalización de los malestares cotidianos al adquirir una visión global sobre la influencia que el contexto social ejerce sobre la salud”.

Referencias:

Amaia Bacigalupe, Unai Martin (2020) Gender inequalities in depression/anxiety and the consumption of psychotropic drugs: Are we medicalising women’s mental health?   Scandinavian Journal of Public Health doi: 10.1177/1403494820944736

Amaia Bacigalupe, Andrea Cabezas, Mikel Baza Bueno & Unai Martín (2020) El género como determinante de la salud mental y su medicalización. Informe SESPAS 2020  Gaceta Sanitaria doi: 10.1016/j.gaceta.2020.06.013 

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

El artículo Más psicofármacos a las mujeres para el mismo estado de salud mental se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Uxue Razkin

Zientziaren bidea pertsona mordoari ixten dio fisikak; ahoskatu bezain laster blokatzen gaituen hitza da, zalantzarik gabe. Beldurra ezjakintasunaz elikatu ohi da; ulertezina egingo zaiguna baztertu egiten dugu maiz. Bat-batean atzera eginarazten digun indar moduko bat da diziplina hori. Aldiz, Susana Marcosi (Salamanca, 1970) guztiz kontrakoa gertatu zitzaion Derrigorrezko Bigarren Hezkuntzan zegoenean. Haren institutuko irakasle batek hain ondo azaltzen zuen fisika, ezen hori ikastea erabaki baitzuen eta hori haren familia letren mundukoa zela.

Literaturan gertatzen den legez, batzuetan erabaki ñimiñoek pertsona baten bizitza aldatzen duten gertaerak eragiten dituzten. Hauek izaten dira kontakizun onenak. Marcos fisikarekin liluratu zen haurtzaroan irakasle baten lan bikainari esker, eta optikaren eta giza ikusmenaren munduan murgildu eta arlo horretan espezializatu zen. Hori gutxi balitz bezala, iaz Leonardo Torres Quevedo Ikerketa Sari Nazionala lortu zuen, ingeniaritza optiko eta fotonikoari, eta oftalmologiako diagnostiko- eta zuzenketa- tresnen garapen industrialari egindako ekarpen aitzindariengatik, hain zuzen.

Irudia: Susana Marcos ikertzaileak ikusmena simulatzen duen sistema optikoa garatu du fokatzeko arazoak dituzten pazienteentzat. (Argazkia: CSIC)

Aipaturiko sariak 1982an sortu ziren, eta ikerketa zientifikoaren arloan Espainian banatzen diren esanguratsuenak dira. Iaz, Susana Marcos ez ezik, Angela Nieto biologo molekularrak ere jaso zuen. Guztira, sei emakumek eta 73 gizonek irabazi dute saria gaur gaurkoz. 2019ko edizioko hautagai zerrendak kontuan hartuz gero, agerikoa da alde handia dagoela gizonen eta emakumeen artean. Izan ere, 66 eskaeretatik 22 soilik izan ziren emakumeenak (%33,3) eta 44 gizonenak (%66,7). Horren harira, Marcosek elkarrizketa batean azaldu zuenez, “zenbakiei so egiten diegunean, genero desberdintasunak daude, bereziki fisikaren arloan. Esaterako, ni joaten naizen ingeniaritza eta fisikako kongresuetan, ilara bakoitzean zenbat emakume dauden zenbatzen hasi eta oso gutxi daudela ohartzen zara”. Era berean, adierazi zuen askotan bera dela halako kongresu batera gonbidatzen duten hizlari bakarra.

Amaierarik gabeko ibilbidea

Susana Marcosek Salamancako Unibertsitatean (USAL) Zientzia Fisikoetan lizentziatu eta ondoren, doktoregoa lortu zuen. Horren ondotik, Zientzia Ikerketen Kontseilu Nagusian (gaztelaniaz CSIC: Consejo Superior de Investigaciones Científicas) jardun zuen bekadun gisa. Era berean, Europako eta Estatu Batuetako hainbat erakundetan ibili zen doktoretza ondoko ikasketak gauzatuz; hiru urtez lan egin zuen Harvardeko Unibertsitatean ikertzaile gisa, adibidez. Espainiara itzulitakoan, CSICen hasi zen zientzialari titular gisa, eta ondoren, ikerketa-irakasle moduan. Egun, CSICeko Optika Institutuko Optika Bisual eta Biofotonikoko laborategiko zuzendaria da.

Bertan, giza ikusmen-sistema ikertzeko irudi teknikak eta ikusmena zuzentzeko aukera berriak garatzea dute helburu. Horrekin guztiarekin, euren asmoa da begiaren sistema optikoaren irudi-mekanismoak eta mekanismo biologikoak ulertzea, begi-patologien diagnostiko goiztiarrak egitea, eta zuzenketa errefraktibo eta presbiopikoen diseinuak sortzea.

Marcos hamazazpi patente-familien asmatzailea da: horietatik hamaikak industriarako lizentzia dutelarik. Gainera, SimVis teknologiaren eta 2EyesVision enpresaren sortzaileetako bat da. Horretaz gain, sari ugari jaso ditu, hala nola, Adolph Lomb domina (2002), Ukraniako Zientzien Akademiako honoris causa doktoregoa (2011) eta Jaime I Erregea Fundazioa Saria, Teknologia Berrien mailan (2017).

Eremu oso zabala

Inguruan dugun gauza mordoak badu fisika oinarrian, eta horietako asko optikaren munduari dagozkio. Izan ere, optikak zientzia arlo ugari hartzen ditu bere baitan: ingeniaritza, fisika, biologia eta neurozientzia, besteak beste. Lan zehatza eskatzen du diziplina honek eta horregatik, Marcosek zuzentzen duen taldeak “bikaintasuna” bilatzen du. Zehazki, elkarrizketa honetan, hark azaltzen du oftalmologoak edo zirujauak eguneroko jardunean erabil ditzakeen tresnak egiteaz arduratzen dela haren taldea. “Gizartean eragina duen zerbait egin nahi dugu”, dio.

Horrekin batera, Marcosek aipatzen du ikertzailearen bizitza “oso sakrifikatua” dela, baina gaineratzen du gauza onak ere badituela; adibidez, etxera iristean hainbeste espero zenuen emaitza erdietsi duzula kontatu ahal izatea. Azken finean, Nikola Teslak zioen bezala: “Asmakizun batek funtzionatzen duela ikustea baino emozio biziagorik ez dago”. Aurretik bide luzea du oraindik Susana Marcosek, iaz eskuratu zuen saria bultzada baino ez da harentzat. Jazo den guztiari aurre egin dio eta hori izan daiteke haren arrakastaren arrazoia; oztopoen gainetik, helburuak beteko dituela sinetsita egotea, alegia.

Iturriak:

• Agencia Sinc,“Mi sueño es devolver la capacidad de enfocar la vista a quien la haya perdido”, 2016ko martxoaren 30a.
• El País, Los Premios Nacionales de Investigación distinguen los avances en medicina, humanidades e ingeniería, 2019ko uztailaren 10a.
• Mujeres con ciencia, Susana Marcos: “Hay diferencias de género, particularmente en física”, 2016ko irailaren 3a.
• Wikipedia, Susana Marcos Celestino. Wikipedia.

Egileaz:

Uxue Razkin (@UxueRazkin) kazetaria da.

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“Para mantener puras las variedades de maíz deben ser plantadas separadas para que no se crucen.”

Charles Darwin, La variación de los animales y las plantas bajo domesticación, 1875.

.

“En cada campo de maíz hay tanta variedad como en una manada de vacas.”

Mr. Marshall, citado por Charles Darwin. En The rural economy of Yorkshire, Vol. II, London. 1796.

Foto: Markus Winkler / Unsplash

El maíz llegó a Europa en el primer viaje de Colón y , para el 1500, ya había plantaciones en Sevilla. Y el maíz híbrido vino de Estados Unidos a finales de la década de los años veinte del siglo pasado. El maíz, Zea mays, es una planta monoica. Cada pie tiene flores masculinas y femeninas y, en la reproducción, el polen de un pie fecunda los óvulos de la flores femeninas de otros pies. Las flores masculinas, en el ápice de la planta, forman el penacho, y las femeninas, en la mitad del tallo, son la mazorca, con las barbas características que captan el polen.

Una de las variedades híbridas con más éxito es la Corn Belt, del Medio Oeste de Estados Unidos, y se siembra sobre todo en Illinois y Iowa. En esta variedad se basan muchos de los híbridos actuales. Su origen, en el siglo XIX, sigue una historia curiosa, quizá algo novelesca. En esos años, Robert Reid, del sur de Ohio, se instaló en la zona central de Illinois y sembró una variedad de maíz habitual en su lugar de origen, la Southern Dent. En 1846, la semilla maduró mal y la cosecha fue pobre. Resembró la poca semilla que había obtenido para 1847, pero nació mal, con muchos huecos, y en ellos sembró una variedad local, la Northern Flint. Ambas florecieron a la vez, se fecundaron y apareció la nueva variedad híbrida, la Corn Belt.

Pero fue a principios del siglo XX cuando comenzó la búsqueda científica y sistemática de variedades híbridas del maíz para conseguir mayores rendimientos en los cultivos. Ya Darwin había detectado el vigor híbrido, la llamada heterosis o mayor robustez y rendimiento de los híbridos. Uno de los precursores fue William James Beal que publicó en 1880 sus investigaciones sobre maíz híbrido. Consiguió variedades híbridas a partir de semillas de orígenes separados por 150 kilómetros. Las sembró en conjunto y separó la panocha de una de las variedades originales. En el híbrido resultante la mejora en el rendimiento fue del 10% al 21%.

En 1908, con la publicación de los estudios de Edward East, y en 1909, con los de George Shull, se iniciaron los estudios sobre el maíz híbrido. Esta primera fase de estudios llegó a 1925 y los híbridos llegaron a los agricultores y se extendieron por Estados Unidos a partir de 1930.

Foto: Waldemar Brandt / Unsplash

El rendimiento de los cultivos de maíz en Estados Unidos se mantuvo estable desde 1830 a 1930, durante en siglo. Se conseguía algo más de una tonelada por hectárea de media. Desde el comienzo de la Segunda Guerra Mundial hasta la década de los cincuenta, el rendimiento se elevó lentamente hasta las 2.5 toneladas por hectárea. En esos años y hasta los sesenta hubo docenas de investigadores trabajando en la teoría y en la práctica, en el uso de la estadística y de la genética cuantitativa para conseguir mejores y más adaptadas variedades híbridas de maíz. En los sesenta y con la llegada al mercado de una gran cantidad de variedades de maíz híbrido, la producción dio un salto hasta más de 10 toneladas por hectárea en 2016, siempre como media.

Se consiguió porque los principales objetivos de estas investigaciones eran abaratar los costes de las semillas y del cultivo, dedicar menos tiempo a los cultivos, impedir los daños de las plagas de insectos, reducir la utilización de insecticidas, buscar semillas estándar y aumentar la tolerancia al estrés.

Los primeros híbridos del maíz llegaron a España con el regreso del agrónomo Cruz Gallastegui Unamuno. En Estados Unidos había trabajado con científicos pioneros como East o Shull y, ya en Galicia, organizó y dirigió la Misión Biológica de Galicia, y uno de sus objetivos era conseguir nuevas variedades de maíz híbrido.

Cruz Gallastequi Unamuno. Foto: Vida Gallega (1932)

Nacido en Vergara, Guipúzcoa, en 1891, murió en Pazo de Salcedo, Pontevedra, en 1960. Estudió agronomía en Francia y Alemania y, para completar su preparación, visitó centros y universidades de Dinamarca, Suecia, Noruega, México y, finalmente, Estados Unidos, en concreto en Nueva York. Se interesó por las investigaciones en Estados Unidos sobre la genética aplicada a la agricultura y la ganadería. Conoció a Thomas Hunt Morgan, uno de los genetistas más prestigiosos del momento y futuro Premio Nobel en 1933, que le envió a Boston, al laboratorio de Edward East, uno de los primeros científicos que trabajó con maíz híbrido. Conoció los estudios de otro pionero, George Shull, y contactó con William Castle, con el que trabajó durante su estancia en Estados Unidos.

En 1921 volvió a España y, de inmediato, le proponen organizar un centro de investigación en Galicia que, poco después, se llamaría Misión Biológica de Galicia, y que iniciaría sus trabajos en la Escuela de Veterinaria de Santiago de Compostela. Y en ese centro, Cruz Gallastegui comienza a investigar el maíz híbrido.

Cultivó los primeros híbridos de maíz en España y, también, los primeros en Europa, aplicando los métodos que había aprendido y manejado en Estados Unidos. Consiguió híbridos que se utilizaron con éxito en cultivos de Galicia. Ensayó, entre 1921 y 1929, hasta 184 clases de maíz, tanto de Galicia como traídas de Estados Unidos, y seleccionó nueve, de un total de 400 líneas puras, para obtener los híbridos. Consiguió variedades híbridas de maíz con rendimientos de hasta ocho toneladas por hectárea.

Los primeros cultivos de siembra en Galicia y con datos ciertos son de 1929, aunque hay testigos que adelantan la fecha a 1928. Además, en 1918, y durante los estudios de Gallastegui en Estados Unidos, se siembra maíz híbrido, en un entorno familiar, en Galicia y en la huerta de su padre en Vergara.

Las semillas de maíz híbrido producidas en la Misión Biológica se distribuían a los agricultores. Pasaron de 16 toneladas de semillas, en 1930, a 70 toneladas en 1935. Eran de las variedades Pepita de Oro y Reina Blanca.

Una pregunta interesante es saber cuántas semillas de las líneas puras de Gallastegui se conservan. Según Armando Ordás, de la Misión Biológica de Galicia, en 2010 se conservaban semillas de seis variedades: una de origen vasco; una de León que quizá es la Lancaster de la Corn Belt de Estados Unidos; otra es una variedad enigmática etiquetada “H”; dos líneas de la variedad Longfellow; y otra de la variedad Northern White. El resto de las variedades de Gallastegui, simplemente, se han perdido.

Foto: Konyvesotto / Pixabay

Los híbridos llegaron en cantidad a Europa en la década de los cincuenta, después de la Segunda Guerra Mundial y 20 años después de las investigaciones de Cruz Gallastegui en Galicia. En principio, las variedades híbridas de Estados Unidos no se adaptaron bien a Europa, pero los trabajos de Galicia y en Francia encontraron que los híbridos conseguidos de las variedades lisas locales y las dentadas de Estados Unidos se cultivaron con éxito en Europa. Son las variedades de liso más dentado las más cultivadas en la actualidad.

Como escribía Marshall en el siglo XVIII, las variedades de maíz en un campo de cultivo son tantas como las de vacas en una manada, pero el maíz híbrido se consigue a partir del cruce de las variedades locales, las mejor adaptadas al entorno. Por ello, el Gobierno Vasco, en los años noventa, buscó las variedades locales de maíz en Guipúzcoa. Después de muestrear 3000 caseríos y ensayar el cultivo de 100 poblaciones de maíz, se detectaron siete grupos de variedades locales.

Cuando en los cincuenta llegan las variedades de Estados Unidos, en la siembra se van sustituyendo las semillas tradicionales por las nuevas. En 1950, el maíz se sembraba en casi 400000 hectáreas pero, para 1965, las semillas tradicionales bajaron a 250000 hectáreas y el maíz híbrido ya se siembra en la misma superficie. Y en los noventa, el maíz híbrido sobrepasa las 400000 hectáreas mientras que el tradicional no llegaba a las 100000 hectáreas. En el País Vasco en su conjunto, el rendimiento en 1950 era de 1.5 toneladas por hectárea, en 1985 subía a 2.2 toneladas por hectárea y en los noventa llegaba a 2.9 toneladas por hectárea.

Referencias:

Alvárez, A. & J.I. Ruiz de Galarreta. 1990. Caracterización agronómica de poblaciones locales guipuzcoanas de maíz. Sustrai 21: 43-45.

Beal, W.J. 1880. Indian corn. Report Michigan State Board Agriculture 19: 279-289.

Esperante, B. et al. 2020. Old and new plants from the Americasto Europe: potatoes, corn and the genetics of double hybrid corn (1800-1940). Rural History 31: 53-62.

Etxaniz Makazaga, J.M. 2004. Cruz Gallastegui Unamuno. Un veterinario guipuzcoano en Galicia 1891-1960. Boletín de la Real Sociedad Bascongada de Amigos del País 60: 223-257.

Etxaniz Makazaga, J.M. et al. 2001. Un ilustre veterinario guipuzcoano en Galicia: Cruz Gallastegui Unamuno. VI Jornadas Nacionales de Historia de la Veterinario, Valencia, 16 y 17 de noviembre. 5 pp.

MacRobert, J.F. et al. 2015. Manual de producción de semilla de maíz híbrido. CIMMYT. México, DF. 26 pp.

Ordás, A. 2010. Gallástegui: El nacimiento de la Genética en España. Revista de la Real Academia Galega de Ciencias 29: 207-230.

Ruiz de Galarreta, J.I. et al. 1993. Variedades locales de maíz de Guipúzcoa. Sustrai 28: 29-31.

Wikipedia. 2020. Cruz Gallástegui. 20 septiembre.

Sobre el autor: Eduardo Angulo es doctor en biología, profesor de biología celular de la UPV/EHU retirado y divulgador científico. Ha publicado varios libros y es autor de La biología estupenda.

El artículo La historia de Cruz Gallastegui y el maíz híbrido se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Juanma Gallego

Gizakiok aspalditik ohituta gaude landareekin lan egiten, baina Lurretik kanpoko nekazaritza garatzerakoan Neolito aroko lehen ahaleginetan bezain galduta egon gaitezke. Zientzialariak lanean ari dira hori gerta ez dadin, etorkizun hurbil batean espazio nekazaritza errealitatea bihurtu nahian.

2020ko irailean zerbait historikoa gertatu zen, baina ez da iritsi hedabideen lerroburuetara. Ordudanik, NASAk Ilargiko laginak erosteko eskaintza egiten dio horiek hartu eta Lurrera ekartzeko prest dagoen edozeini. Hasiera batean garrantzi handirik gabeko zerbait ematen du. Azken finean, nor egongo da prest hori egiteko? Diru aldetik, bederen, eskaini dituzten prezioekin, ez du ematen bidaia egitea merezi duenik. Baina, zinez, zerbait historikoa da. Ez da harreman publikoetara mugatzen den kontua, ezta espazio kontuen friki direnentzako denbora-pasa hutsa ere.

Funtsean, NASAk aldarrikatu du Ilargia merkatuan dagoela, eta AEB prest dagoela merkataritza horri nolabaiteko berme juridiko bat emateko. Arlo diplomatikoan jorratzen ari diren Artemis hitzarmenen osagarri dira asmo horiek, eta, teorian orain dagoen legedian oinarrituta egon arren, praktikan argi dago helburua dela hasierako legedi lauso horiek gainditzea.

1. irudia: Etorkizunean Marten eraikiko diren kolonietako laborantzetan lur egokia beharko da, baina ez dago argi landareak Marteko lurrekin nola moldatuko diren. Horregatik, lurzoruen lehen simulazioak egiten hasi dira. (Irudia: NASA)

Guztion burua Marte egonda ere, momentuz ez dira Mars hitzarmenak, Artemis hitzarmenak baizik. Ez da kasualitatea: gizakia kanpo espazioan lehen pausuak ematen ari den honetan, Ilargia izango da lehen abiapuntua. Baina jomuga edozein izanda, gauza asko beharko dituzte astronautek. Tartean, zerbait jan beharko dute, eta janaria Lurretik eramatea ez da epe luzerako aukera oso errealista. Esan beharrik ez dago, landareek emandako oxigenoa ere nahiko preziatua izan daitekeela hor goian. Modu batean edo bestean, benetan planeta arteko espeziea bilakatu nahi badu, halabeharrez, nekazaritza espaziala garatu beharko du gizakiak.

Ikertzaile asko ari dira zeregin horretan, zarata asko egin gabe. Baina kontua gero eta ezagunagoa da. Dagoeneko, gainera, nekazari lanetan dabilen astronauta bat irudikatzea ez da kontu arraro bat. Berdin liburuaren zein filmaren bitartez, The Martian izeneko istorioak irudi hori gogor finkatu du gizakion kontzientzian. Erronka ez da makala, baina gizakiak behin baino gehiagotan erakutsi du erronken aurrean kikiltzea ez dela aukera bat. Ez batzuentzat, bederen.

Ahalegin horietako batek Green Moon Project du izena. Duela lau urte abiatu zen, grabitate baxuko eremu batean haziak ahalbidetu eta horien garapena ikertzeko. Iazko urtarrilean, gainera, beste mugarri historiko txiki batek ezustean harrapatu zituen proiektu horretako ikertzaileak: Txinako Chang’e-4 misioak lortu zuen aurrenekoz landare batek Ilargian ernamuintzea. Hasierako esperimentua izan zen, noski, eta argi zegoen landare horrek aurrera egiteko modurik ez zuela. Baina lehen urratsa emanda zegoen.

Hori ikusita, Txinako talde zientifikoarekin harremanetan jarri eta elkarlana abiatu dute Green Moon proiektukoek. Zientziaren mundua ezagutzen dutenek ondo dakite askotan ikertzaileen arteko harreman zuzenak burokrazia eta deialdi publikoak baino askoz eraginkorragoak direla, eta diplomaziaren muga zurrunetan zirrikitu freskoak atera daitezkeela horri esker.

Elkarlan horren barruan, kapsula bat garatzen ari dira, egunen batean Ilargira eramango duten esperantzan. Horretarako, Ilargian dagoenaren antzekoa den lurra hartzen dute abiapuntutzat. Ilargiaren eta bereziki Marteren analogotzat jotzen den Lanzarote uhartean ere hainbat esperimentu egiten ibili dira.

Landareari dagokionez, lehen saiakeretarako Arabidopsis thaliana espeziea erabiltzen ari dira. Landare hori oso ezaguna da zientzialarien artean, eredu-organismo gisa sarri erabiltzen delako. Eta zientzialari ez garenok ere ikusi izan dugu sarritan, horretaz apenas konturatu gabe. Izan ere, itxura xumea eta atentzioa deitzen ez duen landare hori ia-ia edozein zirrikitutan ernamuintzeko gai da, asfaltoaren gainean natura erraz gainditzen den oroigarri gisa. Hortaz, erraza da ulertzea zergatik aukeratu duten hain temati den landare hori espazioan biziraupenari buruzko ikerketetan.

Lurraren antzeko grabitatea ez duen inguru batean landareak aurrera ateratzea da erronka nagusienetako bat. Teorian, landareak arinago hazi beharko lirateke Ilargian, bertako grabitatea Lurrarena baino sei aldiz txikiagoa delako. Bestalde, lantzen ari diren kapsulan karbono dioxido eta oxigeno mailak zein argia eta tenperatura neurtzen dituzten sentsoreak daude, besteak beste.

2. irudia: Green Moon proiektuan Ilargian haziak mantendu eta garatzeko moduko kapsula prestatzen ari dira, grabitate baxuko baldintzetan landareak nola garatzen diren aztertzeko. (Argazkia: Green Moon Project)

Dudarik gabe, tenperatura egokia lortzea da zailena, Ilargiaren azala Eguzkiari begira edo Eguzkiaz bestalde egon, horren arabera tenperatura alde oso handiak daudelako. Baina atmosferaren eta eremu magnetikoaren babesik gabe landareek Ilargian jasan beharko luketen erradiazioa ere kezka iturri da ikertzaileentzat. Hasiera batean, bederen, landarean bertan ez luke aparteko eraginik izan behar, normalean landare bakar baten bizitzan metatzen den erradiazio maila ez delako handiegia; baina, epe luzerako, oinordekoetan erradiazio horrek izan ditzakeen ondorioak aztertu eta aurreikusi beharko dira. Izan ere, herrialde gehienetan uzta txar baten ondorioak ez dira hain larriak XXI. mendean, baina Ilargian —are gehiago, Marten—, galdutako uzta batek kinka larrian jarri ditzake bertaratutakoen segurtasuna.

Marteko lur… emankorra?

Marteren kasuan bereziki zailagoa izango da hara lurra eramatea, eta, beraz, bertakoa baliatzea ezinbestekoa izango da. Horregatik, Icarus aldizkarian argitaratutako lan batean Marten dagoen lurzorua imitatzen duten formula desberdinak ebaluatu ditu beste ikertzaile talde batek. Kasu honetan, aurrean izan duten erronkarik handiena izan da igartzea nolakoak diren Marteko lurrak. Izan ere, eta hori egiteko misioak planifikatu diren arren, momentuz lurtarrok ez daukagu planeta gorriko lurren laginik, eta, hortaz, teledetekzio bitartez eta Marte zapaldu duten ibilgailuen bitartez egindako azterketa fisiko-kimikoekin eskura daitekeen informazioaz konformatu behar gara.

Mineralen osaketa eta gazitasun maila simulatuz, Marteko lurrek duten emankortasun potentziala ebaluatu nahi dute, jakin ahal izateko lur horrekin nekazaritza txikiren bat abiatzeko moduan egongo ote diren, eta, hau horrela ez bada, emankortasun hori lortzeko zer nolako prozesuak abiatu daitezkeen. Marteren kasuan, landareek behar dituzten nutriente guztiak daudela ezagutzen da: bereziki, nitrogenoa, fosforoa eta potasioa.

Baina horrek ez du esan nahi berez funtzionatuko duenik, Laura Fackrell egile nagusiak prentsa ohar batean ohartarazi duenez. “Landare bat lurzoruan jarri ahal duzu, bertan burdina edo magnesioa daudelako, baina horrek ez du esan nahi landarea zorutik elementu horiek erauzteko gai izango denik”. Modu berean, osagarri horiek kopuru onargarrietan egon behar dira: gutxi izanez gero, ez dira nahikoak izango; gehiegi badira, berriz, toxikoak bilaka daitezke.

Simulazioen bitartez egiaztatu ahal izan dute Marteko lurzoruen testurak kurruskariak eta lehorrak direla, eta hori erronka handi bat izan daitekeela praktikan lur horiek baliatzean. Horregatik, Lurrean ere erabiltzen diren hainbat aterabide ere kontuan hartu dituzte; adibidez, lur horietan bakterio edo onddo batzuk gehitzeko aukera.

Beste hainbat eta hainbat proiektu ere badira munduan, baina guztiek dute kontu bat komunean: muturreko baldintzetan landareen emankortasuna bermatzea eta, ahal bada, handitzea. Eta hau oso garrantzitsua izan daiteke. Askotan errepikatzen da espazioan egindako inbertsioak beti Lurrera bueltan datozela, eta alor honetan inoiz baino arrazoi gehiagorekin esan daiteke hau. Lurrean egiten den nekazaritza ez eraginkorrean bide handia dago hobetzeko.

Adibidez, Marten koloniak ezartzeko kalkuluak egiten ibilitako Gisela Detrell eta Guillem Anglada zientzialariek Hablando con científicos saioan azaldu dutenez, badago tarte zabala nekazaritza hobetzeko, baldintza kontrolatuetan eta modu efizientean eginez gero. Diotenez, Marterako simulazioetan ikusi dute 100 metro koadroko lursail eraginkor bat nahikoa dela pertsona baten beharrak asetzeko, baina Lurrean, berriz, ehunka hektarea erabiltzen ditugu pertsona bakoitzeko. “Berdina egingo bagenu, nekazaritzara eta elikagaien ekoizpenera bideratzen dugun lurraren kopurua frakzio batera jaitsi genezake. Hau oso mezu indartsua da, baina jendeari askotan eskapatu egiten zaio”, laburbildu dute.

Bidea, beraz, irekita dago. Ad astra… per agrum.

Erreferentzia bibliografikoa:

Ortega-Hernandez, J. M., Martinez-Frias, J., Pla-Garcia, J., and Sanchez-Rodriguez, E. (2020). Green Moon Project: encapsulated and pressurized habitat for plants on space, Europlanet Science Congress 2020, online, 21 September–9 Oct 2020, EPSC2020-22, DOI: https://doi.org/10.5194/epsc2020-22

Fackrell, Laura E. et al. (2021). Development of Martian regolith and bedrock simulants: Potential and limitations of Martian regolith as an in-situ resource. Icarus, 354 (2021), 114055. DOI: doi.org/10.1016/j.icarus.2020.114055

Egileaz:

Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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En mi anterior entrada del Cuaderno de Cultura Científica Rompecabezas matemáticos con números presentamos una serie de pasatiempos matemáticos con números relacionados con el sudoku, algunos de los cuales implicaban también las operaciones aritméticas básicas. Estos eran el sujiko, el suko, el KenKen, el Hitori y el conecta los números (o Numberlink).

Antes de empezar con esta entrada, os dejo con uno de los rompecabezas que vimos en la anterior, por si queréis pasar un rato agradable resolviéndolo.

Rompecabezas KenKen: colocar los números de 1 a 6 en las celdas de la retícula de forma que en cada fila y cada columna estén los seis números y no se repita ninguno, pero, además, en cada región se debe obtener el resultado indicado al realizar la operación aritmética dada sobre los números de las celdas de la misma

 

En esta entrada vamos a seguir presentando interesantes pasatiempos matemáticos con números. En particular, vamos a centrarnos en algunos de los rompecabezas lógicos de la editorial japonesa Nikoli, especializada en juegos y pasatiempos, de la que ya mostramos algunos en la anterior entrada, el sudoku, el Hitori y el conecta los números. Esta editorial tiene una revista de rompecabezas lógicos, que fue publicada por vez primera en agosto de 1980, llamada también Nikoli, aunque su nombre completo es Puzzle Communication Nikoli, que es una revista de pasatiempos muy importante en Japón, pero que adquirió fama mundial por el sudoku. Además, los rompecabezas de la editorial Nikoli son famosos en todo el mundo.

El primero de los juegos que vamos a presentar, denominado inshi no heya (que puede traducirse como Cajas de factorización), es una versión multiplicativa del KenKen, es decir, en todas las regiones que aparecen se considera la multiplicación. Este pasatiempo apareció por primera vez en el número 92 de la revista Puzzle Communication Nikoli.

Por ejemplo, tomemos el pasatiempo inshi no heva anterior, que es el que aparece en la página web de la editorial Nikoli, entonces la solución, muy sencilla, es la que vemos a continuación.

Observemos que el nombre “cajas de factorización” viene del hecho de que el número de cada región hay que factorizarlo y las entradas de las cajas son descomposiciones en producto de ese número. Por ejemplo, el 15 en una región con solo dos cajas nos dice que la factorización es 3 x 5 o el 10 es 2 x 5, mientras que en la región con un 8 y dos cajas las posibles factorizaciones son 1 x 8 y 2 x 4. Aunque con retículos más grandes la cosa se complica.

Como hemos hecho con los rompecabezas en la entrada anterior, os dejamos un inshi no heva un poco más grande para que lo resolváis. Tened en cuenta que el objetivo es disfrutar mientras lo resolvéis y sentir el placer del solitario resuelto. En algunas aplicaciones móviles con el juego KenKen se le puede pedir que solo aparezcan multiplicaciones en el rompecabezas, generando así un Inshi no heva.

El siguiente pasatiempo de la editorial Nikoli está relacionado con el rompecabezas matemático conecta los números. Es el hashiwokakero (que puede traducirse como ¡construye puentes!), que suele denominarse en inglés bridges (puentes) o chopsticks (palillos). El hashiwokakero apareció por primera vez en el número 31 (septiembre de 1990) de la revista Puzzle Communication Nikoli.

Este pasatiempo está formado por una retícula rectangular, donde algunas celdas tienen números, del 1 al 8, que normalmente están en un círculo y que reciben el nombre de islas, y el resto de celdas están vacías (como se observa en la imagen de abajo). El rompecabezas consiste en conectar las islas mediante una serie de líneas rectas (puentes) que satisfacen las siguientes condiciones:

1.- cada línea recta (puente) conecta dos islas distintas, esto es, empieza y termina en islas diferentes;

2.- cada puente no puede cruzar otro puente o pasar por encima de una isla;

3.- los puentes son horizontales o verticales, pero no diagonales;

4.- dos islas pueden estar conectadas por uno o dos puentes, pero no más;

5.- el número total de puentes que sale de cada isla es igual al número que se indica en la isla;

6.- todas las islas están conectadas en global, es decir, dadas dos islas cualesquiera se puede pasar de una a otra a través de distintos puentes e islas.

Para resolver este ejemplo podemos empezar por la isla de arriba a la izquierda que, al contener el número 4, debe tener dos puentes en horizontal (hacia la derecha) y dos puentes en vertical (hacia abajo). Por lo tanto, las islas que conectan esos puentes, que tienen ambas el número 3, deben de tener otro puente cada una. Claramente la isla con un 3 de arriba tiene que estar conectada con la siguiente isla en horizontal con un puente, ya que en vertical no hay opción. Sin embargo, la isla con un 3 que está a la izquierda, debajo del 4, puede conectarse a priori con un puente tanto en vertical (con otra isla con un 3), como en horizontal (con una isla con un 2), aunque esto último no va a ser posible porque esa isla con un 2 va a estar conectada con la isla con el 8, como vamos a comentar a continuación. Efectivamente, otra pista sencilla es la isla con un 8, que implica que tendrá dos puentes en cada una de las cuatro direcciones posibles. Y si seguimos poco a poco este razonamiento se obtiene la solución.

Una vez más, os dejo un pasatiempo de puentes para que lo disfrutéis, pero podéis encontrar más en algunas de las aplicaciones móviles que hay sobre rompecabezas matemáticos con números.

Más pasatiempos puentes, con diferentes tamaños y dificultades, los podéis encontrar en la página Puentes/Bridges.

Otro pasatiempo lógico muy interesante tanto para disfrutar resolviéndolo, como para utilizarlo en educación, como todos los que estoy presentando en estas dos entradas, es el Shikaku o divide por cajas. Por ejemplo, con el anterior pasatiempo, puentes, se trabaja tanto la parte lógica, de resolución de problemas, como la parte de factorización de números naturales, mientras que en el divide por cajas se puede trabajar además de la parte lógica, la cuestión de las áreas, pero realmente también trabaja la cuestión de la factorización, aunque más sencilla, ya que el área de un rectángulo es igual a la longitud de la base (número de cubitos de la base) por la de la altura (número de cubitos de la altura).

El rompecabezas shikaku está formado por una retícula, con números en algunas de sus celdas, de manera que hay que dividir la retícula en rectángulos de forma que cada rectángulo encierre un número y que la cantidad de celdas del rectángulo (su área) sea igual a ese número. En la imagen de abajo mostramos un ejemplo.

Veamos cómo resolver este sencillo ejemplo, que nos da una idea de qué tipo de razonamiento lógico hay que realizar. Por ejemplo, el 8 que está arriba a la izquierda debe de encerrar un rectángulo con 8 casillas, pero no hay más opción que el rectángulo 4 x 2 apoyado en la esquina superior izquierda, o el nueve que aparece tiene que corresponderse con un cuadrado de lado 3 casillas, pero solo hay un cuadrado posible con 9 casillas que contenga el número 9. Y poco a poco vamos obteniendo todos los rectángulos, como se ve en la siguiente imagen.

Os dejo un nuevo rompecabezas Shikaku, extraído de la página Shikaku.

Otro de los rompecabezas lógicos de la editorial Nikoli es el Slitherlink, también conocido como Loop, es decir, lazo. Una vez más el pasatiempo consiste en una retícula en la que están marcados todos los vértices, como se ve en el siguiente ejemplo, y aparecen números en algunas casillas. Las reglas de este solitario son:

1.- el objetivo es construir un camino continuo y cerrado, un lazo, conectando los vértices adyacentes con líneas verticales y horizontales;

2.- los números indican la cantidad de segmentos pintados que hay alrededor del mismo y cuando no hay números puede ser cualquier cantidad, desde ninguna a cuatro líneas;

3.- el lazo no contiene intersecciones, ni ramificaciones.

El punto de inicio nos lo da la casilla con un 0, ya que no solo no está ninguna de las cuatro líneas alrededor del mismo, sino que tampoco están la línea de encima del 2 de la izquierda, que al continuarla nos daría lugar a una línea alrededor del 0, ni la línea de encima del 2 de la derecha. Por lo tanto, las dos líneas alrededor de esos dos 2s están claras, y las pintamos. A partir de ahí se puede seguir un poco más de una forma lógica y sencilla, teniendo en cuenta que el lazo es un camino continuo. Por ejemplo, un punto intermedio al que se llega fácilmente es el que mostramos en la siguiente imagen.

En este punto, podríamos razonar cómo seguir la línea vertical que está alrededor del 2, abajo a la derecha. No se puede seguir con una línea horizontal hacia la derecha ya que en ese caso el 2 de arriba tendría tres líneas a su alrededor y no se puede continuar con una línea vertical hacia abajo porque ese movimiento dejaría al 1 de la derecha sin líneas o a la línea encerrada en esa esquina sin poder continuarse, luego se continúa con una línea horizontal hacia la izquierda. Esa línea se debe de seguir hacia delante, horizontalmente, para que el 2 no tenga tres líneas a su alrededor, en esa casilla blanca tendremos tres segmentos pintamos y volveremos hacia la derecha para poder pasar por las dos casillas con un 1 en su interior.

Además, el 1 de la casilla central también nos da información para seguir. Para empezar la única línea que puede estar pintada a su alrededor es la vertical de la izquierda y podemos seguir un poco más. En este punto estaremos como se muestra en la siguiente imagen.

Y con un poco más de lógica, teniendo en cuenta las reglas del juego se concluye la solución.

A continuación, os dejo un pasatiempo lazo más complicado que el anterior, que he cogido de la colección de rompecabezas de Simon Tatham.

Otro juego solitario de tipo lógico muy interesante, que fue desarrollado por la editorial Nikoli en 2001, es el akari, que en inglés se conoce como Light up, y en castellano, iluminar.

El pasatiempo iluminar consiste en una retícula rectangular con algunas celdas negras y el resto blancas; además, en algunas de las celdas negras hay números. El objetivo del solitario es colocar bombillas (circunferencias) en algunas de las casillas blancas respetando las siguientes reglas:

1.- el número de las casillas negras indica cuantas bombillas están en contacto, horizontal y verticalmente, con esa casilla negra;

2.- cada bombilla ilumina, en horizontal y vertical, todas las casillas que hay desde la bombilla hasta una casilla negra o el límite de la retícula;

3.- todas las casillas blancas tienen que estar iluminadas, pero ninguna bombilla puede iluminar a otra bombilla.

A continuación, mostramos un sencillo ejemplo, extraído de la página Light up, que nos permita entender mejor las reglas de este juego de ingenio.

Veamos cómo podemos resolverlo. Para empezar el número 3 de la casilla negra que está a la derecha, hacia abajo, nos dice que tres bombillas están en contacto, horizontal y verticalmente, con ella, pero solo hay tres opciones, luego colocamos esas tres bombillas. En la siguiente imagen mostramos las tres bombillas y las casillas blancas iluminadas por ellas.

Como las bombillas no pueden iluminarse unas a otras no podemos colocar bombillas en las casillas iluminadas por las anteriores bombillas, por lo tanto, como las dos casillas negras con el número 2 solo tienen dos casillas blancas adyacentes en las que se pueden colocar las bombillas, entonces está claro que debemos colocarlas en esas casillas. La situación entonces, teniendo en cuenta las casillas blancas que iluminan esas nuevas bombillas, es la siguiente.

Ahora ya solo nos queda concluir el pasatiempo teniendo en cuenta además que alrededor de las casillas negras con un 0 no puede haber ninguna bombilla, en horizontal y vertical. La solución por lo tanto es la que mostramos.

Y una propuesta para que os divirtáis, también de la página Light up.

Parafraseando a un matemático inglés que ha recibido el premio Abel de matemáticas por la demostración del teorema de Fermat, “creo que lo dejaré aquí”, aunque hay más rompecabezas matemáticos con números muy interesantes de la editorial Nikoli.

Los tres últimos números de la revista Puzzle Communication Nikoli, de este año 2.020

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 Más rompecabezas matemáticos con números se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Josu Lopez-Gazpio

Uda amaieran agente neurotoxikoen gaia behin baino gehiagotan agertu da albisteetan politikari errusiar baten ustezko pozoitzearen ondorioz. Kasua argitzen den bitartean, arma kimikoen gaia aztertzeko aukera ona da. Zergatik garatzen dira hain arriskutsuak diren substantziak?

Irudia: Pozoiak erabilpen anitza izan dute historian zehar, baita arma kimikoak ere. (Argazkia: Arek Socha – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)

Abuztu amaieran Aleksei Navalni Errusiako oposizioko kideak gaizki sentitzen hasi zen Moskutik Siberiara hegazkinez zihoala. Larrialdiko lurreratzearen ostean, egun pare bat Errusiako ospitale batean pasa zituen eta, handik, Berlinera eraman zuten tratamenduarekin jarraitzeko. Alemanian –eta horren ondoren Suedian eta Frantzian– egindako analisietan Novichok agente neurotoxikoaren arrastoak aurkitu zituzten. Navalniren egoerak okerrera egin zuen hasiera batean eta, bien bitartean, Alemaniaren eta Errusiaren arteko hainbat tira bira egon ziren. Navalni koma induzituan egon zen eta gero, pixkanaka, hobera egin zuen. Politika-kontuetan gehiegi sartu gabe, argi dago pozoiek erabilpen anitz eta zabala izan dutela historian zehar.

Novichok delakoa nerbio-agente kutsatzaileen taldekoa da, konposatu organofosforoduna eta egitura kimiko nahiko konplexua duena. Sobietar Batasunean 70eko hamarkadan diseinatutako agente neurotoxikoetako bat da. Novichoka Foliant izeneko programa sekretuaren bitartez garatu zen, Vil Mirzayanov kimikari erbesteratu errusiarrak emandako informaziotik jakin zen moduan. Novichok agentea binarioa da, alegia, bi substantzia geldo elkartzea sortzen den agente toxikoa. Bi substantzia horiek, hain aldetik, ez direnez arriskutsuak, Sobietar Batasunak pestizidak garatzeko programa baten baitan mantendu zuen sekretuan Novichok agentearen ekoizpena. Horretaz gainera, agente binarioa izanik erabiltzea errazagoa da, ez baitago arrisku gehiegi pozoiaren garraioan: azken unean elkartzen dira substantzia pozoia lortzeko. Likidoa da, baina, hauts solidoekin nahastuta ere erabili daiteke, beraz, erraz eraman daiteke leku batetik bestera.

Ikuspuntu toxikologikotik, VX agentea baino bost edo zortzi aldiz toxikoagoa da. Hainbat Novichok mota desberdin daude, beraz, ez gara konposatu bakarraz ari. A-232 edo A-234 dira toxikoenak, ziur aski, eta antza denez Navalniren kasuan aurkitu dena horietako bat da. Agente neurotoxiko horiek laugarren belaunaldiko arma kimikoak dira. Lehen belaunaldikoak nagusiki Lehen Mundu Gerran -eta neurri txikiagoan Bigarrenean- erabilitako arma kimikoak dira. Arma horietaz luze eta zabal hitz egin nuen hedabide honetan bertan Uztailaren 28an, duela 100 urte, gasaren gerra hasi zen artikuluan. Bigarren belaunaldikoak G serieko konposatuak dira: Tabun, Sarin eta Soman, besteak beste. Hirugarren belaunaldikoak V seriekoak dira, esaterako, aipatutako VX agentea. Laugarren belaunaldikoak, aurreratuenak, A seriekoak dira -Novichoka tarteko-.

Nola funtzionatzen dute, baina, agente neurotoxikoek organismoan? Bada, nerbio-sistema autonomoari eragiten diotelako dira hain arriskutsuak. Nerbio-sistema autonomoa funtzio automatiko edo inkontzienteez arduratzen da, esaterako, bihotz taupadak, arnasketa eta odol-presioa. Azetilkolina organismoan dugun berezko neurotransmisorea da funtzio horiek erregulatzeko, neuronen arteko komunikazioa ahalbidetzen baitu. Alabaina, beharrezko seinalea bidali ondoren, azetilkolina degradatu egin behar da seinalea eteteko. Nerbio-agente batzuk, Novichoka kasu, degradazio hori katalizatzen duen entzima erasotzen dute, alegia, azetilkolinesterasaren inhibitzaileak dira. Azetilkolina ez denez desagertzen, pilatzen doa eta gehiegizko nerbio-seinaleak eragiten ditu. Horrek gehiegizko jariaketa eta muskuluen nekea dakar eta, azkenik, paralisia eta heriotza.

Kalte handiak eragiten ditu Novichok agenteak, sarri askotan itzulezinak eta, gainera, hainbat urte geroago agertu daitezkeenak. Hain zuzen ere, entzimarekin modu itzulezinean lotzen denez, ondorio neurologiko larriak ager daitezke epe luzera. Agentearekin kontaktu oso laburra -10 minutu nahikoak izan daitezke- nahikoa da organismoan kalteak eragiteko. Oso eraginkorra da, baina, ez dezagun ahaztu horretarako diseinatuta daudela arma kimikoak. Arma kimikoak modu masiboan erabiltzeko garatu daitezke, esate baterako, Lehen Mundu Gerran erabili zirenak erabilera horretarako pentsatu ziren: ahalik eta soldadu gehien hil edo desgaitzeko diseinatu ziren. Egun erabiltzen direnak, pozoi selektiboagoak dira. Erraz garraiatu eta erabili daitezkeen substantziak, eta detektatzen zailak direnak. Zoritxarrez, kimikak ere horretarako aukera ematen du.

Informazio gehiago:

• Perez-Peña, Richard (2020). ¿Qué es el novichok, la neurotoxina relacionada con el envenenamiento de Navalny? The New York Times. (2020-09-02an argitaratua)
• Madsen, James M. (2019). Agentes de guerra química nerviosos. Manual MSD. (2019-05-01ean argitaratua)
• Braitberg, George (2018). The science behind novichok. Pursuit. (2018-03-19an argitaratua)

Egileaz:

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

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En los años 40 del pasado siglo se incluyeron materiales como el rayón, el poliéster y el nailon en la composición del neumático. Curioso, ¿verdad? Los neumáticos no fueron los únicos que integraron este tipo de materiales. Por ejemplo, el nailon está presente en cepillos de dientes, medias, paracaídas, tornillos o cuerdas de guitarra. Este material, una poliamida puramente sintética, fue desarrollado por el equipo del químico Wallace Carothers en los laboratorios DuPont y su descubrimiento supuso una revolución comercial a mediados del siglo XX.

Los vídeos de Historias de la Ciencia presentan de forma breve y amena pasajes de la nuestra historia científica y tecnológica. Los vídeos, realizados para la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU, se estrenan en el programa de ciencia Órbita Laika (@orbitalaika_tve), los lunes a las 22:00 en la 2 de RTVE.

El artículo Historia del nailon se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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