Sareko iturriak

Reducir el consumo de azúcar no es sencillo. Nos hemos acostumbrado al sabor dulce. En artículos anteriores hemos concluido que consumir miel, siropes o azúcar moreno no es la solución, ya que son como consumir azúcar. Por eso una de las opciones que se nos plantean es sustituir estos azúcares por otros edulcorantes. Los datos de consumo apuntan en esta dirección: «Actualmente el volumen de consumo de azúcar en España es casi 40 veces mayor que el del edulcorante. En cambio, desde 2015 el volumen consumido de azúcar ha disminuido un 13%, mientras que el del edulcorante ha aumentado un 11,7%» [1].

De entre todos los edulcorantes que encontramos en el mercado (aspartamo, sacarina, maltitol, xilitol, acesulfamo, etc.) de los que hablaremos en una próxima entrega de la serie «Azúcar y otros edulcorantes», el que tiene una mejor imagen es la estevia.

• Qué es la estevia

La sacarina, el aspartamo, y demás edulcorantes suelen denominarse coloquialmente «edulcorantes artificiales», mientras que la estevia suele llamarse «edulcorante natural». Esta distinción no es trivial, sino que atiende a una estrategia publicitaria: aquello que se relaciona con la naturaleza nos resulta más atractivo y saludable.

Los productos denominados estevia que encontramos en el mercado, tienen un aspecto similar al azúcar blanco, aunque en el envase encontremos la imagen de una planta.

Realmente, la estevia no se comercializa en España. Está prohibido vender la planta como alimento, ni siquiera sus hojas secas. La principal razón es que no es un producto de consumo tradicional y, la segunda razón, es que la planta contiene compuestos con actividad farmacológica, entre ellos hipotensores. Lo que se vende como estevia (a veces bajo otros nombres comerciales) se trata de una mezcla de diferentes edulcorantes, entre los cuales se encuentra el E-960 [2].

El aditivo E-960 se corresponde con el compuesto rebaudósido A. Este compuesto es un glucósido de esteviol, formado por tres moléculas de glucosa unidas a una molécula de esteviol. Al igual que los demás edulcorantes, tiene su propio número E. Esto significa que se trata de una sustancia que puede emplearse como aditivo alimentario, que ha pasado los controles sanitarios y que es segura para consumo.

• Cómo se obtiene la estevia

Para la obtención del E-960 se utiliza la planta de stevia rebaudiana, originaria de sudamérica. De ahí el nombre comercial de los productos que contienen este aditivo y de ahí la estrategia de denominarlo «edulcorante natural».

Ilustración cortesía de Tamara Feijoo

El proceso de fabricación del E-960 comienza con una extracción de las hojas de la planta en el que se eliminan los compuestos que no interesan mediante floculación. Posteriormente se pasa la solución que queda por resinas de absorción, para concentrar los glucósidos. Después se recuperan los glucósidos mediante una solución alcohólica. A continuación, se realiza una purificación con una solución hidroalcohólica y se recristaliza [3]. De esta manera se obtiene el E-960 puro.

Los alimentos procesados que dicen contener estevia, como mermeladas, cremas de cacao o refrescos, suelen contener otros edulcorantes además del E-960. Podemos consultar todo lo que llevan revisando la lista de ingredientes.

• ¿Qué llevan los productos llamados estevia?

Los edulcorantes comercializados bajo el nombre de estevia o similares (como stevia, steviva, svetia o truvia) contienen un escaso porcentaje de E-960, la mayoría es otro edulcorante, generalmente eritritol.

Si nos fijamos en la imagen superior, entre la lista de ingredientes encontramos el glucósido de esteviol (el E-960) por debajo del 1%, de modo que el 99% restante del producto es el otro ingrediente: eritritol. En una porción de 1,5 g de estevia, hay 1,5 g de eritritol.

El eritritol es el aditivo alimentario E-968. Forma pequeños cristales que se disuelven con facilidad, lo que recuerda al azúcar común. Pertenece a de la familia de los polialcoholes, como el xilitol, el sorbitol o el maltitol.

• Ventajas e inconvenientes de la estevia comercial

El principal inconveniente a corto plazo del uso de polialcoholes como edulcorantes, es que producen efectos laxantes (unos en mayor medida que otros), y por eso figura esa advertencia en los envases de esta clase de productos. A la larga, si el consumo de estos edulcorantes es excesivo, provocarían diarrea, infamación, flatulencias, deshidratación y problemas de malabsorción asociados. De entre todos los edulcorantes, el eritritol es el polialcohol al que tenemos mayor tolerancia. Prácticamente no se metaboliza. El 90% se excreta por la orina sin causar problemas y, el 10% restante fermenta en el intestino y en el colon, pudiendo causar molestias digestivas [4].

Si el azúcar común tiene un poder edulcorante de 1, el E-968 lo tiene de 0,7, y el E-960 lo tiene de 3, con lo que la combinación de ambos edulcorantes da como resultado una sustancia que se utiliza casi en la misma proporción que utilizaríamos azúcar común. La principal ventaja es que la capacidad edulcorante de estos productos es similar a la del azúcar, pero con un aporte calórico prácticamente nulo.

La otra ventaja es que estos productos no fermentan en la boca, con lo que no están relacionados con la aparición de caries, como sí ocurre con los azúcares.

Otra ventaja es que el índice glucémico (IG) tanto del E-968 como del E-960 es nulo, es decir, que no afectan a los niveles de glucosa en sangre. Esto hace que puedan ser consumidos por diabéticos.

Una de las grandes desventajas de este tipo de edulcorantes es que un consumo continuado afecta a la percepción del sabor, aumentando el apetito y la tolerancia al sabor dulce. Las personas que toman habitualmente este tipo de productos aumentan de media un 30% el consumo de calorías frente a aquellas que no toman edulcorantes [5]. Esto se debe al efecto halo de los alimentos light [6], ya que saber que aportan menos calorías y que parecen más saludables, afecta a la conducta y el resultado es que comemos más de lo necesario. Cada vez tenemos más edulcorantes, más alimentos bajos en calorías, pero los índices de obesidad no paran de aumentar.

• El mito de la estevia

Uno de los mayores mitos que nos encontramos haciendo una búsqueda por internet sobre las bondades de estos edulcorantes, es que la estevia cura la diabetes [7]. Ni cura la diabetes ni ninguna otra enfermedad. La única relación entre estos edulcorantes y la diabetes es que son aptos para diabéticos.

Otras bondades atribuidas a la estevia no se corresponden con ninguna propiedad achacable al E-960. Ni es antioxidante, ni bactericida, ni hipotensor, ni antiácido, ni un largo etcétera de propiedades sobre las que no hay ninguna evidencia.

• Conclusiones

El producto que se comercializa como estevia no se trata de un edulcorante más natural que cualquier otro edulcorante. Aunque el adjetivo «natural» no significa nada concreto, lo asociamos con sustancias que se encuentran libres en la naturaleza y con sustancias con propiedades beneficiosas para la salud. La estevia no cumple ninguna de estas características. Eso no la hace ni mejor ni peor. La estrategia publicitaria de lo «natural», en oposición a lo «artificial», como si una cosa fuese buena y la otra no, es una estrategia que nace de la incultura y la promueve.

La estevia que se comercializa en España y gran parte de la Unión Europea se basa en una mezcla de diferentes edulcorantes, donde el E-960 (rebaudósido A que se extrae de la planta) es el que está en menor proporción. La mayor parte de estos productos son eritritol, edulcorante E-968.

En conjunto, sí podemos asumir que este edulcorante es mejor para la salud que el azúcar, ya que no afecta a la diabetes, a las caries, y afecta en menor medida a la obesidad y sus enfermedades asociadas. Que no sea malo para la salud, tampoco implica que sea beneficioso.

El gran factor contra del uso de este edulcorante es que perpetúa conductas alimentarias insalubres y la tendencia de consumir todo con un extra de dulzor. Los edulcorantes enmascaran el verdadero sabor de los alimentos y esa es la mayor pérdida de todas.

Principales fuentes consultadas:

[1] Estudio sobre el consumo y el gasto en azúcar y edulcorante de la población española, a partir de datos del Panel de Consumo Alimentario del MAPAMA. Revista Consumer, 2017

[2] ¿Es tan buena la Stevia? Dimetilsulfuro.es, 2015.

[3] Bioquímica, farmacología y toxicología de Stevia rebaudiana Bertoni. Alejandro Gutiérrez Cruz, Paulina Bermejo Benito. Memoria Trabajo Fin de Máster. Facultad de Farmacia. Universidad Complutense de Madrid, 2015.

[4] Efecto de los polioles en la nutrición y sus aplicaciones en la industria alimentaria. María Rodríguez Pérez y Mª Teresa Agapito Serrano. Memoria Trabajo Fin de Grado. Grado en Nutrición Humana y Dietética. Universidad de Valladolid, 2014.

[5] Sucralose Promotes Food Intake through NPY and a Neuronal Fasting Response. Qiao-Ping Wang, Yong Qi Lin, Lei Zhang, Yana A. Wilson, Lisa J. Oyston, James Cotterell, Yue Qi, Thang M. Khuong, Noman Bakhshi, Yoann Planchenault, Duncan T. Browman, Man Tat Lau, Tiffany A. Cole, Adam C.N. Wong, Stephen J. Simpson, Adam R. Cole, Josef M. Penninger, Herbert Herzog, G. Gregory Neely. Cell Metabolism. Volume 24, Issue 1, p75–90, 12 July 2016

[6] El “efecto halo” de los alimentos “saludables” (el efecto sacarina). Juan Revenga. El nutricionista de la general, 2013.

[7] Estudio de la Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) como edulcorante natural y su uso en beneficio de la salud. Rebeca Salvador-Reyes; Medali Sotelo-Herrera; Luz Paucar-Menacho. Departamento de Ingeniería Agroindustrial, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional del Santa, Ancash-Perú, 2014.

Sobre la autora: Déborah García Bello es química y divulgadora científica

El artículo Tomas poca estevia se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Juan Ignacio Pérez eta Miren Bego Urrutia Janaria

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Nahiz eta txikiak izan, kolore deigarririk ez erakutsi eta kantuan ere arruntak izan, bereziak dira, oso bereziak, Indicatoridae familiako ezti-gidari izenez ezagutzen diren txoriak. Berezitasuna, portaeratik datorkie. Batetik, beste txori batzuek eraikitako habietan erruten dituzte arrautzak, eta, beraz, bizkarroitzat har ditzakegu; horri dagokionez, kukuaren antzera jokatzen dute. Baina, bestetik, badute ikertzaileen interesa piztu duen ezaugarri bat, horretan bai, bakarrak baitira: argizari-jaleak dira txori hauek.

1. irudia: Indicator minor txoria. (Alan Mansonen argazkia)

Aurkikuntza hau egin arte uste zen lehorreko ornodunek ezin zituztela ezkoak elikagai modura erabili, digestio zailekoak zirela uste baitzen; izan ere, ornodun gehienen areak ekoitzitako lipasek ezin dituzte hidrolizatu kate luzeko gantz alkohol baten eta gantz azido molekulen arteko esterrak diren ezkoak.

Argizari-jale izatea berez bitxia izanik, are bitxiagoa da txoriok jaki mota hau lortzeko erabiltzen duten amarrua. Argizaria erlauntzen barruan egoten da, baina ezti-gidariak txori txikiak izanik ez dute behar besteko indarrik erlauntzak apurtzeko. Askotan, gainera, erleek zokondo eskuraezinetan egiten dituzte etxeak eta, beraz, txoriok ezin izaten dira erlauntzetaraino iritsi. Hori gutxi balitz, erle-habiara sartzeak badu bere arriskua, erleek euren eremua babestu egiten dutelako. Hortaz, argizaria eskuratu ahal izateko, lankide bat bilatu dute.

Laguntzaile horien artean daude ezti-bilatzaileak diren zenbait giza talde, adibidez Keniako Boran tribuetakoak, eta, batzuen ustez, baita azkonar ezti-jalea ere[1]. Erlauntzaren jabe egiten lagunduko dien kidearen arreta jasotzeko, jokabide zalapartatsua agertzen dute txoriek, lankideak erlauntzerantz gidatzeko. Nolabaiteko sinbiosia dago tratu horretan, ezti-bilatzailea txoriari jarraituz bestela aurkitzeko zaila litzatekeen erlauntzeraino iristen delako. Txoriak, bere aldetik, gida-lanaren ordainetan erlauntza barruko edukietara iristea lortzen du. Lankideak eztia besterik erabiltzen ez duenez, utzitako hondakinetan dauden erle, erle-larba, gainerako fauna eta batez ere argizaria baliatzen ditu gure txori gidariak.

2. irudia: Gizakiekin elkarlanean eskuratzen dute ezkoa indicatoridae familiako txoriek.

Ezti-gidariak ezkoak jaten dituztela lehenengoz aipatzen du Joao dos Santos misiolari portugesak: 1569an idatzi zuen Indicator taldeko txoriak bere Mozanbikeko misioko elizara sartzen omen zirela aldareko kandeletako argizaria jatera. Harrezkero, urteetan eta urteetan aurkitu zituzten naturazaleek ezti-gidarietako arandoietan (errotetan) argizari arrastoak, baina 1950era arte ez zen argi ezarrita gelditu animalia hauek erlauntzeko argizaria aktiboki bilatzen dutela, eta ez soilik hango erleak eta erle-beldarrak. Eztia beste osagai horiei lotuta doan neurrian baino ez omen dute irensten.

Erleek ekoitzitako argizaria irentsi eta digeritzeko ahalmena bi ezti-gidari espezietan behintzat frogatu izan da modu esperimentalean: ezti-gidari txikian (Indicator minor) eta ezti-gidari handi edo lepo beltzaren kasuan (Indicator indicator). Argizaria digeritzeko modua ez dago oraindik guztiz argi, baina ez da inoiz digestio-hodiaren egitura espezializaturik aurkitu, ez eta hipertrofiatutako listu-guruinik ere[2].

Izatez, bi aukera daude ezkoen digestioa azaltzeko: edo bakterio sinbiontikoek burutzen dute digestio hori edo berezko entzima egokiak dituzte txoriek lipido horiek hidrolizatzeko. 1956an argitaratutako ikerketa batean Friedmann eta Kern ikerlariek Micrococcus cerolyticus eta Candida albicans bakterio sinbiontikoak aurkitu zituzten ezti-gidari txikien kasuan, eta hortik ondorioztatu zuten mikroorganismo hauen lana ezkoen digestioa izan litekeela. Baina 1988an Diamond-ek eta Place-k emaitza horiek kolokan jarri zituzten, eta argizariaren digestioa txori askoren ahalmen endogenoa dela proposatu zuten.

3. irudia: Erlauntza.

Geroago, Downs eta Hegoafrikako bere lankideek ikerketa bat burutu zuten kontu hauek argitu nahian. Ateratako ondorioen artean, Indicator minoren kasurako behintzat, honako hauek aipa daitezke: aske bizi direnean, ohikoa da ezti-gidariek argizaria baliatzea. Laborategian egindako lanetan ikusi zen egunero irensten zutela substantzia hori eta, aukeran, nahiago zutela ekoitzi berria zen argizaria eta ez zenbait egunetakoa; hala ere, proteina-iturri gehigarri bat beharrezkoa zuten gorputz-masa mantentzeko. Besterik ematen ez zitzaienean, argizaria % 90 baino etekin handiagoz digeritzen zuten, eta horretarako denbora luzez mantentzen zuten digestio-hodian. Mikrobio gutxi batzuk besterik ez zituzten aurkitu digestio-aparatu osoan, baina digestio-entzimak, lipasa barne, arean eta hestean behatu zituzten. Emaitza horietan oinarrituz, beraz, ondorioztatu zuten berezko ahalmena dutela txori hauek lipido konplexu hauek hidrolizatzeko. Dirudienez, ezkoak digeritzeko ahalmen horretan zenbait txoritan ohikoa den hestetik arandoiranzko errefluxuak izan dezake eragina, arandoiak oso eraginkorra den errota emultsionatzaile modura jokatzen baitu.

Benetan dira bitxiak Indicator izen adierazgarria duten txori hauek. Urte askotan bitxikeria fisiologikotzat hartu izan den arren, animalien fisiologiak duen malgutasunaren erakusle ezin hobea dugu agertzen duten moldaera dietetikoa. Ez da hor amaitzen kontua: ugaztunekin, batez ere gizakiarekin mantentzen duten harremana ere antropologoentzat aztergai izan da. Indicatorek badute, bai, zientzialarien arreta erakartzeko motiborik.

Oharrak:
[1] Azkonar ezti-jalearen kasuan ba omen daude datu objektiboak txoriaren gida-lana kolokan jartzen dutenak, hainbat aldiz behatu izan baita azkonarra txoria bera baino lehenago heltzen dela erlauntzara.
[2] Horixe da, hain zuzen ere, nektar-jaleek agertzen duten moldaeretariko bat.

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Egileez: Juan Ignacio Pérez Iglesias (@Uhandrea) eta Miren Bego Urrutia Biologian doktoreak dira eta UPV/EHUko Animalien Fisiologiako irakasleak.

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Artikulua UPV/EHUren ZIO (Zientzia irakurle ororentzat) bildumako Animalien aferak liburutik jaso du

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La luna joviana Europa

Un equipo de investigadores encabezado por Arianna Gleason, del Laboratorio Nacional Los Álamos (Estados Unidos), ha sido capaz, por primera vez, de observar como se forma, molécula a molécula, un tipo de hielo de agua particualrmente denso llamado hielo VII. Este tipo de hielo solo se encuentra de forma natural fuera de la Tierra en entornos muy concretos, como tras la colisión de dos cuerpos planetarios helados.

Además de ayudar a los científicos a comprender mejor esos mundos remotos, los resultados podrían ayudar a comprender cómo el agua y otras sustancias experimentan transiciones de líquidos a sólidos, algo en absoluto trivial y mucho menos conocido de lo que se cree. Aprender a manipular esas transiciones podría abrir el camino algún día a crear materiales con nuevas propiedades exóticas.

Los estudios científicos de cómo los materiales sufren cambios de fase entre los estados de gas, líquido y sólido se han venido realizando durante siglos. Pero el diablo está en los detalles: los cambios de fase pueden ocurrir muy rápidamente y lo interesante ocurre a escala atómica. Simplemente por facilidad de planteamiento experimental los estudios de transiciones de fase a nivel atómico-molecular se han hecho a partir de sólidos estables y se ha tratado de reconstruir los pasos moleculares que han dado los líquidos predecesores. Lo que el actual trabajo ha hecho ha sido lo que nunca se había hecho: se ha observado directamente cómo se ha formado el hielo VII en tiempo real.

Para conseguir algo así no vale cualquier instrumental como veremos a continuación. Por ejemplo, para trabajar en las escalas de tiempo necesarias se ha empleado el Linac Coherent Light Source, el láser de rayos X más potente del mundo. Un haz de este láser se hizo incidir sobre una pequeña muestra de agua líquida contenida en un recipiente con una de las caras de de diamante. La incidencia del láser hace que las capas externas del diamante se vaporicen instantáneamnete generando una presión dentro del contenedor que supera en más 50.000 veces la presión que ejerce la atmósfera a nivel del mar.

Conforme el agua se compacta, un segundo haz láser de otro instrumento, el X-ray Free Electron Laser, incide en una serie de pulsos de solo un femtosegundo, la mil-billonésima parte de un segundo. Al igual que los flashes de una cámara, este láser de rayos X estroboscópico genera un conjunto de imágenes que ponen de manifiesto la progresión de los cambios moleculares que ocurren en el agua presurizada que cristaliza como hielo VII. El cambio de fase dura solo 6 mil millonésimas de segundo, o nanosegundos. Sorprendentemente, durante este proceso, las moléculas de agua se unieron formando “varillas” y no esferas como cabría esperar.

En las condiciones existentes en la superficie de nuestro planeta el agua cristaliza de una sola manera, denominada hielo Ih (“hielo uno-hache”) o simplemente “hielo hexagonal”, ya sea en glaciares o cubetas de hielo en el congelador. La investigación sobre los tipos de hielo extraterrestre, incluyendo el hielo VII, ayudará a los científicos a modelar entornos tan remotos como los impactos de cometas, las estructuras internas de cuerpos potencialmente sustentadores de vida y llenos de agua como la luna Europa de Júpiter y la dinámica de exoplanetas gigantescos, rocosos y oceánicos llamados super-Tierras.

Referencia:

A. Gleason et al (2017) Compression Freezing Kinetics of Water to Ice VII Phys. Rev. Lett. doi: 10.1103/PhysRevLett.119.025701

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

Este texto es una colaboración del Cuaderno de Cultura Científica con Next

El artículo Cómo fabricar hielo extraterrestre y verlo molécula a molécula se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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En dos entradas anteriores de la sección Matemoción del Cuaderno de Cultura Científica hemos hablado de las palabras para los números que utilizaban diferentes “pueblos primitivos” del mundo.

I) “Los números deben estar locos”

II) “El gran cuatro, o los números siguen estando locos”

En la primera entrada, se contaba como muchos de estos pueblos solamente disponían de dos vocablos para los números básicos “uno” y “dos”, términos que podían combinar para construir las palabras para algunos números más, de forma que para el tres se utilizaba una expresión del tipo “dos uno” o para el cuatro “dos dos”, como mucho hasta el número diez. A este método de contar se le denominaba “contar por pares” y en el libro Numbers through the ages, de Graham Flegg, se citan unos noventa “pueblos primitivos”, de África, Sudamérica, Norteamérica y la zona de Australia y Nueva Guinea, que utilizaban el método de contar por pares, o alguna sencilla variación.

En la segunda entrada, se mostraban algunos ejemplos de lenguas de “pueblos primitivos” que utilizaban métodos de contar por cuartetos, es decir, con el número cuatro como base. Estos no eran tan frecuentes como los métodos basados en el mencionado número 2 (contar por pares), o en los números 5, 10 o 20, muy frecuentes debido a que disponemos de 5 dedos en la mano, 10 en ambas manos o 20 dedos entre manos y pies.

El número 3 está muy presente en la obra de Joan Miró, como por ejemplo, en el cuadro “13, La escalera ha rozado el firmamento” (1940)

En esta entrada vamos a fijarnos en métodos de contar mucho más raros aún, aquellos que tienen como base el número tres. Como se menciona en el artículo Rarities in Numeral Systems, de Harald Hammarström, se han encontrado muy pocos ejemplos de “pueblos primitivos” que utilizaran un método de contar basado en el número tres, aunque alguno hay, en particular, en la zona de Nueva Guinea.

La lengua Ámbulas, que es una de las pertenecientes a la familia de lenguas Ndu de Papua Nueva Guinea, tiene unos 44.000 hablantes de la zona de Maprik, según Patricia Wilson (referencia [4], de 1989). Tiene tres dialectos, uno de ellos el Wingei, que es del que vamos a hablar aquí.

Los números en Wingei se cuentan, esencialmente, en grupos de tres, aunque en el relacionado dialecto Maprik de la lengua Ámbulas se utiliza la base cinco.

A continuación, mostramos una tabla con las palabras de los números en la lengua Ámbulas.

La palabra para el número “seis” es “taabak”, que es la palabra para designar la mano, luego en la lengua Ámbulas la mano se ve como una entidad de seis elementos. Esto quizás, es una especulación, sea debido a que cuentan en la mano cada uno de los cinco dedos, así como la propia mano, luego seis elementos (más abajo se muestra otra posible explicación). Para los números 7, 8 y 9 se suman los números básicos 1, 2, 3 al número 6. Así, el número “ocho” se dice “taabak kaayek vétik”, algo así como “seis más dos”, el número “nueve” es “taabak kaayek kupuk”, mientras que el número “siete” se dice solo “taabak kaayek”, en lugar de la expresión lógica “taabak kaayek nawurak”, como si se sobreentiende que se suma una unidad, ya que se suma algo.

La palabra para el número “doce” es dos manos o dos veces seis, “taaba vétik”. Y a partir de esta palabra se generan las palabras 10 y 11 al restarle 1 o 2. Así, la palabra para “diez” es “vétik taaba vétik”, es decir, 12 “taaba vétik”, menos (al colocarla por delante, como en los número romanos) 2 “vétik”, y la palabra para “once” es “nawurak taaba vétik”. Y así se puede seguir contando hasta el número 24. Y para el número “veinticuatro”, ya que no se puede decir cuatro veces seis, se utiliza una nueva palabra en Wingei, es “nawura mi”, cuya etimología no está clara.

Mujer Wingei en un mitin político

Otro ejemplo de pueblo que utiliza un sistema en base tres son los Waimiri Atroari, o Kinja (como se autodenominan), en la zona del Amazonas en Brasil, que está casi completamente desaparecido como consecuencia de su oposición al progreso que se estableció en su territorio (la construcción de una carretera o la instalación de algunas empresas, minera e hidroeléctrica), como se menciona en esta página sobre pueblos indígenas de Brasil.

Los Waimiri Atroari tenían un sistema en base tres para contar hasta nueve, que era “tres tres tres”. Las palabras para los números eran:

“uno” (1) = awenin (o awini, awinini);

“dos” (2) = typytyna;

“tres” (3) = takynyna, takynynapa;

“cuatro” (4) = typytypytyna (algo así como el doble de dos, ya que había una repeteción, algo así como en el método de contar por pares), o también, takynynapa awenini (que es el más lógico “tres más uno”);

“cinco” (5) = takynynapa typytyna (3 + 2);

“seis” (6) = takynynapa takynynapa (3 + 3);

“siete” (7) = takynynapa takynynapa awenini (3 + 3 + 1);

“ocho” (8) = takynynapa takynynapa typytyna (3 + 3 + 2);

“nueve” (9) = takynynapa takynynapa takynynapa (3 + 3 + 3).

Los Waimiri Atroari del Amazonas (Brasil)

Para terminar, la lengua Bukiyip, otra lengua de Papua Nueva Guinea (de las montañas Torricelli), también conocida como Arapesh de las montañas, que dispone de dos sistemas para contar, uno en base tres y otro en base cuatro, y cual de ellos se utiliza depende de cuales sean los objetos que se cuente. Así, para contar cocos, boniatos pequeños, fardos de leña, días, huevos, pájaros, lagartos, peces, árboles del pan, arcos o flechas se utiliza el sistema en base tres, mientras que el sistema en base cuatro se utiliza para contar nueces de areca, boniatos grandes, troncos (individuales) de leña, lunas (meses), carne de caza, plátanos o escudos.

La palabra para “mano” en la lengua Bukiyip, anauwip, aparece en ambos sistemas para contar. En el sistema en base tres significa “seis” (6) ya que se cuentan los 5 dedos y la base del pulgar, mientras que significa “veinticuatro” (24) en el sistema en base 4, ya que se considera que se multiplica por cuatro cada uno de los seis elementos mencionados de la mano, como se explica en el libro When languages die, de K. David Harrison.

Figura arapesh de las montañas Torricelli, en Papua Nueva Guinea

Bibliografía

1.- Georges Ifrah, Historia universal de las cifras, Espasa Calpe, 2002.

2.- Graham Flegg, Numbers through the ages, Macmillan, Open University, 1989.

3.- Harald Hammarström, Rarities in Numeral Systems, Rethinking universals: How rarities affect linguistic theory 45, 2010, p. 11-53.

4.- Patricia Wilson, Ambulas-Wingei statement, 1989 [http://www-01.sil.org/pacific/png/pubs/50783/Ambulas_Wingei_Stat.pdf]

5.- Diana Green, Diferenças entre termos numéricos em algumas línguas indígenas do Brasil, Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi, Série Antropologia, 1997, p. 179-207.

6.- K. David Harrison, When languages die: the extinction of the world languages and the erosion of human knowledge, Oxford University Press, 2007

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 La insoportable levedad del TRES, o sobre la existencia de sistemas numéricos en base 3 se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Juanma Gallego Ikerketa batek dio gizakien erabaki etiko eta moralak eredu estatistikoen arabera kodetu daitezkeela, ibilgailu autonomoak horren arabera jokatzeko gai izan daitezen.

Teknologia azkar garatzen da, baina garapen horrek eragiten dituen aldaketei moldatzea prozesu motelagoa izan ohi da. Halere, zenbaitetan garapen teknologikoak irizpide etikoak segituan garatu behar ditu produktu berriak kaleratu ahal izateko. Hori izango da ibilgailu autonomoen kasua. Herrialde bakoitzean lege zehatzen arabera araututa dago trafikoa, baina laster aktore juridiko berriak egongo dira tartean: ibilgailu autonomoak. Funtsean, horiek izango dira gurekin egunerokotasunean arituko diren lehen robotak.

Aktore berri horiei arauak eta irizpideak irakatsi behar zaizkie, eta zientzialari asko zeregin horretan daude, buru-belarri. Horren adibide da Alemaniako adituek egindako azken ikerketa. Diotenez, gizakiok errepidean auto bat gidatzean jarraitzen ditugun irizpide etikoak auto autonomoetan erabil daitezke. Teorian behintzat, autoak gai izango lirateke arriskuen aurrean gizakien antzera jokatzeko. Osnabrück-eko Unibertsitateko Zientzia Kognitiboen Institutuko ikertzaileek egin dute lana, eta emaitzak Frontiers in Behavioral Neuroscience aldizkarian argitaratu dituzte.

1. irudia: ibilgailu autonomoak lehen ibilaldiak egiten ari dira. Irudian, Waymo (Google) enpresaren Chrysler Pacifica furgonetaren bertsio autonomoa Phoenixen (Arizona, AEB). (Argazkia: Waymo)

Errealitate birtuala erabili dute ikerketan parte hartu duten 105 laguni hainbat trafiko egoera erakusteko. Parte hartzaileei auto bat “gidatzea” eskatu diete. Aldirietan egun lainotsu batean gidatu behar izan dute, eta ustekabeko arazo ugari planteatu dizkiete: objektuak, animaliak eta pertsonak bide erdian gurutzatu zaizkie, eta baldintza horien arabera erabakiak hartu behar izan dituzte: oztopo bat harrapatu eta bestea salbatu.

Emaitzak zenbakietara eraman dituzte, eta, horrela, parte-hartzaileen erabaki moralak azaleratu dituzte. Gizaki, animali eta objektu bakoitzari “balore” bat eman diote, eta datu horiek guztiak baliatuta estatistika bat eraiki dute. Funtsean, ikertzaileek gizakien morala kodifikatu daitekeela erakutsi nahi izan dute. Datu horiek hartu eta ibilgailu autonomoei irakatsi ahal zaizkiela uste dute zientzialariek.

Morala, zenbakitan

Ikerketan parte hartu duen Gordon Pipa adituaren arabera, “arauak eta jarraibideak definitu ahal izateko”, bi urrats eman behar dira. “Lehenik, gizakiek egoera kritikoetan hartzen dituzten erabaki moral aztertu eta ulertu behar ditugu. Bigarrenik, portaera hau estatistikaren bitartez deskribatu behar da, makinetan erabiltzeko moduko arauak zehaztu ahal izateko”.

Bestetik, ikerketaren lehen egile Leon Suerfeldek esan duenez, “gizaki, animalia eta bizigabeko objektu bakoitzari loturik doazen bizitza balioak alderatuz, gizakien portaera morala izugarrizko zehaztasunarekin azaldu eta aurreikus daiteke. Horrek erakusten du, printzipioz, gizakien erabaki moralak arauen arabera azal daitezkeela, eta makinek arau horiek har ditzaketela”.

Osnabrückeko Unibertsitateak zabaldutako ohar batean ikertzaileek azaldu dutenez, algoritmoak bi motatako datuetan oinarritu daitezke: arau kategorikoetan eta eredu estatistikoetan. Lehenaren arabera oinarritzen da, adibidez, legea. Kasu bakoitzean zer egin behar den ondo zehazten du legeak. Eredu estatistikoa erabiltzen dute, aitzitik, bai gizakiek zein adimen artifizialak, eta horrek aukera ematen die inoiz bizi ez duten egoera baten aurrean erabaki bat hartzeko. “Arauak ez dira ezarri behar era abstraktuan, gizaki batek bulego batetik egingo lukeen moduan: giza portaeran abiatuta, zuzenean ikas daitezke horiek”, diote.

2. irudia: 105 lagunek parte hartu dute ikerketan, irudian agertzen den trafiko simulagailu bat erabilita. (Irudia: Osnabrückeko Unibertsitatea)

Orain ikertzaileek bi dilemei aurre egin behar diete, Peter Koenigen arabera. “Batetik, erabaki behar dugu makinen portaeran balore moralek izango duten eragina. Bestetik, eztabaidatu behar dugu ea makinak gizakiek egingo luketen moduan aritu behar ote diren, edo ea beti egin behar ote duten”.

Koenigek aipatutako “beti” hori ñabardura garrantzitsua da. Izan ere, egoera batzuk erraz konpontzen dira. Jende guztia seguruenera bat etorriko da: hobe da paperontzi baten kontra jotzea pertsona bat harrapatzea baino. Erabaki gogorragoa izanda ere, animalia bat eta pertsona baten artean ere aukeratzean zalantza askorik ez dago. Eta bi pertsona badira? Eta erabakiak haurdun dagoen emakume baten eta agure baten artean aukeratzea eskatzen badu?

Are gehiago, oraindik ere hausnarketak ibilbide luzeagoa dauka aurretik. Izan ere, gizakiek beti ez dute jokatzen irizpide egokienen arabera, eta horrek erabaki zailak hartzeko beharra ekarriko ditu ezinbestean; zenbaitetan, kontraesanez beterikoak. Iazko ekainean Science aldizkarian argitaratutako ikerketa batek agerian jarri zituen kontraesan horiek.

Ia 2.000 lagun elkarrizketatu zituzten orduan, gidari gabeko ibilgailuek istripuetan hartu behar zituzten erabaki hoberenak zeintzuk ziren jakiteko. Baina kasu honetan, dilema gogorragoa jartzen zitzaien inkestatutakoei: bizitza asko salbatzearen truke, autoaren barruan doazenak sakrifikatu beharko lirateke, adibidez, horma baten truke talka eginez? Inkestak ondorioztatu zuenez, gehiengoak begi onez ikusten zuen autoak oinezkoen bizitza lehenestea, baina, era berean, gehienek ez lukete eurentzat horrelako autorik erosiko.

Ez da soilik norberekeria kontua. Psikologoek aspalditik dakite jende gehienak ez duela onartzen bizitza bat sakrifikatzea, azken helburua bizitza gehiago salbatzea izanda ere. Tranbiaren dilema deitu izan zaio fenomenoari (“Bultzatuko al zenuke pertsona bat tranbia baten aurrean, horrekin bost bizitza salbatzea lortuko bazenu?”), eta arazoak argi utzi du morala eta etika ezin direla hain erraz zenbaki hutsetara eraman.

Filosofiarako bidea zabalik utzita ere, erabakiak hartzeko beharra pixkanaka aurrera doa. Adibidez, BMVI Alemaniako Garraio eta Azpiegitura Digitalen Ministerioak 20 printzipio etiko proposatu ditu auto autonomoetan erabiltzeko. Osnabrückeko Unibertsitateko ikertzaileek espero dute eskuratutako emaitzak zeregin horretan lagungarriak izango direla. Zientzialariek esan dutenez, azken emaitzen arabera, ministerioak egindako zerrenda horretako zortzigarren puntua bertan behera geldituko litzateke: erabaki moralak modelizatzea ez zela posible esaten zioen puntuak. Baina, antza, posible bada. Orain erabaki horiek ondo zehaztea falta da, baina, ikusi dugunez, hori ez da lan erraza izango.

Erreferentzia bibliografikoa:

Sutfeld et al. Using Virtual Reality to Assess Ethical Decisions in Road Traffic Scenarios: Applicability of Value-of-Life-Based Models and Influences of Time Pressure. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 05 July 2017 DOI:10.3389/fnbeh.2017.00122

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Egileaz: Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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En el curso de la evolución han ido surgiendo animales de tamaños cada vez mayores (aquí). Ese mayor tamaño ha ido acompañado por una especialización progresiva en el trabajo biológico, de manera que han ido surgiendo nuevos tejidos y ha aumentado el número de tipos celulares (aquí). Por otra parte, como vimos aquí, los animales de diferente tamaño tienen características estructurales diferentes; la proporción que representa cada componente, órgano o tejido es distinta en animales grandes y animales pequeños. En los pequeños el encéfalo o el tegumento, por ejemplo, son relativamente mayores que en los grandes; y estos tienden a tener osamentas proporcionalmente mayores y más tejidos grasos.

No solo los aspectos estructurales varían de acuerdo con el tamaño. También los aspectos funcionales cambian. Y el que quizás sintetiza de forma más clara ese cambio es el metabolismo. Obviamente, un animal de tamaño grande despliega una mayor actividad metabólica total que uno pequeño, por la simple razón de que el animal grande tiene más biomasa, más células y más mitocondrias. En términos puramente energéticos, el grande disipa una mayor cantidad de calor que el pequeño. Sin embargo, si en vez de considerar el metabolismo total de dos individuos de diferente tamaño atendemos a sus respectivas tasas metabólicas, comprobaremos que los animales pequeños tienen tasas metabólicas mayores que los grandes. La tasa metabólica representa la actividad metabólica por unidad de masa corporal; es pues, una medida de la intensidad relativa del conjunto de las reacciones químicas que tienen lugar en un organismo.

Los animales de menor tamaño desarrollan una mayor actividad biológica por unidad de masa que los grandes, y esto vale tanto si consideramos individuos de la misma especie como si la comparación la hacemos entre animales de distintas especies. Dado que el metabolismo se traduce, al final, en disipación de calor hacia el exterior, se suele decir que si un elefante tuviera la tasa metabólica de un ratón, el elefante ardería; el calor que generaría su actividad no podría disiparse a través de la superficie corporal, se acumularía y, a partir de una determinada temperatura, se echaría a arder1.

En 1883 Max Rubner, a partir de resultados experimentales, propuso que el metabolismo de un animal era proporcional a su superficie corporal, y no a su masa; esa idea era compatible con el hecho de que el calor resultante de la actividad metabólica se disipa a través de la superficie corporal. Hace ahora un siglo, August Krogh, el fisiólogo que recibió el premio Nobel por descubrir el mecanismo (apertura y cierre de arteriolas y capilares) mediante el que los músculos reciben cantidades variables de sangre en función de sus demandas metabólicas, propuso que el metabolismo debería ser una función de la masa del individuo de acuerdo con una ecuación potencial del tipo M = a Wb, en la que M es el metabolismo y W es la masa del animal. Si la idea de Rubner hubiese sido correcta, la potencia de esa ecuación debería valer 0,67 (2/3), ya que la masa es proporción lineal del volumen y 2/3 es la relación superficie:volumen. Sin embargo, Max Kleiber, en 1933 observó que, al menos para animales endotermos, el valor de esa potencia era 0,75 (3/4) y no 0,67. Y en 1960, A. M. Hemmingsen generalizó esa relación a los animales ectotermos.

Desde entonces se han buscado todo tipo de explicaciones para el valor 0,75, pero ninguna ha concitado suficiente acuerdo en la comunidad científica. La última propuesta de cierto éxito se debe a Geoffrey B. West, James H. Brown y Brian J. Enquist (1997) y se trata de una explicación basada en la arquitectura de los sistemas circulatorios. Según un elegante análisis teórico en el que incorporan todas las variables relevantes de los sistemas respiratorios y circulatorios llegan a la conclusión de que la potencia 0,75 (3/4) es una característica de todos los organismos y se deriva de un modelo general que describe el modo en que los materiales esenciales son transportados a través de redes fractales de tubos que al ramificarse van ocupando el espacio interno disponible para tales estructuras. Es un modelo que asume que la energía disipada en esos procesos de transporte se minimiza y que los tubos terminales (capilares en el sistema circulatorio) no varían con el tamaño del animal. El modelo no solo proporciona un valor teórico para la potencia que relaciona el metabolismo con el tamaño; también lo hace para otros parámetros característicos de la fisiología respiratoria y circulatoria que se hallan muy próximos a las determinaciones experimentales.

Sin embargo, aunque cosechó un éxito considerable, tampoco da cuenta precisa de la variabilidad observada. La razón es que conforme se han ido obteniendo datos para más especies y se han ido refinando los análisis, se ha comprobado que la función que relaciona metabolismo y tamaño tiene una mayor curvatura que la que corresponde a una relación potencial o, en otras palabras, que el valor de b de la ecuación M = a Wb se eleva conforme aumenta el tamaño de los animales. Cuando se trata de animales de pequeño tamaño, ese valor se aproxima a 2/3, y en animales de gran tamaño, a 3/4. Y aunque se han propuesto modificaciones al modelo que dan cuenta del fenómeno descrito, en realidad seguimos sin conocer la naturaleza íntima de la relación existente entre metabolismo y tamaño, o sea, la base funcional de tal relación.

En todo caso, y para concluir, si consideramos la enorme variabilidad de tamaños en el mundo animal, no es mala aproximación seguir trabajando con una potencia cuyo valor sea 0,75 (3/4), si bien cuando se dispone de buenos datos para alguna especie, lo lógico es utilizar la ecuación propia de esa especie siempre que sea preciso. Por otra parte, si de lo que se trata es de constatar, sin ulteriores intenciones, que la intensidad metabólica de los animales disminuye conforme aumenta su masa, la ecuación M = a W3/4 es perfectamente adecuada.

Fuentes:

Tom Kolokotrones, Van Savage, Eric J. Deeds & Walter Fontana (2010): Curvature in metabolic scaling. Nature 464, 753-756 (doi: 10.1038/nature08920)

Geoffrey West (2017): Scale, Penguin Press, New York

1Es una imagen muy expresiva, pero en realidad es una exageración, porque el elefante moriría enseguida y la actividad metabólica se detendría antes de que llegase a acumularse tanto calor como para iniciarse la combustión.

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 A mayor tamaño menor intensidad metabólica se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. A mayor tamaño, mayor complejidad
2. El tamaño relativo de los órganos animales
3. Evolución del tamaño animal

Lo que llevamos visto en esta serie, cosas fáciles de entender, macroscópicas, en las que solo hemos empleado algunas relaciones matemáticas muy elementales, nos sobra y nos basta junto con alguna definición adicional para establecer dos de las leyes fundamentales del universo. Así, como suena. En ambos casos son afirmaciones de imposibilidad, es decir, establecen que hay cosas imposibles. veremos en esta entrega la primera y veremos la segunda en la próxima.

Si consideramos al Bugatti Chiron en movimiento como un sistema termodinámico, en él no se cumple la primera ley de la termodinámica. ¿Por qué?

La primera ley de la termodinámica es una generalización de la conservación de la energía en los procesos térmicos. Se basa en la conclusión de Joule de que el calor y la energía son equivalentes. Pero para llegar a ella hay que sortear algunas trampas en el camino.

A partir de la conclusión de Joule podríamos caer en la tentación de llamar al calor energía “interna” asociada con la temperatura. Podríamos entonces agregar calor a las energías potencial y cinética de un sistema, y llamar a esta suma la energía total, que es lo que conservaría. De hecho, esta solución funciona bien para una gran variedad de fenómenos, incluyendo los experimentos de Joule. Los problemas surgen con la idea de “contenido” de calor de un sistema. Por ejemplo, cuando se calienta un sólido hasta su punto de fusión, una “entrada de calor” adicional provoca la fusión pero sin aumentar la temperatura. Con este sencillo experimento vemos que considerar simplemente la energía térmica medida solo por un aumento de temperatura como parte de la energía total de un sistema no dará una ley general completa.

En lugar de “calor”, podemos usar el concepto de energía interna, esto es, una energía en el sistema que puede tomar formas no directamente relacionadas con la temperatura. Podemos entonces usar la palabra “calor” para referirnos solamente a una transferencia de energía entre un sistema y su entorno. De forma análoga, el término trabajo no lo utilizaremos para describir algo contenido en el sistema, sino que describe una transferencia de energía de un sistema a otro. Calor y trabajo son, pues, dos formas en las que la energía se transfiere, no energías.

Estas definiciones no permiten una declaración simplista como “la entrada de calor a un sistema aumenta su energía interna, y el trabajo hecho en un sistema aumenta su energía mecánica”. La entrada de calor a un sistema puede tener efectos distintos al aumento de la energía interna. En un máquina de vapor, por ejemplo, la entrada de calor aumenta la energía mecánica del pistón. Del mismo modo, el trabajo realizado en un sistema puede tener efectos distintos al aumento de la energía mecánica. Al frotarnos las manos en un día frío, por ejemplo, el trabajo que hacemos aumenta la energía interna de la piel de las manos lo que, en este caso, se traduce en un aumento de la temperatura.

En resumen, una ley general de conservación de la energía debe incluir la transferencia de energía como trabajo y la transferencia energía como calor. Además, debe incluir el cambio en la energía total del sistema, pero no con una parte “mecánica” y una parte “interna”.

En un sistema aislado, esto es, un sistema que no intercambia materia ni energía con su entorno, la energía total debe permanecer constante. Si el sistema intercambia energía con su entorno pero no materia (lo que se llama sistema cerrado), puede hacerlo solo de dos formas: una transferencia de energía bien en forma de trabajo realizado sobre o por el sistema, bien en forma de calor hacia o desde el sistema. En el caso de que exista transferencia de energía, el cambio en la energía del sistema debe ser igual a la energía neta ganada o perdida por el entorno.

Formalmente*, llamemos W al trabajo realizado sobre o por el sistema (como el cilindro en una máquina de vapor). Si el trabajo lo realiza el sistema, diremos que W es negativo; si el trabajo se realiza sobre el sistema, diremos que W es positivo. De forma similar, llamemos ΔQ a la transferencia neta de calor hacia o desde el sistema. Si la transferencia neta de calor es hacia el sistema, ΔQ será positiva; si la transferencia neta sale del sistema, ΔQ será negativa.

Ya lo tenemos todo para enunciar la primera ley de la termodinámica:

La primera ley de la termodinámica establece que el cambio en la energía total de un sistema cerrado, ΔE, viene dado por la suma del trabajo realizado sobre o por el sistema y la transferencia neta de calor hacia o desde el sistema. Simbólicamente, ΔE = W + ΔQ.

Esta expresión general incluye como casos especiales las versiones preliminares de la ley de conservación de la energía que hemos dado en entregas anteriores de esta serie. Si no hay transferencia de calor en absoluto, entonces ΔQ = 0, y ΔE = W. En este caso, el cambio en la energía de un sistema es igual al trabajo realizado sobre o por él. Por otra parte, si no se realiza trabajo ni sobre ni por el sistema, entonces W = 0 y ΔE = ΔQ. En este caso el cambio en la energía del sistema es igual a la transferencia neta de calor.

Esta ecuación tan sencilla es de una utilidad tremenda. Pero, si bien hemos enunciado la primera ley, aún queda un misterio por resolver, que es la estructura de esa energía interna de la que, de momento, solo sabemos que en algunos casos está relacionada con la temperatura y cómo se relaciona con la enería total del sistema. Lo veremos más adelante en esta serie, cuando tengamos la necesidad de introducir el concepto de átomo. Algo que, hasta ahora no nos ha hecho falta.

Nota:

* Este criterio de signos es importante, ya que varía en función del autor. Nosotros empleamos el criterio más intuitivo, a saber, tomar al sistema como referencia. Por tanto, lo que recibe el sistema es positivo y aumenta su energía total y lo que sale del sistema es negativo y la disminuye. Si usas este texto como apoyo en tus clases comprueba que el criterio de signos es el mismo.

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

El artículo La primera ley de la termodinámica se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Carnot y los comienzos de la termodinámica (2)
2. Carnot y los comienzos de la termodinámica (1)
3. Los experimentos de Joule

Manu Arregi
Guztiok dakigu Greenwicheko meridianoa ordutegien erreferentzia dela baina, noiztik da horrela eta zergatik? Geografian, Claudio Ptolomeo (90-168 K.o) oso garrantzitsua izan da. Bere Geographian, Hierroko irlan eta zehazkiago Punta Orchillan kokatu zuen bere mapetako longitudeen jatorria edo zero meridianoa. Ez zen garaian inongo lurrik ezagutzen mendebalderago. Jatorri “naturala” zirudien. Ptolomeo geografian erreferentzia izan zenez luzaro, Hierroko meridianoa 16 mendean erabili zen.

1. irudia: Ptolomeoren Mapamundia, Roma 1478. urtea (Iturria: valdeperrillos.com)

Hasiera batean meridianoak eta paraleloak mapa kontuak ziren, baina nabigazio transatlantikoa hasi zenean, posizioa jakitea hil edo biziko kontu bilakatu zen. Erraza da latitudea aurkitzea. Ipar izarrak ematen dizu ipar hemisferioan. Edota eguzkiak eguerdian duen altuera neurtuta jakin ahal da. Baina longitudea aurkitzea ez da hain erraza. Zenbait metodo aztertu ziren, eta azken lehia biren artean geratu zen: Ilargiaren kokapena erabili edo erloju eramangarri zehatzak asmatu.

1667.ean, Frantziako Luis XXIV.ak Pariseko Behatokia sortu zuen, Unibertsoaren inguruko ezagutza hobetzeko. 1657.ean berriz, Ingalaterrako Carlos II.ak, Greenwicheko Errege Behatokia sortu zuen, nabigaziorako tekniken hobekuntzara zuzenduta. Behatoki hauekin batera, erreferentziazko meridiano berriak agertu ziren. Nevil Maskelynek (5. Errege astronomoak) 1767.an Nautical Almanac argitaratu zuen, behatokian egindako lanetan oinarrituta. Bertan itsasotik nabigatzeko efemerideak plazaratu zituen.

Bertan erreferentziazko meridianoa, nola ez, Greenwich zen. Nola geroz eta herrialde gehiagok nabigatzen zuten, geroz eta erreferentziazko meridiano gehiago agertzen hasi ziren. Ordena apur bat ipintzeko, 1884an Meridianoaren Nazioarteko bilera egin zen Washington DC-n. Taulan dituzue garaian erabiltzen ziren meridiano garrantzitsuenak. Dozenatik gora ziren ordurako.

2. irudia: Erreferentziazko meridianoak 1884an.

Taulan ikus daiteke Greenwichekoa zela merkatuan gehien erabiltzen zen meridianoa, osoko bolumenaren %72a hartuta.

Greenwichekoa izan zen, noski, aukeratutako erreferentziazko meridianoa. Bilera berean Sir Sandford Fleming eskoziarrak Lurra 24 ordu eremutan banatzea proposatu zuen. Ez zuten une hartan onartu. Frantsesak, berriz, beraiek sortutako Neurrien Nazioarteko Sistema, herrialde guztiek erabiltzea proposatu zuten. Ingelesak, dakigunez, ez zuten onartu,… gaur egun arte.

Frantsesek, bitartean, beste bide batzuk jorratu zituzten. Ilustrazioaren ideia arrazionalistak jarraituz, 1791an Parisko Zientzia Akademiak erabaki zuen aipatu dugun pisu eta neurri-sistema berri bat asmatzea, garaian zegoen nahasmena ordenatzeko. Izan ere, ia herri bakoitzak zituen bere neurri eta pisu propioak. Naturan oinarritutako neurri bat pentsatu zen, eta ez arbitrarioa. Horrela jaio zen metroa, sistema berri osoaren oinarri bezala. Metroa Ipar polotik ekuatorera dagoen distantziaren 1/10.000.000 da. Hau da, polotik ekuatorera 10.000 km daude.

3. irudia: Metroaren definizioa. Horiek 10.000 km dira.

Horrek ondorio bat zekarren: metroa ezagutzeko, meridianoa neurtu behar zen. Aukeratua, nola ez, Pariseko behatokitik igarotzen den meridianoa izan zen, frantsesen “zero” meridianoa. Osorik ezin zenez neurtu, erabaki zen Dunkerque eta Bartzelona arteko meridianoaren arkua neurtzea, 9.5º inguru. 1791eko martxoaren 30an, Luis XVI.k Pierre Méchain astronomo eta geologoari eta Jean-Baptiste Joseph Delambre astronomo eta matematikariari gomendatu zien lana. Delambrek ipar partea neurtuko zuen (Dunkerquetik, Rodezera) eta Méchainek, berriz, hego partea (Rodezetik, Bartzelonara). Triangulazio geodesikoa erabil zen neurketarako, hau da, meridianoaren inguruko mendi eta puntu altuenenekin eraikitako triangelu katea.

4. irudia: Dunkerque-Bartzelona arteko triangulazio katea. (Iturria: Gallica)

1792ko uztailaren 10ean heldu zen Méchain Bartzelonara. Besteak beste, Montjuiceko Gazteluko Zaindariaren dorrea erabili zuen erpin geodesiko bezala. Oraindik badira han bere neurriak hartzeko Méchainek egindako marka batzuk. Zoritxarrez bisitatu ezin den parte batean dira. 1798ko amaieran itzuli bueltatu ziren Méchain eta Delambre Parisera, Bartzelona eta Dunkerque artean hartutako neurriekin. Sei hilabetez egon ziren kalkuluak egiten. Azkenik, lortutako emaitzetan oinarrituta, 1799ko abenduaren 10ean Napoleonek sistema metriko berria ezarri zuen, lelo honekin: “Herri guztientzat, garai guztientzat.”

5. irudia: Méchainek Montjuiceko Gazteluko Zaindariaren dorrean egindako markak. (Iturria: chauffeurbarcelona.wordpress.com)

1859an Ildefonso Cerdàk, Bartzelonako eixample–a diseinatu zuenean, metroaren neurria omentzeko detaile xume eta ezkutu bat jarri zuen. Avinguda del Paralel ospetsua, paralelo batekin bat dator. Avinguda del Meridiano berriz, meridiano batekin. Eta ez edozein. Bartzelonako portu zaharreko faroarenak dira, gaur egun Barcelonetako Erlojuaren dorrea eta Mèchainek bere triangulazioetan erabilitako triangelu baten erpina izan zena.

Laplacek, Napoleoni eskatuta, Méchain meridianoaren arkua Valencia eta Formenteraraino luzatzera bidali zuten berriz. Metroaren neurria zehazteko alferrikako lana zen, ordurako jakina zelako meridiano guztiak ezberdinak zirela (Lurra ez da esfera perfektua). Hala ere, interesgarria zen Lurraren forma jakiteko. Castellón hil zen Méchain, 1804ko irailaren 20an. Jean Baptiste Biot eta Fraçois Aragok jarraitu zuten lan horretan. Aragoren lanen amaiera benetan zaila izan zen, Espainiako independentziaren gerra hasi zelako, eta Pariserako itzulera latza izan zen, baina lortu zuen helburua. Aragok eta Biotek jasotako neurriak erabiliz, birkalkulatu egin zen metroa. Bi milimetro milaren baizik ez zen izan aurrekoarekiko aldea.

6. irudia: Parisen egonda bazaude, ziur medailoiren batekin topo egin duzula. Toki guztietatik daude, Louvre museoan ere. Argazkian horren adibide bat, Aragoren medailoia, Louvreko zabaldegian.

Parisera itzulita, garaiko pertsonaia ospetsu bihurtu zen Arago. Frantziako estatu burua ere izan zen 1848ko maiatza eta ekaina artean. Pertsonai nabarmen bezala, bere estatua izan zuen Île-de-Sein plazan, Parisko behatoki ondoan. Estatua brontzezkoa zenez, beste hainbeste bezala, naziek urtu zuten armak egiteko Bigarren Mundu Gerran Pariseko okupazioan zehar. 90eko hamarkada hasieran, Aragoren estatua gainean zeukan oinarriak hutsik jarraitzen zuen. Lehiaketa bat antolatu zen Aragoren “ohorea” erreparatzeko. Hutsik jarraitzen du oinarriak, baina ordutik, brontzezko 12 cm-ko 135 medailoik gogorarazten dute Arago. Jan Dibbets artista holandarra da egilea eta Pariseko meridianoan zehar jarrita daude, Behatokia eta Aragoren estatuaren oinarria, barne. 9,2 kilometrokoa da monumentu original hau, 1994ko azaroan inauguratu zena.

Nahiko ahaztuta daude Aragoren medailoien gaia. Parisen azken aldiz egon nintzenean, turismo bulego batean galdetu eta ez zegoen ia bat ere informaziorik. Eta penagarria da, Aragoren medailoiak omenaldi ederra direlako, Aragorentzat ez ezik, metroaren neurketaren zeregin latz hartan murgilduta ibili ziren zientzialari handi guztientzat ere.

Parisera zoazenean medailoi bila hastea nahi baduzu, hau da zure orria Paris Meridian/Arago Medallions. Mapa ere baduzu: Googlemaps-en tokia eta medailoien egoerarekin. Baina tentuz hartu, agian ez dituzu bertan dauden guztiak aurkitzen, desagertu egin baitira medailoi batzuk.

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Egileaz: Manu Arregi Biziola fisikaria da, Bergarako Aranzadi Ikastolako irakaslea eta astronomia-zalea.

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Antonio Casado da Rocha

Henry David Thoreau

El escritor norteamericano Henry David Thoreau (Concord, Massachusetts, 1817) es mundialmente conocido por sus méritos literarios (en particular, como detonante del género que luego se ha dado en llamar como nature writing) y por haber inspirado a activistas sociales como Gandhi, Martin Luther King, etc., diferentes prácticas políticas en torno al concepto de “desobediencia civil”. Pero en las numerosas menciones que ha recibido en los medios de comunicación a propósito del bicentenario de su nacimiento, que se celebra este 12 de julio, no abundan las referencias a su trabajo como naturalista ni como crítico de la cultura tecnocientífica. Son estas las que quisiera presentar aquí aunque sólo sea en parte.

Afortunadamente, la revista Nature publicó este 15 de junio una oportuna pieza sobre ese mismo tema. En ella, Randall Fuller describe la evolución del pensamiento de Thoreau con respecto a la ciencia tras la publicación de su obra maestra, Walden, en 1854. Hasta esa fecha, Thoreau se había mantenido más o menos fiel al movimiento trascendentalista, un grupo de intelectuales agrupados en torno a Ralph Waldo Emerson. No es sencillo definirlo, pero por un lado podemos decir (como hace Fuller) que el trascendentalismo surgió como una reacción de descontento con el modo de vida americano en la primera mitad del siglo XIX. Por el otro, cabe añadir que el trascendentalismo fue una forma de adaptar a la cultura americana el idealismo y el romanticismo europeos (como dijo Emerson, es “el idealismo tal como se lo entiende en 1842”).

Ese movimiento trascendentalista tenía una visión peculiar de la naturaleza. En lo que podríamos considerar su manifiesto, el ensayo Nature de Emerson (1836), se la describe como “el símbolo del espíritu”. Para los trascendentalistas el mundo empírico, visible, tenía un aspecto moral y espiritual que era intrínsecamente bueno. De hecho, como para ellos toda naturaleza es humana o aspira a ser humanizada, Emerson y sus seguidores veían el avance de la ciencia moderna y la revolución industrial como algo inevitable y positivo, prueba del progresivo paso del reino de la necesidad al de la libertad, de la asimilación de todo el universo a la racionalidad.

Thoreau habría sido el primer pensador norteamericano en tomar en serio a Darwin, en la imagen.

Emerson, que era teólogo por formación, estaba encantado con la idea. Thoreau, que sabía algo más de ciencia, no tanto. Fuller describe cómo Thoreau se sentía dividido porque sus investigaciones sobre el terreno le alejaban cada vez más de esa visión optimista de la naturaleza. Y lo hace relacionándolo con Darwin, cuyo Origin of Species (1859) leyó en 1860. El artículo de Nature muestra a Thoreau como el primer norteamericano que se tomó en serio a Darwin y puso en práctica sus intuiciones sobre una naturaleza capaz de autodirigirse sin necesidad de acción divina: “un mundo natural ciegamente autónomo, guiado por la lucha y la contingencia, autor de sí mismo”. Darwin reforzó en Thoreau una intuición revolucionaria para su tiempo: que la naturaleza existía al margen de lo humano, y que con eso bastaba para la ciencia (Fuller 2017: 350).

No hay duda de que, efectivamente, Thoreau sintió verdadero entusiasmo por lo esa “teoría del desarrollo” que había encontrado en su lectura de Darwin: una teoría que, a juicio de Thoreau, “implica una fuerza vital mayor en la naturaleza, porque es más flexible y adaptable, y equivale a una especie de nueva creación constante” (18/10/1860). Para Thoreau la ciencia no era una práctica contemplativa y alejada de cuestiones mundanas, sino la mejor herramienta para la lucha por la vida, y admiraba por igual el valor de Darwin, el de Tales en sus observaciones nocturnas y el de Linneo preparándose para una expedición a Laponia (Thoreau 1842: 4-5).

Ahora bien, Nature no tiene mucho espacio para temas de humanidades y el relato que cuenta Fuller carece de matices. Es cierto que Darwin ayudó a poner en marcha el programa de Alexander von Humboldt (brevemente, dar cuenta del mundo de manera generativa y holística, como un cosmos), pero también que lo hizo dentro de una tendencia general hacia la especialización del conocimiento. Y, como explica otra autora (Walls 2010: 97), en ese momento ya se estaba dando en la cultura literaria un similar movimiento de profesionalización. En respuesta a la desintegración de esa “cultura única” en la que ciencias y artes no estaban separadas, la literatura comenzó a independizarse de la ciencia natural. A su vez, esta abandonó sus roles tradicionales de creación estética, conciencia moral y critica social, que fueron progresivamente asumidos por la cultura literaria.

Alexander von Humboldt

Thoreau no fue ajeno a ese fenómeno y, por así decirlo, vio abrirse un abismo a sus pies. Como seguidor de Humboldt, Thoreau quería que la ciencia fuera poética, que la literatura pudiera hablar del mundo natural tanto como del social, y encontraba en la naturaleza intuiciones morales (lo que entonces llamaban la higher law o “ley superior”) desde las que criticar al sistema económico vigente. Pero ni la ciencia ni la poesía iban en esa dirección. De ahí la enorme vacilación o inquietud que atraviesa los 25 años de escritura de su diario. En él, Thoreau se debate con la pregunta de si una descripción científica del mundo puede o no hacer justicia a la pluralidad de la experiencia humana. En un apunte Thoreau duda de que la persona dedicada a la ciencia “descubra un mundo que la mente humana pueda habitar con todas sus facultades” (5 de septiembre de 1851). En otro, elogia al científico porque “la suma de lo que cualquier escritor puede ofrecer es simplemente cierta experiencia humana, ya sea poeta o filósofo u hombre de ciencia. La persona con más ciencia es la persona más viva; su vida es el mayor de los eventos” (6 de mayo de 1854).

El pasaje anterior está escrito poco antes de la publicación de Walden; hasta ese momento, la ciencia era un elemento de la cultura común o colectiva de los EE.UU. y no había una autoridad central que otorgase sus credenciales a quienes luego trabajarían como científicos, a menudo al margen de la universidad. Formado en Harvard, el propio Thoreau colaboró con científicos universitarios como Louis Agassiz, pero la palabra scientist no fue de uso común hasta después de la muerte de Thoreau en 1862. Sin embargo, en esa década de 1850 los “hombres de ciencia” comenzaron a identificarse como un grupo distinto, formado en las universidades.

Durante esos años Thoreau presenció cómo se separaban, entre otras, la cultura de las ciencias y la de las letras. Y lo constata en repetidas ocasiones, afirmando por ejemplo que ya “es imposible que la misma persona vea las cosas desde el punto de vista del poeta y desde el punto de vista del científico” (18 de febrero de 1852). De modo que el diario de Thoreau es de gran interés para estudiar lo que luego se llamó el problema de la separación de “las dos culturas”, por decirlo con la ya muy trivializada distinción de C. P. Snow.

Lago Walden (Concord, Massachusetts, EE.UU.). Fueron los dos años que pasó viviendo en su orilla los que inspiraron a Thoreau su obra “Walden” (1854). Foto: Antonio Casado da Rocha

Mi hipótesis, que aquí no puedo más que esbozar, es que Thoreau se resistió a la separación de esas dos culturas y que esa oposición se refleja en sus escritos sobre la percepción y apreciación del paisaje. En un momento de auge del positivismo y su ideal de completa objetividad, Thoreau desarrolló una visión que no es ni empirista ni idealista. En ella, el paisaje no es algo meramente natural ni cultural, objetivo o subjetivo, sino una relación que se halla entre el sujeto y el objeto, un proceso que le afecta. Un fenómeno que no es independiente del observador, sino que interactúa con él. Este pasaje me parece crucial al respecto:

“Creo que el científico comete un error que también repite la mayoría de la humanidad: prestar toda tu atención únicamente al fenómeno que te interesa, como si fuera algo independiente de ti, y no como si estuviera relacionado contigo. El hecho relevante es su efecto sobre mí. […] El filósofo que pretende reducir el arco iris a su explicación nunca lo ha visto de verdad. Con respecto a esos objetos, observo que lo que me importa no son ellos mismos, ese objeto con el que trafican los científicos, sino que mi punto de interés es algo que está entre los objetos y yo.” (5 de noviembre de 1857)

En esta manera de concebir el paisaje Thoreau no lo construye como un objeto estático, sino como una interacción con el sujeto observador a través de las posibilidades vitales que le ofrece (affordances). Para ilustrarlo podemos acudir a otro pasaje del diario, del 3 de octubre de 1859, en el que advirtió el humo que salía de la chimenea de una granja entre los bosques donde, supuso, alguna familia estaría preparando la cena. “Hay pocas vistas más agradables para el viajero pedestre”, escribió, suponiendo que bajo el humo todo sería felicidad doméstica. Pero también era consciente de que eso solo era una suposición, que de cerca las cosas de la granja no tendrían por qué ser tan idílicas como las imaginaba el viajero. Thoreau se lanza entonces a una larga meditación sobre ese fenómeno de idealizar todo aquello que vemos. Esta es su conjetura:

“¿Por qué nos encantan las perspectivas lejanas? Porque, inmediata e inevitablemente, imaginamos una vida que vivir allí […] Mentalmente, siempre estamos tomando muestras. ¿Por qué siempre nos parecen bellos los valles lejanos, los lagos, las montañas en el horizonte? Porque por un momento nos damos cuenta de que pueden ser la casa del hombre, que la vida humana puede estar en armonía con ellos. […] Creemos que vemos estas hermosas moradas y la alegría nos invade, cuando tal vez solo veamos nuestros propios tejados. Siempre estamos ocupados en alquilar casa y tierras y poblarlas con nuestra imaginación. No hay belleza en el cielo, sino en el ojo que lo ve. La salud, la moral alta, la serenidad: he ahí los grandes paisajistas.”

Es una reflexión inicialmente trascendentalista en su reconocimiento de la belleza como algo subjetivo y como fuente de inspiración moral, pero que al mismo tiempo va más allá y deconstruye en cierto sentido ese sentimiento de idealización, haciéndolo depender de la salud y las circunstancias objetivas del sujeto. Para Thoreau la belleza no está en el cielo, sino en una capacidad que es inmanente a la humanidad. Es una llamada a habitar humanamente la tierra; dicho de otra forma, a sostener las condiciones sociales que hacen posible la vida y su mejora, que Thoreau identifica con la salud y la virtud.

Esa intuición de que la percepción del entorno está relacionada con lo que el entorno nos ofrece en términos de su habitabilidad u otras oportunidades vitales (affordances) ha sido elaborada por la psicología ecológica del siglo XX y puede ser aplicada a la filosofía del paisaje (Menatti y Casado 2016). Esa aplicación permite al menos dos cosas. Por un lado, celebra la pluralidad de la experiencia humana al tiempo que, por el otro, intenta hacer justicia epistémica y dar a la ciencia lo que es de la ciencia: un mundo natural y cultural con límites reales pero que, como escribe Thoreau, “no están fijados ni son más rígidos que la elasticidad de nuestra imaginación” (31 de mayo de 1853). Thoreau explora los límites de la racionalidad, tanto aquella con la que trabajamos los humanos en nuestra toma de decisiones cotidiana, que está acotada por muchos factores que no la hacen perfecta, como la racionalidad colectivamente desplegada sobre el mundo a través de las tecnociencias, que también tiene límites que tenemos que conocer y aprender a aceptar, los propios límites biofísicos del planeta.

Esa racionalidad es en lo que estamos trabajando ahora, en el siglo XXI, buscando algo que ya no puede ser la racionalidad ilusoria o desalmada de los siglos XIX y XX. Ha de ser una racionalidad consciente de sus límites pero tan rica como puede llegar a ser la experiencia humana en toda su pluralidad. Pues no hay una respuesta única a la pregunta sobre la naturaleza, ese conjunto de procesos con los que seguimos traficando, y que no son objetivos ni subjetivos, de ciencia o de letras, o eso al menos parece decirnos aún Thoreau desde la atalaya de sus dos siglos de vida.

En resumen, Thoreau apreció la cultura y la ciencia de su tiempo, de Humboldt a Darwin, y entendió la naturaleza en una clave más empírica o factual que el trascendentalismo de Emerson. Pero no puede decirse que recibiera el darwinismo como un ácido que disuelve toda idea de trascendencia (a la Dennet) sino que mantiene algunos elementos románticos dentro de esa visión intersubjetiva de la percepción humana que hemos esbozado mediante el concepto de affordance, contribuyendo así a una propuesta de racionalidad consciente en la que se aúnan ciencia y experiencia humana.

Referencias:

Casado da Rocha, Antonio. Una casa en Walden y otros ensayos sobre Thoreau y cultura contemporánea. Logroño, Pepitas, 2017.

Fuller, Randall. Thoreau’s debt to Darwin. Nature 546 (15 June 2017): 349-350.

Menatti, Laura, y Antonio Casado da Rocha. Landscape and Health: Connecting Psychology, Aesthetics, and Philosophy through the Concept of Affordance. Frontiers in Psychology 7:571 (2016): 1-17.

Thoreau, Henry David. Natural History of Massachusetts.The Natural History Essays, Edited by Robert Sattelmeyer. Salt Lake City, Peregrine Smith Books, 1980.

Walls, Laura Dassow. Greening Darwin’s Century: Humboldt, Thoreau, and the Politics of Hope. Victorian Review 36:2 (2010): 92-103.

Sobre el autor: Antonio Casado da Rocha es investigador titular en el Departamento de Filosofía de los Valores y Antropología Social de la UPV/EHU

El artículo Naturaleza, ciencia y cultura en el bicentenario de Henry David Thoreau se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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El profesor Javier Fernández-Macho ha llevado a cabo un estudio con el que propone un método para medir y comparar el riesgo que tienen las regiones costeras europeas de padecer los efectos de un vertido de petróleo en el mar. El modelo estadístico propuesto y probado por el investigador ha fijado un ranking de riesgo relativo o vulnerabilidad de regiones costeras frente a este tipo de polución, que de aplicarlo “podría ayudar a diseñar políticas de protección y reducir la vulnerabilidad de recursos marinos y costeros sensibles”, explica Fernández-Macho.

“El enfoque del índice no es tanto evaluar uno a uno el daño que vaya a causar un vertido, sino poner en relación el riesgo de vertidos relativo de cada región frente al resto de regiones europeas —añade—. Se trata de una ordenación para saber cuáles son las regiones que corren más riesgo, y quizá se tengan que proponer soluciones en los territorios donde corren más riesgo antes que en otros”.

El investigador ha utilizado un modelo computacional que simula el efecto de vertidos de petróleo marinos en toda la costa europea. Para componer este modelo ha considerado cuatro variables relevantes, como son la distancia desde la costa hasta el lugar donde ocurre cada incidente marítimo, la magnitud del vertido liberado como resultado del incidente marítimo, la forma y longitud de la zona costera potencialmente afectada y el efecto de las corrientes oceánicas en el lugar y fecha del incidente.

El modelo se basa en datos de 301 incidentes y accidentes ocurridos en aguas europeas entre 1970 y 2014, obtenidos de la base de datos pública de ITOPF —organización de compañías navieras y diversas instituciones relacionadas con el transporte internacional en aguas oceánicas de todo el mundo—. Con todo ello, se ha evaluado y dibujado en un mapa el riesgo relativo de 429 unidades territoriales y 156 regiones costeras definidas por Eurostat, la Oficina Europea de Estadística.

Los resultados del estudio muestran una alta heterogeneidad entre las regiones costeras europeas, y las áreas con mayor riesgo de vertido marino se encuentran predominantemente en la costa atlántica. En particular, según el estudio, las costas del Reino Unido se ven notablemente afectadas, ya que de las primeras 25 unidades territoriales más expuestas a los vertidos marinos solo hay cinco que no son británicas.

Tal y como señala Fernández-Macho, las conclusiones obtenidas en este estudio han resultado ser de bastante sentido común. Como ejemplo, cita los resultados relacionados con el Reino Unido: “En el Canal de la Mancha existe un gran tráfico marítimo, y debido a la estrechez de algunas zonas es muy lógico que a lo largo del tiempo haya habido más accidentes importantes cercanos a la costa que en otras zonas”. Asimismo, el investigador constata que “mientras no se apliquen políticas de cambio, es muy fácil extrapolar lo conocido históricamente al futuro”, es decir, es muy probable que donde haya habido accidentes graves vuelvan a ocurrir. Por todo ello, el investigador de la UPV/EHU advierte de que “las costas europeas, y sobre todo la costa atlántica, están en gran riesgo, y que es necesario aplicar políticas a nivel europeo, nacional o local para paliar el grave problema que pueden causar los vertidos de petróleo”.

En lo que respecta a las costas vascas, el investigador explica que “no son rutas por las que pasan grandes transportes marítimos y petroleros peligrosos. Nuestra afectación va más bien por el sentido de que las corrientes marinas puedan traer el vertido a nuestras costas. Por lo que nuestros niveles de riesgo son relativamente bajos”.

El estudio ha captado la atención de investigadores internacionales, interesados en ver cómo se podría adaptar el mismo tipo de índice en aguas de otros entornos geográficos.

Referencia:

J. Fernández-Macho.. Risk assessment for marine spills along European coastlines. Marine Pollution Bulletin, vol 113 (2016), pp. 200-210. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2016.09.015.

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

El artículo Riesgo de sufrir los efectos de un vertido de petróleo en el mar de las costas europeas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Lasterkari kenyarrekin egindako ikerketa baten arabera, ez da posible garun oxigenazioa egonkor mantentzea erabateko ahalegina egin bitartean, aurreko emaitzen aurka.

Irudia: UPV/EHUko ikertzaileek lasterkari kenyarrekin egindako ikerketa batek adierazi du ez dela posible garunaren oxigenazioa egonkor mantentzea erabateko ahalegina egin bitartean.

Aurretik argitaratutako azterlan baten jarraipena da ikerketa eta jatorrian argitaratutako ikerketen emaitza batzuk gezurtatuko lituzke, baita erresistentzia probetan erritmoaren kontrolaren garrantzi kritikoa azpimarratu.

Erabateko ahalegina egin bitartean (5 kilometroko erlojupeko probetan) lasterkari kenyarrak garunaren oxigenazioa tarte egonkor batean mantentzeko gai direla eta litekeena dela honek distantzia luzeko lasterketetan arrakasta izaten laguntzea eman zuen aditzera hasierako azterlanak.

Azterlan berriaren arabera, ordea, indarrak ahitu arte eta muga fisiologikoetatik gertu korrika egitean eliteko korrikalari kenyarrek ezin diote beren garunaren oxigenazioari eutsi.

Hasierako azterlanean egindako bost kilometroko erlojupeko proban lasterkariek beren erritmoa hautatu dezakete. Korrikaldiaren intentsitatea inposatuta lasterkarien garunaren oxigenazioak zein erantzun ematen duen erabateko ahalegina egin bitartean aztertzea erabaki da, lehen ikerketaren emaitzak kontrastatzeko.

Propio diseinatutako testa baliatu dute: 1.000 metroko errepikapenak (5 kilometroko erlojupeko proben bataz bestekoa baino %5 azkarrago egin behar izan dute korrika) eta errepikapenen artean errekuperatzeko 30 segundo izan dituzte lasterkariak. Ahalik eta errepikapen gehien egitea izan da helburua eta limiteraino iristea sustatzeko, korrikalariei pizgarri ekonomikoak eskaini zaizkie osatutako errepikapen gehigarri bakoitzeko.

Lasterkari onenak 8 aldiz errepikatu du 1.000 metroko proba, kilometro bakoitza 2 minutu eta 48 segundotan eginda.

Indarrak erabat ahitzea bermatzen du ariketaren diseinuak eta testaren amaieran lasterkari guztiek jaitsi zutela garunaren oxigenazio maila erakutsi dute emaitzek.

Garun oxigenazioa behera

Garun oxigenazioaren jaitsiera hipokapniarekin lotzen dute ikertzaileek. Ariketa fisikoaren ondorioz egiten den hiperbentilazioa dela eta gertatzen da hipokapnia, odoleko CO2 presio partzialaren murrizketa da. Intentsitate handiko ariketa egitean gertatzen da hiperbentilazioa eta arnasketa erantzun honen ondorioz gertatzen den hipokapniak basokonstrikzioa (eta, beraz, odol fluxuaren murrizketa) eragin dezake, garunaren oxigenazioan eragina duena.

Edonola ere, azterlaneko kenyarren garun-oxigenazioaren jaitsiera gertatzen den ariketaren intentsitatea beste edozein diziplinatako eliteko atletenaren gainetik dago. Azterlaneko lasterkari onenak (1.000 metroko serieak egiteaz gain, erritmo handiagoan egitea lortu zutenak), gainera, kolapsatu aurretik garunaren oxigenazioaren jaitsiera handiagoak jasateko gai izan ziren. Gizakion errendimenduaren mugatzaile gisa garun oxigenazioak duen garrantziaren adierazle.

Erreferentzia bibliografikoa:
Santos-Concejero, J., Billaut, F., Grobler, L., Oliván, J., Noakes, T.D., Tucker, R.. ‘Brain oxygenation declines in elite Kenyan runners during a maximal interval training session‘. European Journal of Applied Physiology 2017 Mar 20. DOI: 10.1007/s00421-017-3590-4.

Iturria:
UPV/EHUko komunikazio bulegoa: Erritmoaren garrantzi kritikoa lasterketa luzeetan

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Erythema migrans (literalemente, enrojecimiento que se desplaza) en la cara de una niña a la que ha picado una garrapata en la cabeza.

La borreliosis de Lyme puede ser bastante grave. Es la enfermedad más transmitida por garrapatas en el Hemisferio Norte y, al menos en los Estados Unidos, la que más se contagia a través de una picadura. La contraen unas 300.000 personas al año en Norteamérica y 65.000 en Europa. La causa una bacteria de tipo Borrelia.

El síntoma más normal de la infección es un enrojecimiento de la piel denominado erythema migrans que comienza en el lugar de la picadura una semana después de haberse producido, aunque muchos afectados no lo experimentan. Otros síntomas tempranos incluyen fiebre, dolor de cabeza y sensación de cansancio. En caso de no tratarse a tiempo la enfermedad, puede haber síntomas adicionales, como imposibilidad para mover uno o ambos lados de la cara, dolores articulares, fuertes cefaleas con rigidez de cuello, y palpitaciones, entre otros. Y meses o años más tarde pueden producirse nuevos episodios de algunos de estos síntomas. En esta enfermedad es importantísimo el detectarla cuanto antes porque los tratamientos disponibles son mucho más efectivos en fases tempranas. A día de hoy, la única prevención posible consiste en no exponerse a las garrapatas y, en caso de ser picado por una de ellas, retirarla cuanto antes porque, al parecer, el ácaro necesita varias horas para producir una infección efectiva.

La incidencia de la enfermedad de Lyme no ha dejado de aumentar últimamente; el número de personas contagiadas ha crecido, y cada vez es mayor la extensión del área geográfica en que se dan casos de borreliosis. Ese aumento sería una consecuencia más del aumento global de temperatura, pues este factor tiene una incidencia directa en el ciclo de vida de las garrapatas. La supervivencia de los ácaros y su velocidad de desarrollo son más altas a temperaturas elevadas.

Al igual que ocurre con otras enfermedades infecciosas, también la de Lyme tiene su propia ecología. Los ratones de campo de zonas boscosas son los principales responsables de la extensión de la enfermedad. Las garrapatas se adhieren con facilidad a los roedores y mediante su picadura les transmiten las bacterias. Por esa razón, los años en que cuentan con abundante alimento (bellotas, por ejemplo), sus poblaciones crecen mucho, y las garrapatas tienen muchas posibilidades de encontrar un huésped. De esa forma, los años buenos para los ratones también lo son para las garrapatas que, andando el tiempo, verán aumentar notablemente su población. Las consecuencias para los seres humanos son evidentes: cuantas más garrapatas hay, más probable es que se produzcan picaduras y, por lo tanto, contagios. La relación causal está bien establecida y los especialistas son capaces de predecir con dos años de antelación brotes especialmente importantes de borreliosis a partir de la abundancia de bellotas en los bosques.

La borreliosis no sería tan preocupante si hubiese una vacuna efectiva pero a día de hoy tal vacuna no existe, aunque existió. Se llegó a comercializar una hace algunos años, pero la compañía que la desarrolló decidió retirarla del mercado cuatro años después, como consecuencia de las presiones ejercidas por los grupos anti-vacunas que difundieron la especie de que provocaba artritis; era una acusación sin fundamento.

Es bueno conocer con antelación cuándo aumentará la densidad de garrapatas y, con ella, la posibilidad de contagios. Puede alertarse así a la población de las zonas más afectadas, de manera que extremen los cuidados para evitar la infección o detectarla cuanto antes. Pero la solución más efectiva, sin duda, es la vacuna. El que carezcamos hoy de ella es otra triste victoria de quienes se oponen al progreso de la dignidad y bienestar humanos.

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

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Una versión anterior de este artículo fue publicada en el diario Deia el 23 de abril de 2017.

El artículo La ecología de una enfermedad se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Uxue Razkin

Fisika

Unibertsoaren hedapena ulertzeko nazioarteko ikerketa bat gidatuko du UPV/EHUko Ruth Lazkoz kosmologoak. CANTATA du izena proiektuak eta berak azaltzen duen moduan, ikertu behar dute “ba ote den modurik jakiteko, eskura ditugun datu astrofisikoekin, ea Einsteinen teorietatik harago joan beharra daukagun, azaltzeko, adibidez, zergatik gertatzen den unibertsoaren hedapen azeleratua”. Izan ere, azken urteotan egindako behaketek agerian utzi dute unibertsoak ez duela jokatzen Einsteinen grabitatearen teoriaren arabera espero zitekeen bezala. CANTATA proiektuaren balorazioa “oso ona” dela adierazi dute.

Ingurumena

Aragoi aldeko mendilerro garaienetan ere tenperatura nabarmen epeldu da azken lau hamarkadotan, ikerketa batean egiaztatu berri dutenez. Erdialdeko Pirinioetako serie klimatikoak aztertu ditu Rovira i Virgili Unibertsitateko ikerketa talde batek, 1910etik 2013rako tartea hartzen dute serie horiek. Hiru aldagai hartu dituzte kontuan: tenperatura minimoak, maximoak eta prezipitazioak. 1970etik 2013ra, tenperatura maximoak 0,57 gradu epeldu dira hamarkada bakoitzeko. “Aurreko urteekin alderatzen badugu, igoera bikoiztu baino gehiago egin da”, dio Nuria Perez-Zanon artikuluaren egile nagusiak.

Emakumeak zientzian

Amaia Lujanbio ikertzailea elkarrizketatu du Ana Galarragak. New Yorken dago bera eta minbizia ikertzeko laborategi bateko burua da Lujanbio Laboratory, Mount Sinaiko Icahn Medikuntza Fakultatean. Txikitatik gustatu izan zaio zientzia. Hala, Biologia ikasi zuen Nafarroako Unibertsitatean. 2004. urtean praktikak egiteko beka bat eskuratu zuen Ikerketa Onkologikoetarako Zentroan eta orduan hasi zen minbizia ikertzen, zehazki, aldaketa epigenetikoak. Lujanbioren esanetan, “oso interesgarria” da gaia eta era berean, jende askori eragiten dio. Laborategian saguekin egiten dute lan. CRISPR teknologiaren bidez, mutazio genetikoak eragiten dizkiete, eta, gero, tratamendu desberdinak probatzen dituzte. “Izan ere, gibeleko minbizia oso gaixotasun gaiztoa da, eta ez dago tratamendu onik oso gaixo daudenentzat”.

Eboluzioa

Ugaztunen eta tetrapodo guztien arbaso komunaren titina-zatiak berreraikita, CIC nanoGUNEko ikertzaile batzuek ikusi dute korrelazioa dagoela titinaren (proteina) ezaugarrien eta animalien tamainaren artean. Ateratako ondorioak fosilekin eta datu bibliografikoekin alderatu dituzte, eta baieztatu dute emaitzak zuzenak direla. NanoGUNEko Nanobiomekanika taldeko Ikerbasque ikertzaile Raúl Pérez-Jiménezek zuzendutako ikerketaren berri ematen du testuan: “Interesgarriena da proteinaren eboluzio mekanokimikoa ikusi dugula, hau da, eboluzioan zehar titina nola aldatu den”.

Biologia

Inurri hosto-ebakitzaileen izaera eta portaera “berezia” gertutik ezagutzeko parada izan dugu testu interesgarri honen bitartez. Nekazaritzatik onura nabarmenak atera dituzte eta arrakasta handiko inurri-espezieak dira Hego eta Erdialdeko Amerikako baso eta oihanetan. Guztira, 41 espezie dira hosto-ebakitzaileak, bigenerotakoak, Atta eta Acromymex hain zuzen ere. Dena dela, arrakasta horrek badu alde txarrik gizakiontzat, espezie batzuek giza nekazaritzarako eta azpiegituretarako kaltegarriak diren izurriteak sortzen dituzte eta. Inurri hauek landare batzuen hostoak bildu eta ebaki egiten dituzte. Gero, hosto zatiak lurpeko habiako ganbaretara eraman eta hosto zati horietan onddoak hazten dituzte. Eta hori gutxi balitz, hondarrak garbitu eta habiatik urrun dagoen zabor-piletara eramaten dituzte.

Mikrobiologia

Bilboko itsasadarrean maiatzean egin zen triatloian, partaide batzuk leptospirosia izeneko gaixotasunak jota gelditu omen ziren. Albiste horrek kezka handia sortu du eta horregatik, Miren Basarasek idatzi du gaixotasun horri buruzko artikulu argigarria. Animalietatik etorritako gaixotasuna da eta Leptospira interrogans bakterioak transmititzen du. Leptospirosia mundu osoan zehar aurkitu daiteke, Euskal Autonomi Erkidegoan ere, noizbehinka kasuak detektatzen dira. Leptospirak zenbait modutara iristen dira gizaki barnera. Modurik arruntena da ur kutsatuarekin kontaktua izatea eta igeri sartzea bakterioak gizakira, larruazaleko zauritxoetatik edo urraduretatik. Zorionez, tratamendu eraginkorra du.

Paleobiologia

Azken 100 urteetan aurkitutako fosilen berrazterketa batetik abiatuz, duela 2,5 milioi urte inguru, itsas megafaunaren heren bat desagertu zela jakin da orain. Juanma Gallegok eman dizkigu publikatu berri duten ikerketaren xehetasunak. Adibidez, suntsipen horretan, besteak beste, inoiz existitu den marrazorik handiena desagertu zen: Carcharodon megalodon izenekoa. Itsas megafauna osotasunean hartzea erabaki zuten. Itsas ugaztunak izan ziren galera gehien nozitu zutenak. Egin dituzten kalkuluen arabera, mota horretako animalien %55 desagertu ziren. Itsas dortoken %43 desagertu ziren, eta itsas hegaztien %35. Suntsipena azaltzeko, ikertzaileek itsas mailaren hipotesiari heldu diote: “Kostaldetik gertu dauden sakonera txikiko uretan bizi ziren animaliek nozitu zuten bereziki iraungipena”.

Astrofisika

1997ko uztailaren 4an gizakiak, lehenengoz, robot bat jarri zuen Marteko lurrazalean. Harrezkero, Marteko argazki asko jaso ditugu. Aste honetan 20 urte beteko ditu gizakiak Marten. Hurrengo erronka izango da 2030ean astronautak eramatea planeta gorrira.

Medikuntza

Aspalditik erabiltzen dira biometalak (altzairu herdoilgaitza eta titanio aleazioak) medikuntzan: protesietan, soldatzeko lotura elementuetan eta arazo kardiobaskularretan erabiltzen diren stentetan. Eragozpenak badaude, baina. Adibidez, bigarren ebakuntza bat egin behar izaten da materiala kentzeko behin zeregin medikua beteta. Biometal hauen ordez material degradagarria erabilita bigarren ebakuntza horiek saihestu daitezke. Ideia honi jarraiki, hainbat ikerketa egiten ari dira beste material batzuekin, magnesioaren familiarekin eta haren aleazioekin, besteak beste.

Kimika

Hondakin plastikoen kantitatea gero eta handiagoa da eta hori arazo bihurtzen ari da. 2014. urtean munduan 311 milioi tona plastiko inguru kontsumitu ziren. Datozen urteetarako herrialde garatuetako plastiko kontsumoak zein produkzioak %3 gora egitea espero da, eta herrialde azpigaratuetakoak %10 inguru. Hondakin plastikoen artean ugarienak, %60 inguruko masa proportzioan, poliolefinak dira. Eta Poliolefinen pirolisia, dentsitate altuko polietilenoarena konkretuki, aurkezten da berauen birziklatzerako aukera interesgarri moduan. Irakur ezazue artikulua jakiteko zertan datzan prozesu hori!

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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.

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Egileaz: Uxue Razkin Deiako kazetaria da.

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El arte y la ciencia son dos formas de conocimiento aparentemente alejadas, en gran medida consecuencia de la especialización profesional y la educación compartimentada. Del estudio de esta impostada separación surgió el estereotipo de las dos culturas, las ciencias y las humanidades, para referirnos a esa brecha de conocimiento. La realidad es que la ciencia y el arte sí están conectadas y que ninguna forma de conocimiento es impermeable a otra. Por poner algunos ejemplos: ¿Cómo podría crearse una obra plástica sin las técnicas propiciadas por la ciencia? ¿Cómo podríamos interpretar la elección de materiales?

Estas y otras cuestiones relacionadas furon tratadas por destacados profesionales -artistas, ilustradores, filósofos y científicos- que han puesto el foco en ese difuso trazo que une la ciencia y el arte. El ciclo Ciencia & Arte se desarrolló, bajo la dirección de Deborah García Bello, a lo largo de cuatro jornadas que se celebraron los jueves días 6 y 27 de abril y 11 y 25 de mayo de 2017 en el auditorio del Museo Guggeheim Bilbao.

Esta actividad de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU se enmarca en el programa TopARTE que conmemora el XX Aniversario del Museo Guggenheim Bilbao.

Segunda jornada. 3ª conferencia

José Ramón Marcaida, especialista en historia de la ciencia e historia del arte de la Edad Moderna de la Universidad de Cambridge : La relación entre el desarrollo de la ciencia y la creación artística

Las primeras ilustraciones de animales y plantas, el coleccionismo de maravillas naturales, el trabajo de los artistas… A lo largo de su historia, el ser humano ha representado la naturaleza de diferentes maneras que han jugado un papel fundamental en la generación de conocimiento científico. Pero esta influencia también se ha dado en la dirección inversa, puesto que los descubrimientos científicos han servido de inspiración y han influido en el desarrollo de técnicas pictóricas y estilos artísticos, marcando el devenir de la historia del arte.

La relación entre el desarrollo de la ciencia y la creación artística

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

El artículo Arte & Ciencia: La relación entre el desarrollo de la ciencia y la creación artística se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Arte & Ciencia: Química y Arte, reacciones creativas
2. Arte & Ciencia: La importancia de la ciencia para la conservación del arte
3. Arte & Ciencia: Imaginario marino

MikroRNAren edizio arazoak zenbait tumore motarekin daude lotuta. Ikerketa berri batek etorkizun handiko emaitzak lortu ditu garun tumoreekiko. Isabel Pérez Castrok azaltzen du Brain tumours and the lack of molecular editing.

Raman espektroskopia bezalako kimika analitikoko teknikak hobetzen ditu plasmonikak, baina datuak indargabetu ditzake. Hau ekiditeko metodoa aurkezten du DIPCk. Recovering native chemical information from surface-enhanced Raman scattering

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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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En un artículo anterior hablábamos de cómo se descubren las variantes genéticas (los polimorfismos de un solo nucleótido ‒SNPs‒, ¿recuerdas?) que podemos relacionar estadísticamente con diversas enfermedades o trastornos mediante estudios de asociación del genoma completo (GWAS, Genome-wide association study). Es importante dejar claro que estas asociaciones nos señalan algunos cambios en el ADN que aumentan la probabilidad de que padezcamos una patología, sin que ello signifique que la vayamos a sufrir necesariamente.

Entonces ya apuntábamos a un problema de estas correlaciones SNP-patología: salvo excepciones, no indican de forma clara la causa concreta de la enfermedad. Sabemos que un nucleótido concreto en una posición específica del genoma aumenta la predisposición a padecer un trastorno determinado, pero poco conocemos sobre los mecanismos celulares y rutas metabólicas que llevan de una variación concreta del ADN a la enfermedad. Y esto es importante si queremos investigar tratamientos efectivos.

Como ya se explicó en el artículo anterior, un polimorfismo de un solo nucleótido (SNP) no es más que una diferencia en un punto de la secuencia de ADN entre distintos individuos. En la imagen, el individuo 1 tiene un par C-G en la posición señalada, mientras que el individuo 2 tiene el par de nucleótidos A-T. El resto de la secuencia mostrada es idéntica

En algunos casos sí que podemos deducir las causas: si hay un cambio en la secuencia de un gen, este cambio puede afectar a la estructura de la proteína resultante y, según las funciones de esta, podemos tratar de inferir los mecanismos que llevan a sufrir el trastorno. Pero esto sólo ocurre en un 5-10% de los SNPs estudiados y asociados a patologías: el resto de variantes genéticas relacionadas con enfermedades a través de GWAS se encuentran en zonas del genoma que no codifican proteínas (en el mal denominado ADN basura).

¿Qué ocurre en el resto de casos? ¿Cómo puede afectar una variante genética, un pequeño cambio en la secuencia de ADN, al funcionamiento de la célula si no se encuentra directamente implicada en la construcción de proteínas? Pues a través de otros mecanismos, principalmente mediante la regulación de la expresión génica.

Expresión génica

Aunque la secuencia de ADN de todas nuestras células es la misma (salvo mutaciones puntuales), resulta evidente que existen muchos tipos distintos de células: las células que forman los músculos son distintas a las del hígado o el páncreas, a las epiteliales o a las neuronas. Esto se debe a que no se «activan» los mismos genes ni con la misma intensidad en las distintas células.

Recordemos que los genes son secuencias de ADN que contienen la información para fabricar una proteína. Para ello, previamente se transcriben a ARN mediante la acción de la enzima ARN polimerasa, se eliminan fragmentos no codificantes de su interior (los denominados intrones) y las secuencias resultantes (denominadas ARNm) se traducen a proteínas. Un cambio en la secuencia de ADN que define un gen puede conllevar que la proteína se fabrique mal y que aparezca una enfermedad grave.

Fuente imagen

Así pues, un gen contiene la información necesaria para fabricar una proteína, pero no sobre cuándo empezar este proceso, cuánta cantidad de proteína es necesaria y en qué tipo de células se debe llevar a cabo. De esta regulación de la expresión génica, se encargan factores externos, diversos actores en el interior de la célula y, en particular, otras secuencias cromosómicas. Un ejemplo sería la propia secuencia que marca el inicio de transcripción donde se une la enzima ARN polimerasa (promotor). Otros fragmentos de ADN van a actuar como potenciadores de la transcripción o represores. A grandes rasgos, estos fragmentos (que no tienen por qué encontrarse cerca del gen que controlan) regulan el plegamiento de la cadena de ADN como lugares de unión de otros complejos enzimáticos, permitiendo un mejor o peor acceso de la ARN polimerasa al inicio de la transcripción. Una variación en estas secuencias no influye en cómo se construye la proteína, sino en qué condiciones se va a fabricar y en qué magnitud.

Podemos medir la expresión de un gen en un tejido concreto estimando qué cantidad de ARNm se ha fabricado, lo que se conoce como transcriptoma. Avances recientes en secuenciación genética han permitido obtener transcriptomas con una eficacia elevada.

Expression quantitative trait loci

Así pues, resumiendo, podemos utilizar técnicas avanzadas de secuenciación masiva para obtener tanto el genoma de un conjunto de individuos como su transcriptoma. De hecho, empezamos a disponer de grandes bases de datos con ambos datos asociados a patologías y rasgos concretos de los donantes de muestras. Analizando estas bases de datos con potentes herramientas computacionales y estadísticas podemos relacionar variaciones concretas del genoma (en particular, SNPs) en regiones no codificantes, con cambios en la expresión génica. A estas regiones del ADN cuyos cambios afectan a la expresión génica de uno o más genes se les denomina eQTLs (expression quantitative trait loci). Vamos a utilizar esta definición con frecuencia a lo largo de este artículo, así que vamos a explicar con más detalle qué significa.

Imagen modificada de Wikipedia Commons.

Un eQTL es una posición concreta del genoma que, en función del nucleótido que se encuentre en ella, va a influir en la predisponibilidad a poseer algún rasgo o padecer enfermedad concreta. Pero no lo va a hacer modificando la estructura de la proteína codificada por un gen, sino alterando la expresión génica. Es decir, las personas que presenten en su genoma un eQTL determinado van a fabricar proteínas de forma correcta, pero en una cantidad distinta de la adecuada para el funcionamiento adecuado de la célula, pudiendo dar lugar a algún trastorno determinado o rasgo específico.

En la figura anterior, un factor de transcripción se une a los promotores de los genes A y B, dando como resultado una cierta cantidad de proteína (A). Si hay una variación en el promotor del gen A (indicada con un triángulo negro en la figura) la cantidad de proteína fabricada disminuye.

Una variante concreta de un eQTL (señalada con un rectángulo azul a la izquierda) lleva consigo un cambio en la expresión de un gen concreto (rectángulo verde a la derecha).

¿Cómo se localizan eQTLs en el genoma? Primero, se obtienen los SNPs de cada uno de los participantes en el experimento como se explicó en el anterior artículo. En la siguiente figura se toman como ejemplo dos polimorfismos de los cromosomas 4 y 14, marcados como SNP1 y SNP2. Recuerda que un SNP varía de individuo a individuo, aunque en este ejemplo sólo consideraremos dos variantes posibles.

A continuación se obtiene una muestra del tejido de interés (recuerda que la expresión génica depende del tipo concreto de células) y se mide la cantidad de ARNm fabricado de distintos genes (con técnicas como RNA-seq). Podemos representar para cada variante de un SNP la cantidad de ARNm expresada de un gen concreto (en la figura, los puntos negros de las gráficas). Se observa que en el primer SNP no hay apenas variación en el nivel de expresión según se posea una variante u otra (fíjate en las formas de las distribuciones de puntos, destacadas en fondo azul), mientras que en el segundo hay una mayor expresión en la variante 2. Por lo tanto, diríamos que el SNP2 tiene asociados cambios destacables de expresión génica según la variante implicada, por lo que sería un eQTL.

Con este tipo de estudios se han podido localizar un gran número de eQTLs en nuestro genoma. Muchas de estas zonas influyen en la expresión génica por encontrarse cerca del lugar donde se inicia la transcripción del gen: se conocen como cis-eQTL. Hay que tener en cuenta que «cerca» puede significar hasta un millón de nucleótidos de distancia entre el SNP y el inicio del gen. Otras variaciones, sin embargo, son capaces de modificar la expresión de un gen situado a mucha distancia del SNP implicado, e incluso en un cromosoma distinto: son los denominados trans-eQTL.

Empezábamos este artículo comentando que conocer que una variante genética esté asociada a una enfermedad no implica que podamos entender cuál es el mecanismo subyacente, lo cual no nos da pistas de cómo tratar el problema. Si descubrimos que esta variante afecta a la expresión de un gen determinado, y conocemos su función celular, sí que podemos investigar nuevos tratamientos.

Pongamos un ejemplo concreto. Recientemente se descubrió un SNP asociado a un menor riesgo de padecer un infarto de miocardio. Se comprobó que la variante menos común de este SNP (la T destacada en azul en la siguiente figura) promueve la expresión de un gen en el hígado que produce sortilina. Estudios posteriores con ratones demostraron que esta proteína disminuye los niveles de colesterol LDL, asociado a riesgo cardíaco.

Otros ejemplos de eQTLs recientemente descubiertos han contribuido a explicar la asociaciones de variantes genéticas con enfermedades como el asma infantil, la enfermedad de Crohn o el lupus.

Este post ha sido realizado por Guillermo Peris (@Waltzing_piglet) y es una colaboración de Naukas con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.

Referencias

• Gene expression. Scitable (Nature Education).
• The role of regulatory variation in complex traits and disease. Albert, F.A. and Kruglyak, L. (2015) Nature Reviews Genetics 16, 197–212. doi:10.1038/nrg3891
• Expression quantitative trait loci: present and future. Nica A.C. and Dermitzakis E.T. (2013). Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci.;368: 20120362
  doi: 10.1098/rstb.2012.0362
• The study of eQTL variations by RNA-seq: from SNPs to phenotypes. Majewski, J. and Pastinen, T. (2011) Trends in Genetics 27 (2) , 72-79. doi: 10.1016/j.tig.2010.10.006.

El artículo Sobre la predisposición genética a padecer enfermedades (II) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Sobre la predisposición genética a padecer enfermedades
2. Dani y Fiti sobre la ingeniería genética
3. Dudas sobre las vacunas: problemas y soluciones

Ana Galarraga / Elhuyar Zientzia Amaia Lujanbio Goizueta goizuetarra da, baina bere herritik kilometro askotara erantzun die gure galderei: New Yorketik, hain zuzen. Izan ere, minbizia ikertzeko laborategi bateko buru da han, Lujambio Laboratory, Mount Sinaiko Icahn Medikuntza Fakultatean.

Zuzen-zuzenean iritsi da hara. Dioenez, txiki-txikitatik gustatu izan zaizkio ikerketa eta zientzia; eskolan, matematikak eta natura omen ziren bere gai gogokoenak. Aurrerago, berriz, genetika ikasi zuenean, “maiteminduta” geratu zen: “Izan ere, DNAk logika matematikoa dauka. Gainera, DNAk bizitzaren sekretua gordetzen du, eta izugarrizko ahalmena du gure biologia ulertzeko, baita gaixotasunak sendatzeko ere”.

Hala, Biologia ikasi zuen Nafarroako Unibertsitatean. Oso garbi zuen tesia egin nahi zuela, eta praktikak egin zituen zenbait laborategitan. 2004an beka bat lortu zuen praktikak egiteko Ikerketa Onkologikoetarako Zentroan (CNIO), eta orduan hasi zen minbizia ikertzen, zehazki, aldaketa epigenetikoak.

Amaia Lujanbio ikertzailea laborategian.

Haren esanean, “oso gai interesgarria da, eta, gainera, jende askori eragiten dio. Horregatik, tesia minbiziaren arloan egitea erabaki nuen. Eta hamabi urte geroago, arlo berean jarraitzen dut”. Izan ere, asko betetzen du bere lanak: “Beti gauza berriak ikasten ari gara, eta, noizean behin, emaitza ustekabekoak lortzen ditugu; eureka momentuak!”.

Gainera, orain arteko bidean oso ondo joan zaiola aitortu du: “Lehendabizi nire tesian, gero doktoretza ondorengoan, eta orain nire laborategian, baliabide nahiko izan ditut eta horrek gauzak errazten ditu”.

Hala ere, dena ez da erraza, noski: “Esperimentuak ateratzen ez direnean… Eta etengabeko ziurgabetasuna dugu, gure lana aurreratzeko kanpoko finantziazioa behar baitugu”. Baina ez luke ezer ere aldatuko: “Erabaki batzuk ez dira izan zuzenenak, baina egoera horietan ere asko ikasten da”

Tratamendu egokienaren bila

Lujanbioren laborategian, saguekin egiten dute lan. CRISPR teknologiaren bidez, mutazio genetikoak eragiten dizkiete, eta, gero, tratamendu desberdinak probatzen dituzte. “Izan ere, gibeleko minbizia oso gaixotasun gaiztoa da, eta ez dago tratamendu onik oso gaixo daudenentzat”. Hori lortzea dute helburu, beraz.

Ikerketa-burua denez, erantzukizun handia du, “baita azken hitza ere”, zehaztu du. Bestela, etxetik kanpo lana egitea antzekoa da profesionalki, baina onartu du kulturalki badaudela desberdintasunak: “Ameriketan ez dira gu bezain langileak, baina bai baikorragoak, eta beren buruengan konfiantza handiagoa dute”.

Etorkizunera begira, tratamenduak pertsonetan probatzeko helburua du, eta ziur da hurrengo hamar urteetan aurrerapen handiak egingo direla arlo horretan. Maila pertsonalean, berriz, lanaren eta bizitza pertsonalaren arteko oreka lortu nahiko luke. Dioenez, “ez da beti erraza lan honekin!” Nire ametsa? Zoriontsu izatea”.

Fitxa biografikoa:

Amaia Lujanbio Goizueta 1982an jaio zen, Goizuetan. Nafarroako Unibertsitatean lizentziatu zen Biologian, eta tesia, berriz, Madrilgo Unibertsitate Autonomoan egin zuen. Ordutik aurrera, bere ikertzaile-ibilbideak ez du etenik izan. Zenbait artikulu argitaratu ditu zientzia-aldizkari nabarmenenetan, eta, orain, bere izeneko laborategia zuzentzen du, Mount Sinaiko Icahn Medikuntza Fakultatean (New York).

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

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Elhuyar Zientzia eta Teknologia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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Una de las grandes tendencias en el mundo científico durante las últimas décadas ha sido el imparable avance de China. Decidido a ser una potencia de alcance mundial el gobierno chino ha ejecutado una deliberada estrategia de desarrollo de la ciencia y la tecnología que comenzó hace muchos años, cuando de repente los laboratorios del mundo en múltiples especialidades se llenaron de estudiantes doctorales y postdoctorales provenientes de aquel país con especial hincapié en determinados campos que se consideraron estratégicos. Estos estudiantes regresaron a China, donde montaron laboratorios y centros de investigación conectados a la comunidad científica internacional; miles, centenares de miles de nuevos puestos de trabajo se crearon en estos campos, y se comenzó a desarrollar una verdadera invasión de publicaciones de equipos chinos que después se transformó en un diluvio de nuevas revistas especializadas creadas específicamente para este mercado. El país ha ejecutado un salto científico enorme desde finales del siglo XX como parte de una clara estrategia política: el gobierno ha decidido que la ciencia es clave para el estátus de potencia mundial de China.

El problema es que inevitablemente el fomento por parte de un estado de cualquier cosa provoca el desarrollo paralelo de un fenómeno de picaresca: los espabilados de turno se aferran a la tradicional corta visión de las burocracias para aprovecharse de los incentivos (económicos, profesionales, sociales) que se usan para desarrollar un campo, en este caso la ciencia. Y surge el fraude, en múltiples formas y variedades. La ciencia trucha en China se ha convertido en un auténtico problema, y no sólo para el gobierno local y su despilfarro de recursos en resultados falsos: el volumen de publicación es tal que se corre un riesgo real de que acabe contaminando el avance científico en todo el mundo. Para dar una idea según algunas estimaciones de científicos chinos del área de biomedicina hasta el 40% de todas las publicaciones locales de su sector podrían contener algún tipo de fraude. Esto supone un problema colosal, dado el enorme número de publicaciones que salen hoy de aquel país.

Las instituciones chinas han tomado cartas en el asunto, castigando ejemplarmente los casos que han salido a la luz con penas que incluyen la devolución del dinero concedido en forma de proyectos de investigación. Los departamentos encargados de supervisar el sistema de investigación están preocupados por la reputación internacional de China tras escándalos como la reciente retracción en masa de 107 artículos que se habían publicado en una revista (Tumor Biology) tras pasar una falsa revisión por pares en la que los presuntos revisores no existían. El Ministerio chino de Ciencia y Tecnología ha anunciado una política de ‘tolerancia cero’ con las falsificaciones y los fraudes. Una política que en algunos casos puede acabar con duras penas de prisión para los investigadores responsables de malas conductas científicas, y hasta potencialmente en la pena de muerte.

Sí: en el caso de que se pueda demostrar que una falsificación de datos científicos haya dañado a personas, por ejemplo en pruebas clínicas de medicamentos, el castigo podría llegar hasta la ejecución de los culpables. Según sentencias emitidas por algunos tribunales chinos no hay diferencia entre la falsificación de datos científicos y la falsificación de moneda, por lo que las penas de cárcel están garantizadas; pero en caso de que se perjudique a terceros se podría llegar en principio a la pena de muerte. Cosa que en China no es ninguna tontería: se trata del país con mayor entusiasmo con esta institución penal abolida en muchas partes del mundo, pero que allí se sigue practicando. Se calcula que el país ejecuta a más de 2.o00 prisioneros al año por diversos delitos que incluyen casos graves de soborno o corrupción, aunque las cifras exactas no son conocidas.

El fraude científico es, en esencia, una forma de crimen especialmente poco inteligente, ya que la naturaleza no hace trampas y las posibilidades de que las falsificaciones e invenciones no se descubran (tarde o temprano) es cero. La ciencia como cuerpo de conocimiento a la larga no sale dañado porque los datos espurios son eliminados por posteriores investigaciones: cualquier falsificación sobre el comportamiento del universo acaba por colisionar con la realidad y es eliminada. Para la ciencia es una pérdida de tiempo y una molestia que detrae recursos de los investigadores serios y retrasa el avance. Para las burocracias que financian la actividad científica, sin embargo, se trata de una estafa, pura y simple: el robo de unos recursos obtenidos con premisas falsas y un insulto a la autoridad que concede esos recursos. Por el bien de la ciencia como actividad y como conocimiento es necesario luchar contra el fraude, que supone un desperdicio y una pérdida de tiempo y dinero, y en ese sentido la postura de las autoridades chinas es encomiable. Aunque es obvio que la pena de muerte supone un castigo un tanto excesivo para el fraude científico, y rechazable en cualquier caso.

Sobre el autor: José Cervera (@Retiario) es periodista especializado en ciencia y tecnología y da clases de periodismo digital.

El artículo Pena de muerte contra el fraude científico se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. Fraude científico (III). Profundizando en los dos tipos de fraude
2. Fraude científico (y V). Resumen y conclusiones
3. Fraude científico (I). Una primera aproximación

Juan Ignacio Pérez eta Miren Bego Urrutia Janaria

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Nekazaritza da giza zibilizazioaren lorpen garrantzitsuenetako bat. Neolitoan gertatu zen nekazaritza-iraultzari esker izugarri hazi zen giza populazioa eta, neurri handi batean, iraultza horri zor dio gizakiak lortu duen hedapena. Bada, gizakia baino lehenago, inurrien espezie batzuek erdietsi zuten lorpen hori bera. Zehatzak izateko, duela 50 milioi urte hasi ziren laborantzan jarduten inurri horiek, inurri hosto-ebakitzaile izenez ezagutzen diren inurriak.

1. irudia: Inurri hosto-ebakitzaileak.

Nekazaritza gizakiarentzat oso garrantzitsua izan bada, inurri hosto-ebakitzaileek onura nabarmenak atera dituzte jardun horretatik: arrakasta handiko inurri-espezieak dira Hego eta Erdialdeko Amerikako baso eta oihanetan. Guztira, 41 espezie dira hosto-ebakitzaileak, bi generotakoak, Atta eta Acromymex hain zuzen ere. Arrakasta horrek, baina, badu alde txarrik gizakiontzat, espezie batzuek giza nekazaritzarako eta azpiegituretarako kaltegarriak diren izurriteak sortzen dituzte eta.

Inurri hosto-ebakitzaileek landare batzuen hostoak bildu eta ebaki egiten dituzte; hortik datorkie izena, noski. Gero, hosto zatiak lurpeko habiako ganbaretara eraman eta hosto zati horietan onddoak hazten dituzte. Gongilidia izena duten egitura bereziak dira inurriek jaten dituzten onddoen zatiak; gongilidiak elikagaietan oso aberatsak dira, eta larbek ere jaten dituzte. Inurri desberdinek onddo espezie desberdinak erabiltzen dituzte, baina onddo guztiak Lepiotaceae familiakoak dira.

Aurkeztu dugun mutualismo harreman horretan hirugarren osagai batek hartzen du parte, bakterio batek, izan ere. Inurriek Pseudonocardia izeneko bakterioak dituzte tegumentuan, eta badirudi inurri-espezie batzuek bakterioak elikatzeko berezko osagaiak jariatzen dituztela. Aldiz, bakterio horiek onddo-infekzioen aurkako produktuak sortzen dituzte, eta horiei esker babesten dituzte onddo-haztegiak inurriek. Bereziki, Escovpsis izeneko onddo bizkarroiaren aurkakoak dira Pseudonocardia bakterioek sortzen dituzten metabolitoak [1].

Gainera, egurats-nitrogenoa finkatzen duten bakterioek ere hartzen dute parte harreman konplexu honetan [2]. Horietako asko Klebsiella generoko bakterioak dira eta baratzean egiten dute finkatze-lana. Dirudienez, nitrogeno-eduki oso baxua dute hostoek, eta, bakterio horien jardueragatik ez balitz, nitrogenoak mugatuta egongo lirateke inurriak. Izan ere, nitrogeno horri zor diote inurriek izan duten arrakasta ekologikoa, nitrogenoan pobre samarrak baitira eurak bizi diren baso eta oihanak.

2. irudia: Klebsiella-pneumoniae bakteria.

Inurriak nekazariak direla esatea gehiegikeriatzat har liteke, baina ez da inondik inora gehiegikeria. Esan bezala, hostoak ebaki, zatiak habiara eraman eta onddoak zaintzen dituzte inurriek. Eta hori gutxi balitz, hondarrak garbitu eta habiatik urrun dagoen zabor-piletara eramaten dituzte. Zenbait espezietan, inurri laborari zaharrenek egiten dute lan hori, gazteak baratzean geratzen diren artean. Horrela, onddo- edo bakterio-infekzioez kutsatzeko arrisku gutxiago dute inurri gazteek.

Berezi samarra da hemen deskribatu dugun portaera, baina hau ez da animalien artean ezagutzen den nekazaritza-kasu bakarra. Anbrosia-kakalardoek eta termitek ere onddoak hazten dituzte. Eta kontuan hartu behar dugu digeritzeko zaila den baliabide bat ustiatzeko sinbiosia dela hau, inurrien gorputzetatik kanpoko sinbiosia. Arraroa begitantzen zaigu kanpo-sinbiosia delako, baina helburu bereko beste sinbiosi asko daude, animaliaren digestio-hodiaren barruan gertatzen direnak, hori bai.

Oharrak:

[1] Esan beharra dago Pseudonocardia Actinobacteria taldeko kidea dela, eta talde berekoak direla antibiotiko gehienak sortzen dituzten bakterioak; beraz, antibiotikoak erabiltzeari dagokionez ere, 50 milioi urte aurreratu zitzaizkigun inurriak.

[2] 2010eko urtarrileko alean Elhuyar aldizkariak ematen du kontu honen berri: Bakterioak inurrien nitrogeno-iturri.

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Egileez: Juan Ignacio Pérez Iglesias (@Uhandrea) eta Miren Bego Urrutia Biologian doktoreak dira eta UPV/EHUko Animalien Fisiologiako irakasleak.

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Artikulua UPV/EHUren ZIO (Zientzia irakurle ororentzat) bildumako Animalien aferak liburutik jaso dugu.

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Un estudio del Sol usando ondas sonoras utilizando sugiere que la capa en la que se produce la actividad magnética significativa se ha vuelto más fina en los últimos años. La persistencia de este cambio podría indicar que el Sol habría entrado en una fase de transición hacia no se sabe muy bien qué, todavía. Los resultados de este estudio fueron presentados ayer martes 4 de julio por Yvonne Elsworth, profesora de la Universidad de Birmingham, en un congreso que se está celebrando en la Universidad de Hull.

El Sol es muy parecido a un instrumento musical, excepto en que sus notas típicas están a una frecuencia muy baja – unas 100.000 veces menor que el do central. El estudio de estas ondas de sonido utilizando una técnica llamada heliosismología, nos permite descubrir lo que está pasando en el interior del Sol .

El Sol actúa como una cavidad natural que atrapa el sonido, sonido que se genera por la turbulencia existente en unos pocos cientos de kilómetros más exteriores de la zona de convección. La Universidad de Birmingham es uno de los centros pioneros a nivel mundial en el campo de la heliosismología y los investigadores han estado utilizando la Red Birmingham de Oscilaciones Solares (BISON, por sus siglas en inglés) para estudiar el Sol a través de las ondas sonoras desde 1985. Este período abarca tres ciclos de 11 años de actividad del Sol. En estos ciclos se producen fluctuaciones en el ritmo al que se crean partículas energéticas por la interacción entre el campo magnético del Sol y sus capas exteriores calientes y altamente cargadas.

Los investigadores del equipo de Elsworth han encontrado que el interior del Sol ha cambiado en los últimos años, y que estos cambios persisten en el ciclo actual. Estas observaciones, combinadas con modelos teóricos, sugieren que la distribución del campo magnético en las capas más externas podría haberse vuelto algo más delgada. Otros datos seismológicos apuntan a que la velocidad de rotación del Sol también habría sufrido algunos cambios en lo que se refiere a la forma en la que el material del sol rota a distintas latitudes.

Según Elsworth:

“[…] esto no es lo que solía ser, y la velocidad de rotación ha disminuido un poco en las latitudes alrededor de unos 60 grados. No estamos muy seguros de cuáles serán las consecuencias de esto pero está claro qué nos encontramos en tiempos inusuales. ”

Estos resultados hacen que la idea de que la dinamo del Sol esté en proceso de cambiar fundamentalmente sea menos especulativa de lo que era hace unos años.

Referencia:

R. Howe, G. R. Davies, W. J. Chaplin, Y. Elsworth, S. Basu, S. J. Hale, W. H. Ball, R. W. Komm (2017) The Sun in transition? Persistence of near-surface structural changes through Cycle 24 Mon Not R Astron Soc stx1318. DOI: 10.1093/mnras/stx1318

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

Este texto es una colaboración del Cuaderno de Cultura Científica con Next

El artículo ¿Y si el Sol estuviese cambiando de forma fundamental? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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