Los bigotes del delfín

Cuaderno de Cultura Científica - Og, 2023-06-01 11:59

¿Tú sabías que los bebés de delfín tienen bigotes cuando acaban de nacer?

Probablemente no lo habías notado, no es algo que resulte evidente a primera vista. Así que, si te estabas imaginando un pequeño delfín con un frondoso mostacho a lo Groucho Marx, ya puedes eliminar esa imagen de tu cabeza (o quizás no, es ciertamente memorable). Se trata más bien de unos pequeños pelitos, que estos mamíferos marinos lucen nada más nacer alrededor de la boca. Podrían recordar a la pelusilla que empieza a asomar bajo la nariz de algunos cachorros humanos durante la adolescencia. Pero al contrario de lo que sucede en este caso, los incipientes pelitos de los delfines bebé acaban desapareciendo al cabo de unos pocos días.

Foto: Nathalie Goddard / Marudah Cruises

¿Pero de dónde salen estos bigotes y por qué su existencia es tan efímera? Bien, se trata de lo que se conoce como una característica vestigial, es decir, un rasgo que se encuentra presente en un organismo, pero que ha perdido su función original en el desarrollo evolutivo de una especie. Podríamos imaginar los vestigios como los souvenirs de la evolución: una cosa inservible pero difícil de desechar, que recuerda distintos momentos de su historia. “Este bicho pasó por aquí, y como prueba se trajo un llavero espantoso” (o un bigote, en este caso).

Precisamente por su capacidad de ejercer como recuerdo y testimonio, las características vestigiales tienen especial importancia para la biología evolutiva. A menudo proporcionan evidencia de la historia compartida entre varias especies o nos muestran cómo ciertas estructuras biológicas han cambiado a lo largo del tiempo en respuesta a la selección natural y otros procesos evolutivos. En el caso del delfín, los bigotes nos hablan de un pasado remoto, cuadrúpedo y mucho más “frondoso”: cuando el pelo cubría todo su cuerpo, y no únicamente los alrededores de su mandíbula.

A fin de cuentas, los delfines son mamíferos, unos que nadan muy bien, eso sí. Hace 50 millones de años, su antepasados evolutivos se paseaban por la tierra y, de cuando en cuando, se adentraban en el mar para refugiarse o para cazar. Entre ellos, el más conocido es el Pakicetus, un bicho que, si me permitís la apreciación, se parecían más a una rata mutante que a un delfín (al menos, de acuerdo con algunas reconstrucciones contemporáneas). Pero esa rata tenía un plot twist (que diría Jaime Altozano) escondido debajo de la manga: su destino era regresar al mar y legar sus genes a los futuros delfines, ballenas y marsopas.

Reconstrucción del Pakicetus de Carl Buell a la izda (Fuente). Ilustración de Mr. Splinter de Tsvetomir Georgiev a la derecha

 

Los fósiles de Pakicetus fueron descubiertos por primera vez en la década de 1980 en Pakistán. El nombre de este país sirvió para bautizar a la especie, de hecho. Los Pakicetus mostraban características de mamíferos terrestres, pero también algunas que los emparentan con los cetáceos y que nos dan pistas sobre sus incipientes hábitos acuáticos. Tenían cráneos alargados, y dientes adaptados a una dieta carnívora. Contaban con extremidades posteriores alargadas y una columna vertebral que les permitía moverse tanto en tierra como en el mar. Debieron de vivir en junto a la costa del mar de Tetis durante el período Eoceno temprano. Por todo ello, se cree que eran nadadores hábiles y que probablemente pasaban bastante tiempo en el agua.

Con el tiempo, las generaciones y el lento pero implacable trabajo de la evolución, los Pakicetus fueron adaptándose cada vez más al medio acuático. Sus patas se volvieron más cortas hasta quedar convertidas en aletas. Su orificio nasal se fue desplazando hasta ocupar la posición actual, en lo alto de la coronilla. Hoy, el cuerpo de los delfines (de los cetáceos, en general) se parece mucho más al de un pez, es más hidrodinámico, está mejor preparado para nadar. Además, no queda ni un pelo en su superficie… bueno, siempre que no contemos los primeros días de vida, el tiempo que tarda el bigotillo de los delfines en caer.

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

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Mia. Marteko robota

Zientzia Kaiera - Og, 2023-06-01 09:00

Mia. Marteko robota (2022) planeta gorrira eramango gaitu bidaia liluragarri batean. Josu Goiko eta Juan Rolleren liburua zientzia eta abentura uztartzen dituen istorio xarmagarria da haurrei Marteko ezaugarriak erakusteko.

Istorio honetan, Mia izeneko robotaren egunerokoa auzoko planetan ikusiko dugu. Irakurleek, beren begien bidez, Marteko paisaia deskubrituko dute: mendi handi-handiak, arroila erraldoaik, zulo beldurgarriak… 

Marteko robotaIrudia: Mia. Marteko robota liburuaren azala. (Ilustrazioa: Juan Roller. Iturria: Denonartean)

Jakin, gaur egun badakigu Marten ura egon izan bazela urte luzez, airearen batez besteko tenperatura zero azpitik 55 gradu ingurukoa dela, etab. Ipuin hau umeei informazio hori hurbiltzeko medio bikaina da.

Argitalpenaren fitxa:
  • Izenburua: Mia. Marteko robota
  • Egilea: Josu Goiko
  • Ilustratzailea: Juan Roller
  • Argitaletxea: Denonartean
  • ISBN: 978-84-17940-97-3
  • Hizkuntza: Euskara
  • Urtea: 2022
  • Orrialdeak: 40 or.

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Los números insólitos

Cuaderno de Cultura Científica - Az, 2023-05-31 11:59

Mi libro La gran familia de los números (2021), de la colección Miradas matemáticas (Catarata, ICMAT, FESPM), está dedicado a algunas importantes familias de números naturales, entre los que están los números figurados, primos, capicúas, cíclicos, perfectos, amigos, intocables, narcisistas, felices o vampiros, entre muchos otros.

Portadas de mis tres libros de la colección Miradas matemáticas, a saber: Los secretos de la multiplicación (2019), La gran familia de los números (2021) y Las matemáticas como herramienta de creación artística (2023)Por sus dígitos los conoceréis

En el capítulo 5, titulado “Por sus dígitos los conoceréis”, se muestran familias de números naturales definidas por características de los dígitos de sus representaciones numéricas, como los números narcisistas (sobre los que también podéis leer en la entrada ¿Pueden los números enamorarse de su propia imagen?), que son aquellos números que son iguales a la suma de las potencias de sus dígitos elevados a la cantidad de dígitos que tiene el número. Por ejemplo, el número 153 es un número narcisista, puesto que, teniendo 3 cifras, que son 1, 5 y 3, se cumple que 13 + 53 + 33 = 1 + 125 + 27 = 153; o también, el número 1.634, ya que 14 + 64 + 34 + 44 = 1 + 1.296 + 81 + 256 = 1.634.

Imagen del episodio Marge, Homer y el deporte en pareja, en la que aparecen tres números curiosos, uno de ellos un número narcisista, 8.208

Otra familia de números relacionada con los números narcisistas es la que podríamos llamar números de Follet, puesto que aparecen mencionados en la novela Doble juego (2000), del escritor Ken Follet, que está formada por aquellos números que son iguales a la suma de las potencias de sus dígitos elevados a la posición que ocupan en el número (empezando por la izquierda), como el número 175, ya que 11 + 72 + 53 = 175 (1 es el primer dígito, 7 el segundo y 5 el tercero).

números insólitosPortada de la edición DEBOLSILLO (Penguin Libros) de 2003, del libro Doble juego, de Ken Follet

Otra familia de números relacionada con los números narcisistas es la formada por los números de Munchausen, aquellos números que son iguales a la suma de sus dígitos elevados a ellos mismos. Por ejemplo, el número 3.435 es un número de Munchausen, ya que 33 + 44 + 33 + 55 = 3.435 (si admitimos que 00 = 1, resulta que el anterior número es el único que existe).

Imagen de la película El barón de Munchausen (1988), dirigida por Terry Gilliam, que fue uno de los integrantes de los Monty Python, en la que el barón de Munchausen sale volando de las aguas tirando de su coleta hacia arriba

Una extensión natural de los números narcisistas es considerar que los dígitos están elevados, no a la cantidad de dígitos del número, sino a una cifra fija cualquiera, llamada orden. En este caso, a los números que son iguales a la suma de las potencias de sus dígitos elevados a una cantidad fija cualquiera, no necesariamente la cantidad de dígitos del número, se les llama números potentes o también invariantes digitales perfectos. Por ejemplo, el número 4.150, que puede expresarse como la suma de las potencias quintas de sus dígitos (que son solo cuatro), 45 + 15 + 55 + 05 = 1.024 + 1 + 3.125 = 4.150, es un número potente. Los números insólitos están relacionados con estos últimos.

Los números insólitos

En el artículo On a very thin sequence of integers (Sobre una sucesión de números enteros poco numerosa), sus autores introducen el término de número insólito. Definen un número insólito como aquel número, mayor que 1, para el cual la suma y el producto de las potencias cuadradas de sus dígitos divide al propio número (en particular, no contiene al 0 entre sus dígitos). Por ejemplo, dado el número 122.121.216, la suma de los cuadrados de sus dígitos es

12 + 22 + 22 + 12 + 22 + 12 + 22 + 12 + 62 = 56,

mientras el producto de los cuadrados de sus dígitos es

12 x 22 x 22 x 12 x 22 x 12 x 22 x 12 x 62 = 9.216,

y como ambos dividen a número 122.121.216, por lo tanto, es un número insólito.

El número más pequeño que es insólito es el 111, ya que es divisible por 3 (suma de los cuadrados de sus dígitos) y por 1 (producto de los cuadrados de sus dígitos). Y los diez primeros números insólitos son:

111, 11.112, 1.122.112, 111.111.111, 122.121.216, 1.111.112.112, 1.111.211.136, 1.116.122.112, 1.211.162.112 y 11.111.113.116.

La sucesión de números insólitos es la sucesión A098034 de la Enciclopedia On-line de Sucesiones de Números Enteros – OEIS. Además, existen solo 428 números insólitos más pequeños que 100 trillones, 1020 = 100.000.000.000.000.000.000.

En la siguiente tabla se muestran los primeros números insólitos que contienen una cifra concreta entre sus dígitos, del 1 al 9.

Parece ser que es muy difícil encontrar números insólitos que contengan la cifra 5. Como se muestra en la anterior tabla, el número insólito más pequeño que incluye la cifra 5 tiene 31 dígitos. Además, el siguiente número insólito que contiene a la cifra 5 tiene 37 dígitos:

1.111.111.111.111.111.117.111.111.111.911.111.375.

Por otra parte, el número insólito más pequeño que contiene todas las cifras, con la excepción del 5 teniendo en cuenta lo comentado, tiene 18 dígitos y es el siguiente:

711.813.411.914.121.216.

números insólitosDoble página del artículo On a very thin sequence of integers en la que aparecen los 195 números insólitos menores que un trillón, 1018, aunque se saltaron el número insólito 112.264.112.111.616¿Existen infinitos números insólitos?

Si miramos a las familias de números naturales definidas por características de los dígitos de sus representaciones numéricas, que hemos comentado al inicio de esta entrada, tenemos que:

A. Existe una cantidad finita de números narcisistas (en el libro La gran familia de los números puede leerse una sencilla demostración de que no existen números narcisistas con más de 60 dígitos), concretamente, hay tan solo 88 números narcisistas;

B. solo existe una cantidad finita de números de Follet (también en el libro La gran familia de los números, puede leerse una sencilla demostración de que no existen números de Follet con más de 22 dígitos), en concreto, hay 19 números en esta familia;

C. tan solo hay un número de Munchausen, el 3.435 (asumiendo que 00 = 1, aunque si se considera que 00 = 0, o en la definición solo se consideran dígitos no nulos, entonces hay otro más, es el número 438.579.088);

D. se desconoce si la familia de invariantes digitales perfectos es finita o infinita.

Por lo tanto, podemos tener nuestras dudas sobre si existirá una cantidad finita o infinita de números insólitos.

números insólitosNumber structure No. 5 (1983), del artista japonés-canadiense Kazuo Nakamura (1926-2002). Óleo sobre lienzo, 55 x 55 cm. Christopher Cutts Galklery, Toronto. Imagen de la página del Art Canada Institute

A continuación, vamos a construir una familia de números insólitos, de lo cual se deducirá que existen infinitos números insólitos. Empecemos considerando los números repitunos (en inglés, repunit numbers), que son aquellos que están formados por la repetición de la cifra 1, es decir, 1, 11, 111, 1.111, 11.111, etc. Si consideramos un número repituno con k dígitos (todos ellos iguales a 1), entonces la suma de los cuadrados de sus dígitos es k y el producto de los cuadrados de sus dígitos es 1. Por lo tanto, un número repituno es un número insólito si el número de dígitos k divide al número. Por ejemplo, 111 es un número repituno que es insólito, puesto que 3 divide a 111 (recordemos la regla de divisibilidad del 3, que dice que un número es divisible por 3 si, y sólo si, la suma de sus dígitos es divisible por 3).

Teorema: Si k = 3n, entonces el número repituno con k dígitos es un número insólito.

Vamos a ver que efectivamente estos números repitunos son insólitos. Para n = 1 tenemos el número 111, que claramente es insólito, ya que 3 divide a 111.

Para n = 2, tenemos el número 111.111.111, que al dividirlo por 111 se obtiene 1.001.001:

Por lo tanto, el número 111.111.111 es divisible por 9 (que es la cantidad k = 32 de dígitos), ya que 111 es divisible por 3 y 1.001.001 también es divisible por 3 (sus dígitos suman 3).

Para n = 3, tenemos un número repituno formado por 27 unos, 111.111.111.111.111.111.111.111.111, que si lo dividimos por el anterior 111.111.111 (que es divisible por 9) se obtiene 1.000.000.001.000.000.001, es decir, 1 seguido de ocho 0, luego 1, otros ocho 0 y 1, que es divisible por 3. Por lo tanto, el número repituno con 27 = 33 unos es un número insólito.

Y, de forma similar, se puede demostrar, por inducción, que los números repitunos con k = 3n son números insólitos.

Corolario: Existen infinitos números insólitos.

Los números insólitos son una curiosa familia de números naturales, de la que se conocen algunas propiedades matemáticas (algunas de ellas mostradas en esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica) y de la que se seguirá investigando en el futuro, como ocurre con las demás familias, al menos para ampliar más nuestro conocimiento sobre la naturaleza de los números.

Bibliografía

1.- R. Ibáñez, La gran familia de los números, Libros de la Catarata – ICMAT – FESPM, 2021.

2.- J. M. De Koninck, N. Doyon, On a very thin sequence of integers, Annales Universitatis Scientiarum Budapestinensis de Rolando Eötvös Nominatae, tomo 20, pp. 157-177 (2001).

3.- Página web: Numbers Aplenty.

4.- Página web: Enciclopedia On-line de Sucesiones de Números Enteros – OEIS

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

El artículo Los números insólitos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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‘Ikusezinak’ dira landareak, baita zientziarentzat ere

Zientzia Kaiera - Az, 2023-05-31 09:00

Animalien aldean, ahalegin gutxi egiten dira landareen kontserbazio politiketan, zientzialari batek ohartarazi duenez.

2023ko apirilaren amaieran, Bidebarrieta Zientifikoa hitzaldi sortaren barruan, Landareekiko itsutasuna izenburupeko mintzaldia eskaini zuen Ainara Achurra EHUko biologoak —bideoa, hemen—. Achurrak bizitzaren abenturan bidaide ditugun izaki horien inguruan izan ohi dugun indiferentzia lazgarriaz ohartarazi zuen bertan.

Sinple bezain argia da arazoaren abiapuntua: gure biziraupenerako funtsezkoak izan arren, eta gure eguneroko jardueran edonon egonik ere, ez gara konturatzen beren presentziaz. Haietaz ohartu gabe ematen dugu bizitza gehiena. Landareekiko erabateko itsutasunak jota gaude.

Halere, itsutasun hori ez da soilik gizartera mugatzen. Landare ekologo batek ohartarazi duenez, zientzia jardunean ere ematen da fenomenoa, eta hori, noski, arazo iturri garrantzitsua izan daiteke landareentzat. Baita gizateriarentzat ere.

landareak1. irudia: landareak edonon gaude egunerokotasunean, baina gehienetan ez gara konturatzen beren presentziaz, eta espezie gutxi batzuen izenak baino ez ditugu ezagutzen. (Argazkia: Juanma Gallego)

Trends in Plant Science aldizkarian argitaratutako berrikusketa artikulu batean, Yunnango (Txina) Xishuangbanna Lorategi Botaniko Tropikaleko ikertzaile Richard T. Corlett-ek landareen gaineko ezagutzaren aldeko aldarria egin du. Ez du egin, noski, pertzepzio soilean oinarrituta, gaiaren bueltan egin diren aurreko ikerketetan baizik.

Artikuluan helarazitako mezu nagusia da landareak kontserbatzeko politiketan oso gutxi egiten dela gaur egun, batez ere animalien aldean. Zientzialariaren esanetan, erreinu begetala babestea eskura dagoen zerbait da, eta helburu hori, gainera, merkea eta erraza izan daiteke, beste behin, animalien kontserbazioari bideratutako ahaleginekin konparatuta.

382.000 landare espezie inguru ezagutzen dira. Horiez gain, kalkulatzen da espezieen %10–25 oraindik ez direla deskribatu. Ezagutzak, halere, pixkanaka aurrera egiten du: urte bakoitzeko 2.000 espezie berri deskribatzen dira. Noski, deskribatu gabeko espezie horiek guztiak zientziarentzat eta kontserbazio ekimenenetarako «ikusezinak» dira.

Kalkuluak ez dira oso zehatzak, baina, datuen tarte zabala izanda ere, argi dago kezkatzeko moduko arrazoiak badirela. Landare baskular espezieen %21-48 desagertu daitezkeela kalkulatzen da. Besteak beste, zoruaren erabileran egindako aldaketak eta nekazaritza praktika ez jasangarriak daude arazoaren atzean, egilearen ustez.

Mundu mailako de facto estandarra da IUCN Naturaren Kontserbaziorako Nazioarteko Erakundeak kudeatzen duen mehatxatutako espezieen Zerrenda Gorria, baina, horretan ere, datuak nahiko etsigarriak dira. Ia ornodunen %100 ebaluatu dira zerrenda hori begira, baina, landareak %15 baino ez dira ebaluatu orain arte.

Egoera hala izanik ere, Corlettek dio buelta eman dakiokeela. Ez da mugatu gaiaren bueltan dauden arazoen katalogo bat osatzera. Aitzitik, irtenbideak ere proposatu ditu. Gauza berriak egiteari ekin beharrean, beharrezkotzat jo du dagoeneko martxan diren ekimen eta jardueretan sakontzea. «Jende, espazio, finantziazio eta monitorizazio gehiago, bai eta eraginkorrak diren tokian tokiko esku hartze gehiago», behar direla nabarmendu du egileak.

Adituaren esanetan, gakoetako bat izan daiteke landareetan aditu gehiago trebatzea, jardun horretan nahikoa ez daudela uste duelako. Batez ere eremu tropikaletan omen dira beharrezkoak, bertan ikertu gabeko espezie asko daudelako; horietako batzuk, gainera, oraindik deskribatu gabe daude. Ezaugarritu gabeko landare horiek zientziarentzat «ikusezin» direla dio egileak. Ondorioz, espezie horiek desagertu daitezke gizakiok horren jakitun izan gabe. Egilea sinetsita dago horrelako «iraungipen ilunak» gertatu direla dagoeneko.

2. irudia: munduko leku askotan hazien bankuak sortu dira, espezie eta barietateen kontserbazioa erraztu aldera. Halere, hazi guztiak ezin daitezke kontserbatu. (Argazkia: Juanma Gallego)

Modu berean, landareentzako babesleku txikiak sortzearen alde azaldu da. «Existitzen diren babesleku gehienak paisaia karismatikoak edo eta ornodunak babesteko izendatu ziren“, idatzi du artikuluan. «Ondorioz, askotan ez dute modu egokian babesten arriskuan dauden landare taxonak».

Espeziearen eta arloaren araberako erabakiak hartu beharko direla sinetsita dago. Kasurako, espezie bat babesteko kontserbazio eremu bat ezarri daiteke, baina, aldi berean, beharrezkoa izan daiteke ere espeziearen hazi izoztuak mantentzea, badaezpada ere. Halere, hoberena da landareentzako babeslekuak izatea. Modu horretan, espezieak aukera izango du eboluzionatzeko, aldaketa eta erronka berrietara egokituz; agerikoa denez, klimarena da aldaketa horietako bat.

Hazi biltegiei dagokienez, zientzialariak dio haziak dituzten landare espezieen %17 inguru gordeta daudela hazien bankuetan, baina horiek kontserbatzeak ere erronka bat suposatzen du. Landare motaren arabera, zabaltzen diren aukerak oso mugatuta egon daitezke. Bereziki kontserbatzeko zailak dira tropikoetako landareen haziak. Kalkulatzen da espezieen %10 ezin direla ez lehortu ez izoztu, eta, horrela, kontserbatzeko aukera ezinezkoa bilakatzen da. Prozesu horietan lagungarri diren teknikak garatzen ari diren arren, oraindik erronka tekniko handia da hazi horien kudeaketa.

Nabarmendu du ere informazio baliogarria eskura izatearen garrantzia. Dioenez, uneotan informazio fidagarri gehiena espezieetako aleetatik eskuratzen da, baina egoera horrek ez du errazten distantziatik ikerketa egitea. Dagoen ezagutza optimizatu aldera, online jarritako metaherbario bat osatzea proposatu du, herbario desberdinetako informazioa elkar lotzeko. Halako proiektu batean, noski, are beharrezkoagoa izango da katalogazio eta ikerketa estandarretara jotzea.

Herbarioen arteko informazio trukaketarako estandar batzuk finkatuta dauden arren, egileak dio erreferentzia asko ez daudela digitalizatuta, eta horietako asko denetariko «estilo idiosinkratiko» batzuen bidez jasota daudela; askotan, geoerreferentziak ere falta bide dira. Landareak kokatzeko eta identifikatzeko iNaturalist bezalako proiektuen garrantzia eta potentziala aitortuta ere, hiritar zientziaren baitan aritzen diren halako proiektuek gabeziak dituztela azaldu du. Besteak beste, halako egitasmoek datu base erraldoiak sortzen dituzte, baina gutxitan egiten dira laginketa sistematikoak, eta horrek mugatzen du datu horiekin zer egin daitekeen.

Erronkak erronka, zientzialariak itxaropena agertu du, eta eremu geografiko zehatzetan egitasmoak abiatzeko garrantzia nabarmendu du. «Landare espezieen zero desagertzea helburu global batek urruneko asmoa eman dezake, baina tokiko, eskualdeko eta nazio mailako zenbait helburu potentzialki lorgarriak dira orain».

Erreferentzia bibliografikoa:

Corlett, Richard T. (2023). Achieving zero extinction for land plants. Trends in Plant Science. DOI: 10.1016/j.tplants.2023.03.019

Egileaz:

Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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Cómo la aleatoriedad mejora los algoritmos

Cuaderno de Cultura Científica - Ar, 2023-05-30 11:59

La imprevisibilidad puede ayudar a los informáticos a resolver problemas que de otro modo serían intratables.

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

aleatoriedadCuando abundan las buenas opciones, adivinar al azar puede ser sorprendentemente fructífero. Ilustración: Kristina Armitage / Quanta Magazine

Desde los primeros días de la informática, un campo conocido por su enfoque metódico para la resolución de problemas, la aleatoriedad ha jugado un papel importante. El primer programa que se ejecutó en el primer ordenador electrónico de uso general del mundo utilizó la aleatoriedad para simular procesos nucleares. Desde entonces se han utilizado enfoques similares en astrofísica, climatología y economía. En todos estos casos, introducir números aleatorios en ciertos pasos del algoritmo ayuda a los investigadores a tener en cuenta la incertidumbre sobre las muchas formas en que pueden desarrollarse los procesos complejos.

Pero agregar aleatoriedad en un algoritmo también puede ayudarlo a calcular la respuesta correcta a preguntas inequívocas de verdadero o falso. «Simplemente dices ‘Está bien, déjame rendirme, déjame no intentarlo, déjame elegir algo al azar'», explica Eric Blais, científico informático de la Universidad de Waterloo. “Para un montón de problemas, este termina siendo un enfoque ganador”.

Supongamos que quieres determinar si un número dado es primo (divisible solo por 1 y por sí mismo) o compuesto (también divisible por otros números enteros). Simplemente podrías intentar dividirlo entre todos los factores posibles, pero para números grandes este método de «fuerza bruta» y otros algoritmos de factorización son terriblemente lentos. Y si el número resulta ser compuesto, los algoritmos de factorización te dicen los valores de sus divisores, más información de la que pediste. Si solo te importa la «primalidad» de un número, ¿existe un algoritmo más eficiente?

Lo hay si usas la aleatoriedad. La idea básica se remonta a un resultado del matemático francés del siglo XVII Pierre de Fermat, conocido como su “pequeño teorema”. Fermat consideró dos números enteros, llámelos N y x. Demostró que si N es un número primo, entonces xNx es siempre un múltiplo de N, independientemente del valor de x. De manera equivalente, si xNx no es un múltiplo de N, entonces N no puede ser un número primo. Pero la afirmación inversa no siempre es cierta: si xNx es un múltiplo de N, entonces N suele ser primo, aunque no siempre.

Para convertir el pequeño teorema de Fermat en una prueba de primalidad, simplemente toma el N que te interesa, elige x al azar y reemplaza los dos números en xNx. Si el resultado no es un múltiplo de N, entonces ya está: sabes que N es definitivamente compuesto. Si el resultado es un múltiplo de N, probablemente N sea primo. Ahora elige otra x aleatoria e inténtalo de nuevo. En la mayoría de los casos, después de algunas docenas de intentos, puedes concluir con casi certeza que N es un número primo. “Haces esto una pequeña cantidad de veces”, explica Blais, “y de alguna manera ahora tu probabilidad de tener un error es menor que la probabilidad de que un asteroide golpee la Tierra entre ahora y cuando mires la respuesta”.

Las primeras pruebas de primalidad utilizando algoritmos aleatorios (basados en refinamientos del pequeño teorema de Fermat) marcaron el comienzo de una nueva era. Problema tras problema resultó ser mucho más fácil de resolver con aleatoriedad que con algoritmos no aleatorios o deterministas. La clave era reformular cada problema como uno que pudiera resolverse rápidamente dado un valor apropiado para algún número x, y luego probar que casi cualquier x valdría. La solución funciona a pesar de que los investigadores no tienen idea de cómo determinar si una opción específica es buena. Los matemáticos han bromeado diciendo que este desafío inusual es similar a encontrar paja en un pajar.

Pero estos éxitos hicieron que los investigadores se preguntaran por qué la aleatoriedad debería ayudar con problemas como las pruebas de primalidad, que consisten todos en encontrar patrones ocultos no aleatorios. “Hay algo un poco paradójico al respecto”, afirma Rahul Santhanam, científico informático de la Universidad de Oxford. “La aleatoriedad pura te ayuda a encontrale el truco a la estructura que resuelve el problema”.

En 1994, los informáticos Noam Nisan y Avi Wigderson ayudaron a resolver esta confusión al demostrar que la aleatoriedad, aunque útil, probablemente no sea necesaria. Demostraron que una de dos cosas debe ser cierta: o todos los problemas que se pueden resolver de manera eficiente usando la aleatoriedad también tienen algoritmos deterministas rápidos, o muchos problemas con fama de difíciles son secretamente fáciles. Los informáticos consideran muy improbable la segunda posibilidad.

De hecho, a los científicos informáticos a menudo les resulta más fácil desarrollar un algoritmo determinista comenzando con una versión aleatoria y luego «desaleatoriazarla». “Una vez que la tengo, de repente veo una forma muy obvia de hacerla determinista”, afirma Eli Upfal, científico informático de la Universidad de Brown. “Pero si no hubiese pensado en ella de forma aleatoria como una pregunta probabilística, probablemente no se me habría ocurrido”.

Casi 30 años después de la prueba histórica de Nisan y Wigderson, los algoritmos aleatorios siguen siendo tan populares como siempre, porque la desaleatorización puede ser complicada y los algoritmos deterministas a menudo son eficientes solo en principio. No fue hasta 2002 que tres investigadores encontraron una forma de eliminar la aleatoriedad de las pruebas de primalidad y, en la práctica, su algoritmo es mucho más lento que los mejores algoritmos aleatorios. Para otros problemas es difícil incluso saber por dónde empezar: el algoritmo más conocido tiene un problema del huevo y la gallina del que solo se puede escapar a través de la aleatoriedad.

Ese es el caso de un avance reciente en la teoría de grafos. El año pasado, tres científicos informáticos desarrollaron un algoritmo rápido para encontrar la ruta más corta a través de un grafo, una red de nodos conectados por segmentos lineales, que funciona incluso cuando algunos segmentos se restan de la longitud total de la ruta en lugar de sumarse. Su algoritmo implicaba transformar el grafo en uno más simple eliminando ciertos segmentos, resolver el problema del grafo simplificado y luego tener en cuenta los segmentos eliminados. Pudieron demostrar que el algoritmo se ejecutaría rápidamente si ninguna ruta más corta pasa a través de demasiados segmentos eliminados; de lo contrario, el último paso emplearía demasiado tiempo.

Pero, ¿cómo decidir qué segmentos eliminar en primer lugar? No solo es difícil encontrar el conjunto ideal de segmentos de forma determinista, es imposible. El conjunto depende de qué caminos sean los más cortos, el mismo problema que los tres investigadores estaban tratando de resolver. Pero aunque no pudieron encontrar el mejor conjunto de segmentos para eliminar, pudieron demostrar que la mayoría de las elecciones aleatorias serían lo bastante buenas, y eso fue suficiente para romper el ciclo autorreferencial. En los raros casos en los que el algoritmo toma una decisión desafortunada y se atasca en el último paso, solo hay que pararlo y ejecutarlo nuevamente.

“La aleatoriedad es básicamente una forma de garantizar que algo es cierto sobre la solución óptima sin conocer la solución óptima”, explica Aaron Bernstein, uno de los autores del nuevo algoritmo.

La aleatoriedad ha encontrado innumerables otros usos en la informática, desde la criptografía hasta la teoría de juegos y el aprendizaje automático. Lo más probable es que esté aquí para quedarse.

 

El artículo original, How Randomness Improves Algorithms, se publicó el 3 de abril de 2023 en Quanta Magazine.

Traducido por César Tomé López

El artículo Cómo la aleatoriedad mejora los algoritmos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Baraua

Zientzia Kaiera - Ar, 2023-05-30 09:00

Pertsona batek barau egiten duenean gertatzen den lehenengo gauza da metabolismoak behera egiten duela. Baraua egiten dutenek jarduera gutxiago egiten dute, edo are ezinbestekoa ez den edozein jarduera egiteari uzten diote. Baina metabolismoak behera egitea ez da jarduera murriztearen ondorio bakarrik; atsedeneko tasa metabolikoak ere behera egiten du. Bihotz taupaden maiztasuna murriztu egiten da. Gorputzeko tenperatura 37 gradutik 35,5 gradura jaisten da. Muskuluek masa galtzen dute, baita bihotz muskuluak ere. Gibela eta giltzurrunak ere argaldu egiten dira. Entzefaloa da bolumena galtzen ez duen bakarra. Horrek esan nahi du printzipioz organismorako beharrezkoak edo oso komenigarriak diren prozesu jakin batzuk egiteari uzten zaiola edo horiek intentsitate txikiagoarekin egiten direla. Jarduera metabolikoak behera egiten du baraurik egotean halabeharrez gertatu behar den gorputz masaren galera baino neurri handiagoan. Horrela, aurrerago ezinbestekoak izan daitezkeen energia erreserbak aurrezten dira.

BarauIrudia: Kurt Gödelek barau egin zuen, harik eta ahuleriagatik hil zen arte. (Iturria:)

Metabolismoa moteldu egiten da nagusiki hormona paratiroideo gutxiago jariatzen delako (batik bat T3 edo triiodotironina izeneko forma aktiboa). Oso litekeena da prozesu hori, bere aldetik, adipozitoek leptina gutxiago jariatzearen ondorio izatea. Leptina adipozina bat da; hots, hura sortzen duten zelulen egoeraren berri ematen duen proteina bat. Adipozitoak organismoan gantza gordetzen duten zelulak dira eta, gainera, leptinaren ekoizle nagusiak dira. Lipidoz kargatuta daudenean, odolera askatzen dute, hipotalamora –edo entzefalora– iristen da eta jateko gogoa gutxitzea eragiten dute. Gainera, tiroide guruina estimulatzen duen hormona, hipofisi guruinetik –hipotalamoaren bizilagun eta kidea da–, askatzea eragiten dute. Ondorioz, T3 gehiago askatzen da eta, beraz, metabolismoak gora egiten du eta bero gehiago ekoizten da. Adipozito horietako lipidoen mailek behera egiten badute, horiek leptina gutxiago askatzen dute; beraz, jateko gogoa areagotzen da eta metabolismoak behera egiten du. Barau egiten dutenak hotz dira.

Glukogenoa, animalien karbohidratoen erreserba, 24 orduan agortzen da gibelean –horrek hornitzen du entzefaloa glukosaz–, eta, seguru asko, astebetean, muskuluan. Metabolismo globala murrizteaz gain, proteinetan ere aurrezten da, gutxiago katabolizatzen baitira, karbohidratoen eta gantzen aldean. Ondorioz, gantz deposituak energia hornidura nagusia (eta ia bakarra) izatera igarotzen dira. Hain zuzen ere, barau egiten duten pertsonen biziraupena depositu horien tamainaren araberakoa da. Lipidoak amaitzen direnean, proteinak bakarrik geratzen dira energia lortu ahal izateko; beraz, horiek azkar erabiltzen dira. Askok bizirauteko ezinbesteko funtzioak betetzen dituztenez, heriotza azkar iristen da.

Ezin da erraz aurreikusi zenbat denbora iraungo duen barau egiten ari den pertsona batek bizirik; izan ere, faktore asko daude tartean, batik bat baraualdiaren aurretik zuen osasun egoera eta erreserba lipidikoen bolumena. Demagun 70 kg pisatzen duen eta 18 kg-ko gantz erreserbak (bere pisuaren % 25) dituen pertsona batek barau egitea erabakitzen duela. Hasteko, 700 megajoule inguruko erreserbak dituela (megajoule bat milioi bat joule dira: MJ); bestetik, barau egitean, metabolismoak atsedeneko balio normaletik, hau da, 10 MJ/egun-etik, 7 MJ/egun-era jaitsiko da. Beraz, erreserbek 100 bat egun iraungo lukete. Bobby Sands IRAren militante espetxeratuak gose greba bat egin zuen beste kide batzuekin batera 1981ean, eta baraualdiko 66. egunean hil zen. Litekeena da Sandsek suposizio teorikoan adierazitako 18 kg horiek baino gantz gutxiagorekin hasi izana greba.

Egileaz:

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

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LP 791-18d, el planeta cubierto de volcanes

Cuaderno de Cultura Científica - Al, 2023-05-29 11:59

LP 791-18d

Una de las carreras más importantes que se están desarrollando en el campo de la astronomía hoy en día es la búsqueda de un planeta similar en tamaño y características a la Tierra, algo que desde el punto de vista de la geología nos podría ayudar mucho a saber que “ingredientes” son necesarios para la formación de planetas como el nuestro. De momento no hemos encontrado un planeta b, y es posible que tardemos en encontrarlo por dos cuestiones principales: por las dificultades propias de la observación de planetas tan relativamente “pequeños” y porque no sabemos todavía cómo de raros son los planetas como el nuestro -si es que hay más.

Pero el ir completando el catálogo de planetas extrasolares -aquellos que giran en torno a una estrella diferente a nuestro Sol- está aportándonos una visión sobre la enorme diversidad de planetas existentes, muchos de los cuales no tienen una representación directa en nuestro Sistema Solar.

LP 791-18dFigura 1. Reconstrucción artística de LP 791-18d. El punto azul en la lejanía correspondería con el LP 791-18c. Imagen cortesía de NASA’s Goddard Space Flight Center/Chris Smith/KRBwyle.

Recientemente, se ha publicado un nuevo estudio en la revista Nature hablándonos de cómo podría ser un planeta de un tamaño similar al de la Tierra (1.03 radios terrestres) llamado LP 791-18d, situado a unos 90 años-luz de nuestro planeta y que gira en torno a una enana roja junto a otros dos planetas, estos dos últimos ya descubiertos en 2019.

Pero, ¿qué tiene de especial este planeta? Los científicos piensan que podría tener una gran actividad volcánica distribuida por toda su superficie, algo similar a lo que ocurre en Ío, un satélite de Júpiter. La actividad volcánica es muy importante en planetas rocosos, ya que puede ayudar a generar una atmósfera -los gases más importantes que emiten los volcanes son el vapor de agua, el dióxido de carbono y el de azufre, entre otros- y a ir rellenándola en el caso de que esta pueda sufrir pérdidas por cualquier motivo, como la carencia de un campo magnético o el propio viento estelar.

Además, las atmósferas de los planetas, si se dan las condiciones adecuadas, pueden permitir la existencia de agua líquida en la superficie, algo que, como sabemos, es de gran importancia para la astrobiología y la búsqueda de la vida más allá de nuestras fronteras.

Al mismo, tiempo, los volcanes son capaces de llevar a la superficie elementos que de otro modo estarían atrapados en su interior, pudiendo crear un ciclo de transferencia y reciclaje entre la corteza y el interior del planeta. También podrían incluso aportar calor a zonas más frías, como el fondo de posibles océanos, permitiendo ambientes menos hostiles.

LP 791-18dFigura 2. Dos imágenes de Ío tomadas el 14 de diciembre de 2022 y el 1 de marzo de 2023 desde la sonda Juno. En color podemos ver la superficie de Ío, y los puntos rojos, amarillos y blancos corresponden con puntos que tienen una elevada temperatura y que probablemente correspondan con puntos de emisión volcánica recientes o actuales. Cortesía de NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM.

¿De dónde sacaría este planeta la energía interna suficiente como para poder estar cubierto de volcanes? La respuesta está en la existencia de uno de los otros planetas, el c, que tiene una masa de aproximadamente nueve veces la de la Tierra. Conforme van haciendo órbitas alrededor de su estrella, los planetas c y d pasan cerca el uno del otro, de tal forma que el c es capaz de modificar ligeramente la órbita del d, haciéndola más elíptica.

Esta deformación en la órbita es suficiente como para que el planeta sufra un fenómeno que conocemos como calentamiento de marea, de tal forma que a lo largo de su órbita el planeta sufre una deformación en su superficie y su interior diferente en cada punto de la órbita debido a la atracción gravitatoria de su estrella y de los otros planetas del sistema.

Para que podamos entendernos, imagina que tienes una pelota antiestrés en las manos y que empiezas a comprimirla y a dejar que vuelva a su forma. Después de un rato, verás que esta ha aumentado ligeramente su temperatura y esto se debe en parte a la energía que transfiere el movimiento de tu mano sobre la propia pelota.

De una manera parecida, cuando un cuerpo masivo ejerce una fuerza de atracción gravitatoria sobre otro más pequeño, acaba provocando que el más pequeño sufra un proceso de deformación en el cual se comprime y se estira, parecido a lo que has hecho con la pelota. Esto ocurre normalmente porque la fuerza de atracción de la gravedad en un lado, el que mira al objeto más masivo, es más fuerte, y más débil su efecto sobre el lado opuesto.

LP 791-18dFigura 3. En los planetas con acoplamiento de mareas no hay ciclo día-noche. Solo un lado donde hay oscuridad y otro donde es un día perpetuo. Imagen cortesía de la NASA y el JSC.

Este proceso, si ocurre en repetidas ocasiones, genera una serie de fricciones que a su vez se traducen en calor, a veces suficiente para generar magmas que pueden dar lugar a erupciones volcánicas, y como decíamos anteriormente, es el mismo proceso que ocurre sobre la luna de Júpiter Ío, y que lo convierte en uno de los objetos con mayor actividad del Sistema Solar.

Otro de los detalles aportados en el estudio sobre este planeta indica que sufre un acoplamiento de mareas con su estrella y que, por lo tanto, siempre tiene la misma cara apuntando a su estrella -algo parecido a lo que ocurre en nuestro planeta con la Luna, en la que el periodo de rotación es igual al orbital- y esto a su vez se traduce en que su cara diurna probablemente tenga una temperatura muy alta, aunque dependiendo de su atmósfera, el agua podría ser estable en su cara nocturna, donde las temperaturas serían menores.

Eso si no ha sufrido un proceso evolutivo como el de Venus, donde los volcanes han sido capaces de generar una atmósfera muy importante, capaz de equilibrar la temperatura en su lado nocturno y diurno, y volviendo totalmente inhabitable cualquier parte del planeta.

Pero precisamente este hecho abre otra cuestión muy importante de cara a entender la habitabilidad de la Tierra. Podríamos suponer que Venus y la Tierra tienen una actividad volcánica similar a grandes rasgos… entonces, ¿por qué Venus ha seguido sumando gases de efecto invernadero? Una de las posibles respuestas a esta pregunta es la existencia de una tectónica de placas capaz de almacenar parte de estos gases -obviamente, no en estado gaseoso sino transformado en otras sustancias químicas- dentro de su corteza o su manto, donde seguirá un ciclo en el que se vaya incorporando al interior del planeta y posteriormente siendo expulsado por los volcanes.

En nuestro planeta este ciclo viene regulado por la tectónica de placas, pero al menos aparentemente no hay una en Venus, y quizás tampoco lo exista en este exoplaneta, por lo que la tectónica de placas podría ser un condicionante para conseguir unas condiciones más habitables en los planetas. O quien sabe si hay algún detalle o mecanismo que todavía desconozcamos por completo a la hora de regular estos ciclos en otros planetas.

Sea como fuere, el estudio de los exoplanetas va a seguir aportándonos una importante visión no solo sobre la diversidad de mundos que pueblan nuestra galaxia, sino también ayudarnos a contestar aquellas preguntas que todavía tenemos sobre nuestro propio Sistema Solar.

Bibliografía:

Crossfield, I.J. et al. (2019) ‘A super-earth and sub-neptune transiting the late-type M dwarf LP 791-18’, The Astrophysical Journal Letters, 883(1). doi: 10.3847/2041-8213/ab3d30.

Peterson, M.S. et al. (2023) ‘A temperate Earth-sized planet with tidal heating transiting an M6 star’, Nature, 617(7962), pp. 701–705. doi: 10.1038/s41586-023-05934-8.

Para saber más:

25 años de planetas extrasolares
El valle de la evaporación de planetas

Sobre el autor: Nahúm Méndez Chazarra es geólogo planetario y divulgador científico.

El artículo LP 791-18d, el planeta cubierto de volcanes se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Efizientzia eta egonkortasun handiko eguzki-zelulak

Zientzia Kaiera - Al, 2023-05-29 09:00

Perovskita mineralaz osatutako eguzki-zelulen efizientzia eta egonkortasuna aztertu du nazioarteko ikerketa batek, eguzki-panel eraginkorragoak lortzeko asmoz.

Perovskita minerala ohikoa da lurrazalean eta eroale ona. Izan ere, gaur egun eguzki-zelula organikoen ohiko materiala da eta Juan Luis Delgado kimikariak, Polymat zentroko eta UPV/EHUko Ikerbasque ikertzaileak, perovskita eguzki-zelulen efizientzia eta egonkortasuna hobetzeko zelula hauen aukerak eta funtzionamendua aztertu du nazioarteko ikertalde baten barruan.

Perovskita eguzki-zelulek gaur egun merkaturatzen diren silizio kristalinozko zelulak ordezkatu ditzakete; izan ere, abantailak dituzte ohiko siliziozko panelekin alderatuta, hala nola efizientzia handiagoa -% 25etik gorako efizientzia- eta kostu txikiagoa. Perovskita zelulak «soluzio bidezko prozesamenduaren» bitartez egiten dira. Ekonomikoki merkeagoa da eta gutxiago kutsatzen du silizioa araztearen aldean. Merkaturatzeko eragozpen nagusia egonkortasuna da. Hain zuzen ere arlo horretan zentratzen da ikerketa zientifikoa.

eguzki zelulakIrudia: ikertzaileek perovskita eguzki-zelulak eguzkiaren energia modu eraginkorragoan aprobetxatzeko erabili dituzte. (Argazkia: andreas160578 – Pixabay lizentziapean. Iturria: Pixabay.com)

Oxfordeko Unibertsitateko Henry Snaith fisikariak eta UPV/EHUko Juan Luis Delgado Ikerbasque ikertzaileak zuzendu dute ikerketa-taldea elkarlanean, efizientzia eta egonkortasun handiko eguzki-zelulak lortzeko azken belaunaldiko gehigarrien erabilerari buruzko informazioa eskuratzeko asmoz. 2019aren eta 2022aren artean, zenbait ikerketa-taldek oso efizientzia handiko perovskita eguzki-zelulak deskribatu dituzte gehigarri kopuru txiki bat (metilendiamonio dikloruroa) txertatzearen bidez, horrela momentura arte perovskita eguzki-zeluletarako ziurtatu den efizientziarik handiena lortzeko (% 25,7ko PCE).

Lan honetan, aldiz, aztertu dute gehigarriak perovskita kristalen hazkundean jokatzen duen rola, eta ikusi dute gehigarri hori, denboran zehar, forma kimiko egonkorragoetan deskonposatzen dela. Horrek egonkortasun hobea ematen dio perovskitari (> 1 urte airean).

Emaitza horiek oso garrantzitsuak dira, eta zuzeneko ondorioak izango dituzte etorkizunean, perovskita gailu fotovoltaiko egonkorrak eta efizientzia handikoak garatzeko orduan. Horrek eguzkiaren energia hobeto aprobetxatzea eta beste energia-iturri batzuekiko dagoen mendekotasuna murriztea ekar dezake.

Ikerketaren emaitzak Journal of the American Chemical Society (JACS) aldizkarian argitaratu berri dira eta bertan azaltzen dituzte efizientzia eta egonkortasun hobetuko perovskita eguzki-zelulen funtzionamendua.

Iturria:

UPV/EHU prentsa bulegoa: Eguzki zelula eta efizienteenen eta egonkorrenen funtzionamendua argitu du ikerketa batek.

Erreferentzia bibliografikoa:

Duijnstee, Elisabeth A.; Gallant, Benjamin M.; Holzhey, Philippe; Kubicki, Dominik J.; Collavini, Silvia; Sturdza, Bernd K.; Sansom, Harry C.; Smith, Joel; Gutmann, Matthias J.; Saha, Santanu; Gedda, Murali; Nugraha, Mohamad I.; Kober-Czerny, Manuel; Xia, Chelsea; Wright, Adam D.; Lin, Yen-Hung; Ramadan, Alexandra J.; Matzen, Andrew; Hung, Esther Y.-H.; Seo, Seongrok; Zhou, Suer; Lim, Jongchul; Anthopoulos, Thomas D.; Filip, Marina R.; Johnston, Michael B.; Nicholas, Robin J.; Delgado, Juan Luis; Snaith, Henry J. (2023). Understanding the Degradation of Methylenediammonium and Its Role in Phase-Stabilizing Formamidinium Lead Triiodide. Journal of the American Chemical Society, 145, 18. DOI: 10.1021/jacs.3c01531

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Ingredientes para la receta: la vid

Cuaderno de Cultura Científica - Ig, 2023-05-28 11:59

20. Noé se dedicó a la labranza y plantó una viña.

21. Bebió del vino, se embriagó, y quedó desnudo en medio de su tienda.

22. Vio Cam, padre de Canaán, la desnudez de su padre, y avisó a sus dos hermanos.

23. Entonces Sem y Jafet tomaron el manto, se lo echaron al hombro los dos, y andando hacia atrás, vueltas las caras, cubrieron la desnudez de su padre sin verla.

Biblia de Jerusalén, Génesis, 9: 20-23.

El dios hijo de Zeus

da sin distinción al rico y al miserable

el goce apaciguador del vino.

Eurípides, Las bacantes, 405 a.C.

Porque con ser la vid un árbol tan pequeño, no es pequeño el fruto que da. Porque da uvas casi para todo el año, da vino que mantiene, esfuerza y alegra el corazón del hombre, da vinagre, da arrope, da pasas, que es mantenimiento sabroso y saludable para sanos y enfermos.

Fray Luis de Granada (1504-1588).

vidFoto: José Alfonso Sierra / Unsplash

Tanto las uvas silvestres como las cultivadas se mencionan en la Biblia hasta en 72 capítulos o, también, en 12 del Corán. Por supuesto, solo hay que recordar a Noé, que también aparece su producto derivado más conocido, el alcohol, resultado de la fermentación de los azúcares de la uva, y el vino como objetivo final. Por todo ello, la vid es la planta más citada en los textos sagrados. Y también la cita Stephen Harris, de la Universidad de Oxford, entre las 50 plantas legendarias que cambiaron el mundo.

Las uvas silvestres, Vitis sylvestris, son autóctonas del Asia Menor y el Cáucaso donde se inició la viticultura y se difundió por el Mediterráneo, según Jules Janick, de la Universidad Purdue, en Estados Unidos. Se han encontrado semillas de uva en yacimientos prehistóricos de Europa y, en concreto, en Grecia, los Balcanes, Italia, Suiza, Alemania y Francia. La distribución de la vid silvestre va de Portugal al oeste hasta Turkmenistán al este, y desde Alemania al norte hasta Túnez en el sur.

Por tanto, se encuentra en la Península Ibérica, excepto en el norte y en Pirineos, como lo muestran los hallazgos de sus pepitas desde el Neolítico. Los datos confirman, según Ramón Buxó, de la Universidad Pompeu Fabra, que la vid es una planta indígena en todo el Mediterráneo y las pepitas de vid cultivada se han recuperado a partir de la Edad del Bronce.

Todavía está abierto el debate que propone que, dada la extensión de la vid silvestre por la cuenca mediterránea, es posible que la vid doméstica se originara en más de un lugar de la región y no solo de Oriente Medio y el Cáucaso. Rosa Arroyo-García y sus colegas del Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria de Madrid, han estudiado el ADN de los cloroplastos de 1201 muestras de vid silvestre y doméstica de toda el área de su distribución. Los resultados, según los autores, muestran que el 70% de las muestras de la Península Ibérica llevan cloroplastos que son únicamente compatibles con material derivado de poblaciones occidentales de la vid silvestre.

Otra investigación, centrada en los cloroplastos de las variedades silvestre y doméstica de la meseta de Castilla La Vieja, del grupo de José Carlos Santana, de la Universidad de Valladolid, diferencia hasta 121 genotipos diferentes. Es interesante que muchos de ellos muestran cruces entre la vid silvestre autóctona y vides domésticas de Francia que los autores sitúan en variedades que llegaron por el comercio a través del Camino de Santiago.

8000 años de vid doméstica

Antes del 5000 a. C., la uva doméstica, Vitis vinifera , llegó de Anatolia a Oriente Próximo, desde el sur del Cáucaso, entre los mares Negro y Caspio y el Creciente Fértil, el valle del Jordán y Egipto, según el análisis genético de 1000 muestras de vides silvestres y domesticadas publicado por Sean Myles y su grupo, de la Universidad Cornell en Ithaca.

La fecha de la domesticación se sitúa hace entre 6000 y 8000 años atrás. Hay semillas de uva de la Edad del Bronce en Mesopotamia, Israel, Siria, Egipto, el Egeo y en lagos de Suiza, y también se han encontrado en América. Solo hay que recordar que cuando el vikingo Leif Erikson llegó a las  costas de Labrador llamó Vinland, País del Vino, a aquel país por la abundancia de vides silvestres de la especie Vitis riparia, habitual en América del Norte.

De hace 4000 años, en la Edad del Bronce, se han encontrado vasijas para almacenar vino y pasas. En el yacimiento de Tel Kabri, en Israel, en un local se recuperaron hasta 40 vasijas con restos de compuestos típicos del vino como ácido tartárico, resinas, miel, aceite de cedro o de ciprés. Es, según Andrew Koh y sus colegas, de la Universidad Brandeis de Estados Unidos, una habitación donde se almacenaban vasijas con vino, es decir, una bodega, una de las más antiguas conocidas hasta ahora.

El estudio, reciente y publicado hace unas semanas, y dirigido por Yang Dong, de la Universidad Agrícola de Yunnan, en China, con 84 autores, se analizan datos genéticos de 3525 variedades de uva silvestre y uva cultivada de todo el planeta. Los resultados revelan los efectos del clima, en concreto de las glaciaciones, en los tamaños de población históricos, sugieren domesticaciones simultáneas de vino y uvas de mesa e identifican variantes asociadas con rasgos de domesticación como el color de la baya y la palatabilidad.

En el Pleistoceno, las condiciones climáticas empujaron a la selección de ecotipos de uva silvestre a lo que ayudó la fragmentación del hábitat. La domesticación ocurrió simultáneamente hace unos 11.000 años en Asia occidental y el Cáucaso para producir vides de frutas de mesa y vino. Las domesticadas de Asia occidental se dispersaron en Europa con los primeros agricultores, y se cruzaron con antiguos ecotipos occidentales salvajes y, posteriormente, se diversificaron ayudados por las migraciones humanas a finales del Neolítico.

Y de por entonces son los Mejillones con uvas que nos presentan Eudald Carbonell y Cinta Bellmunt con las fotografías de María Ángeles Torres desde la Universidad Rovira i Virgili y el grupo de Atapuerca. Es receta sencilla y rápida y un buen entrante para una comida en el campo.

Recolectamos los mejillones en las rocas de la costa más cercana y los tostamos a la hoguera encima de una piedra. Cuando se abran ponemos una uva en cada concha y los comemos a la vez, mejillón y uva.

La vid en América

Un ejemplo revelador de la difusión del cultivo de la vid nos llega desde América después de la llegada de Cristóbal Colón. Según lo resume Julio Luelmo, cuando llegaron los europeos encontraron muchas variedades de vid que crecían espontáneamente, sobre todo Vitis riparia, aunque no hay evidencias de que se utilizaran para obtener vino o cualquier otro líquido fermentado a pesar del nombre que los vikingos dieron al Labrador. La viticultura se introdujo en América con la importación de las cepas europeas. Los cultivos de vid resultaron en México, California y, sobre todo, en Sudamérica. En cambio, fracasaron al este de las Montañas Rocosas y en las Antillas donde lo había intentado Colón en 1493.

Hasta el siglo XIX no se conoció que fracasaron por la acción de un insecto de la especie Daktulosphaira vitifoliae, parásito de las especies americanas que ya estaban inmunizadas. Sin embargo, atacaba a las variedades europeas y, cuando llegó al Atlántico europeo, casi acaba con la viticultura en el continente durante el siglo XIX. Su recuperación llegó con injertos de la vid europea en troncos de la vid americana resistente.

Con la domesticación se seleccionan el aumento del tamaño de las uvas y su contenido en azúcar, los varios colores de la piel y la ausencia de semillas, importante para las uvas de mesa y las pasas. Según Stephen Harris, en la actualidad se conocen hasta 10000 cultivares distintos de uva y pocas de ellas llegan hasta el gran comercio. Muchas quedan en exclusiva para pequeños productores. Todo ello influye en la fermentación del mosto de la uva y la obtención del vino. La levadura convierte los azúcares del zumo de uva, glucosa y fructosa, en etanol y dióxido de carbono. Entre la levadura y otras bacterias se sintetizan compuestos aromáticos variados que darán la personalidad típica a cada vino.

Una de las pruebas arqueológicas más antiguas que conocemos de la producción de vino se ha encontrado en una aldea datada en el Neolítico de las montañas Zagros, en el norte de Irán. El grupo de Patrick McGovern, de la Universidad de Pennsylvania, encontró una vasija, fechada hace 7000 años, con residuos de ácido tartárico y de una resina del árbol Pistacia que se utiliza para mezclar con el vino y detener la formación de vinagre.

Las antocianinas son las responsables principales del color rojo en el vino. Se encuentran en la capa exterior de la piel de la uva y se extrae durante la maceración. La mayoría de los mostos, incluso los de uvas negras, son incoloros, y por ello la maceración es un proceso importante para la coloración de los vinos. El color rojo o rosado depende, por tanto, de la extracción de las antocianinas de la piel de la uva durante el proceso de fermentación. También se ha encontrado antocianina en vasijas fechadas hace 8000 años recuperadas de la excavación de Areni, en Armenia, y por tanto, otro de los más antiguos restos que indican la presencia de vino según Hans Barnard y sus colegas, de la Universidad de California en Los Angeles. Confirman la obtención de vino en el Cáucaso ya como ya se conocía de las montañas Zagros de Irán.

vidFoto:  Jaime Casap / Unsplash

Es interesante que nuestro gastrónomo romano de hace más de 15 siglos, Marco Gavio Apicio, destaque qué hacer para cambiar el color del vino y, en concreto, de vino tinto a vino blanco. Su consejo es “Pones en la botella harina de habas o bien tres claras de huevo y lo mezclas durante un buen rato. Al día siguiente, el vino será blanco. Las cenizas blancas de viña también pueden producir esta transformación”. Espero que le sea útil a quien le interese.

Es una receta de Juan Altamiras en su texto Nuevo arte de la cocina española. Así recomienda cocinar la Ternera estofada en vino blanco, que publicó en 1758. Era fraile franciscano y había nacido en 1709 en La Almunia de Doña Godina, Zaragoza. La fecha original de publicación de su libro era 1745 y es importante pues presenta la cocina española de la época anterior a la influencia de la cocina francesa a finales del siglo XVIII y en el siglo XIX. La receta aparece en la reciente edición sobre Altamiras publicada por Vicky Hayward.

De lo magro de la ternera cortarás pedazos como nuezes: freirás tocino, y con su pringue has de freír los trozos de ternera: echarás la carne en la olla, con el pringue que te quedó freirás cebolla menuda, y echarás con la carne, pondrás un poco de vino blanco, dos granos de ajos majados, sal, todas especias; peregil y unas hojas de laurel: después de este recado, la pondrás a fuego manso, con un papel en la boca del puchero, para que no levante el hervor, y con un pucherito, que la tape, con agua. Harás un poco masseta, y la pondrás en la circunferencia de la olla principal, de modo que no se exhale, dexala cocer dos horas: así sacarás poco, pero buen caldo, y muy gustoso.

El cultivo de la vid implica un extenso laboreo y la poda anual de los sarmientos. Es el arte de la poda lo que distingue al buen viñador. Y es la base de un plato típico de La Rioja: Chuletillas de cordero al sarmiento.

Una receta para celebrar en cualquier celebración que tenga lugar en tierras riojanas o en cualquier sitio al aire libre. Se trata básicamente de chuletas de cordero asadas, a las que habremos echado sal gorda. Aunque se pueden hacer, por supuesto, en una chimenea, estas chuletas se suelen asar al aire libre, usando para ello una parrilla puesta al fuego, prendido con sarmientos, es decir, ramas secas de vid. Las chuletas se colocan cuando el fuego ya se ha extinguido y sólo quedan las brasas. Es la temperatura ideal para asar las chuletillas. Hay quien les echa un chorro de vino de Rioja poco antes de sacarlas de la parrilla.

Las uvas se conservan secándolas al sol para producir pasas, o transformando el mosto de la uva en vino. Es la bebida alcohólica de difusión universal y, según Jean-François Revel, lo es por su capacidad de viajar y, también, por su gran variedad y, siendo siempre el zumo fermentado de la uva, mantiene características propias del lugar de origen por su sabor, aroma y color. Es una bebida que depende de la habilidad y perspicacia del viticultor y, en último término, de la capacidad y la memoria del catador. Para Revel, la degustación del vino es una partida de ajedrez de infinitas soluciones jamás agotadas.

Una vez probado el vino, el catador queda hechizado. El vino se asocia al amor y a la falta de amor, a la alegría y a la tristeza, al éxito y al fracaso, a la amistad, a los negocios, a la guerra y a la paz, al reposo y a la violencia, y a tantos otros sentimientos y conductas. Incluso el vino se asocia, inevitablemente, a la templanza, aunque Revel menciona civilizaciones donde dejar de beber vino es casi como renunciar a toda otra actividad, a todo intercambio, incluso supone dejar de pensar. Es lo que el ensayista, escritor y crítico literario Jean-François Revel opina sobre el vino en su historia literaria de la sensibilidad gastronómica.

vidFoto: Juan Ugarte / Pixabay

Sin embargo, después de los elogios al vino llega el debate actual sobre los beneficios y daños que provoca el alcohol en la salud humana. Como ejemplo sirve una publicación reciente de Aitor Hernández y sus colegas de la Universidad de Navarra sobre la relación en la ingesta de alcohol y la hipertensión. Son datos de la encuesta “Seguimiento Universidad de Navarra” que, desde octubre de 2015, hace un seguimiento de 14651 participantes con encuestas bianuales durante 14 años. Según los resultados, si el consumo de alcohol sigue las pautas de la dieta mediterránea se asocia con un menor riesgo cardiovascular, aunque todas las relaciones no son significativas según la estadística. En conclusión, se necesitan más datos.

Hace unos años, Jonathan Silvertown, de la Universidad de Edimburgo, escribía que la afinidad entre los humanos y el alcohol, y la levadura, de la especie Saccharomyces cerevisiae, que lo produce, es muy profunda. El alcohol posee el poder transformador de una droga que altera el estado mental. Eleva o deprime el ánimo, inspira o nubla el razonamiento, enciende la pasión, disminuye la pericia, induce la agresión y la violencia o, también, provoca el sueño.

El alcohol ata a los humanos con nudos difíciles, para muchos imposibles, de deshacer. En resumen, el alcohol es una toxina para la que tenemos una cierta tolerancia. Además, es una toxina sin otro equivalente funcional en el metabolismo humano, como pueden ser las que provocan los opioides que son el producto final de nuestro sistema de recompensa cerebral. Pero nuestra especie ha estado expuesta al alcohol resultado de la fermentación de azúcares, sobre todo en frutas maduras, incluso antes de la aparición de Homo. Nuestros ancestros comunes desde hace cinco millones de años ya comían abundante fruta que, al madurar y por la levadura, ya transformaban los azúcares en alcohol. Donde hay fruta madura hay levadura, y donde hay levadura habrá alcohol.

En Bilbao, a los mejillones se les llama mojojones o, con más precisión, se les llamaba así. Ahora mojojón es, me parece, una palabra moribunda. Ni siquiera aparece en el Diccionario de la Lengua y, en Bilbao, a los antiguos mojojones con tomate antes y ahora se les llama tigres. Sin embargo, aquí va una receta con mojojones. La incluye Íñigo Azpiazu en su libro sobre la cocina tradicional vasca y la titula como Mojojones bilbotarras, o sea, mejillones bilbaínos. Dice así, más o menos:

Necesitamos mojojones, puerros, chacolí, harina, limón, perejil, sal y pimienta. Hay quien le añade mostaza. Lavamos los mojojones y los ponemos al fuego en una cazuela grande para que se abran. Entonces los pasamos a otra cazuela grande, quitamos media concha y los regamos con el caldo de la primera hervida. Rehogamos en aceite los puerros picados muy finos, añadimos una cucharada de harina, y juntamos los mojojones y un vaso de chacolí. Hervimos unos diez minutos y añadimos el zumo de medio limón y un poco de pimienta. Dejar que se enfríen y ponemos una buena cantidad de perejil por encima, y a servir.

Referencias

Apicio, M.G. 2007. De re coquinaria. El arte de la cocina. Recetas de la Roma Imperial. Comunicaciones y Publicaciones. Barcelona. 119 pp.

Arroyo-García, R. et al. 2006. Multiple origins of cultivated grapevine (Vitis vinifera L. ssp. sativa) based on chloroplast DNA polymorphisms. Molecular Ecology 15: 3707-3714.

Azpiazu, I. 1989. La cocina tradicional vasca. Ed. Iru. Barcelona. 64 pp.

Barnard, H. et al. 2010. Chemical evidence for wine production around 4000 BCE in the Late Chalcolithic Near Eastern highlands. Journal of Archaeological Science doi: 10.1016/j.jas.2010.11.012.

Biblia de Jerusalén. 1967. Desclée de Brouwer Eds. Bilbao. 1693 pp.

Brothwell, D. & P. Brothwell. 1998. Food in Antiquity. A survey of the diet of early peoples. Johns Hopkins University Press. Baltimore and London. 283 pp.

Buxó, R. 1997. Arqueología de las plantas. La explotación económica de las semillas y los frutos en el marco mediterráneo de la Península Ibérica. Crítica. Barcelona. 367 pp.

Carbonell, E. et al. 2016. Recetas paleo. La dieta de nuestros orígenes para una vida saludable. Ed. Planeta. Barcelona. 143 pp.

Dong, Y. et al. 2023. Dual domestications and origin of traits in grapevine evolution. Science 379: 892-901.

Granada, Fray Luis de. 1947. Maravillas de las plantas y de los animales. Apostolado de la Prensa. Madrid. 184 pp.

Harris, S. 2021. Plantas legendarias: 50 plantas que cambiaron el mundo. Rey Naranjo Eds. Barcelona. 358 pp.

Hayward, V. 2017. Nuevo arte de la cocina española de Juan Altamiras. Círculo de Lectores. Barcelona. 493 pp.

Hernández-Hernández, A. et al 2023. Mediterranean alcohol-drinking pattern and arterial hypertension in the “Seguimiento Universidad de Navarra” (SUN) prospective cohort study. Nutrients doi: 10.3390/nu15020307.

Janick, J. 2007. Fruits of the Bibles. HortScience 42: 1072-1076.

Koh, A. J. et al. 2014. Characterizing a Middle Bronze palatial wine cellar from Tel Kabri, Isr ael. PLOS One 9: e106406.

Luelmo, J. 1975. Historia de la agricultura en Europa y América. Ed. Istmo. Madrid. 469 pp.

McGovern, P.E. et al. 1996. Neolithic resonated wine. Nature 381: 480-481.

Myles, S. et al. 2011. Genetic structure and domestication history of the grape. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 108: 3530-3535.

Payo, A. 2023. Los ciclos glaciares determinaron la domesticación de la uva y la aparición del vino. Boletín SiNC 2 marzo.

Piqueras Haba, J. 2005. La filoxera en España y su difusión espacial: 1878-1926. Cuadernos de Geografía 77: 101-136.

Revel, J.-F. 1996. Un festín de palabras. Historia literaria de la sensibilidad gastronómica desde la Antigüedad hasta nuestros días. Tusquets Eds. Barcelona. 289 pp.

Santana, J.C. et al. 2010. Genetic structure, origins, and relationships of grapevine cultivars from the Castilian Plateau of Spain. American Journal of Enology and Viticulture 61: 214-224.

Silvertown, J. 2019. Cenando con Darwin. Tras las huellas de la evolución en nuestros alimentos. Crítica. Barcelona.285 pp.

Wikipedia. 2023. Vino. 14 marzo.

Zohary, D. & P. Spiegel-Roy. 1975. Beginnings of fruit growing in the Old World. Science 187: 319-327.

Para saber más:

El consumo del alcohol no mata a las neuronas, pero sí las trastorna
La podredumbre noble: Cuando una infección mejora un vino
«Una copita de vino es buena para el corazón». Claro que sí, guapi.

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

El artículo Ingredientes para la receta: la vid se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Asteon zientzia begi-bistan #440

Zientzia Kaiera - Ig, 2023-05-28 09:00

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

izenak

Biologia

Euskal Herrian ezagutzen diren anfibio espezieen erdiak mehatxatuta daude, eta %28 galzorian. Aranzadi zientzia elkarteko Herpetologia Saileko Ion Garin biologoak azaldu du mundu mailako eboluzioaren isla dela Euskal Herriko egoera, anfibioek gainbehera globala bizi baitute. Nabarmendu du gainbehera horren erantzule nagusia habitaten suntsiketa dela, eta bereziki, hezeguneena. Hezeguneak desagerrarazi dira historian zehar, leku horiei ez zitzaielako baliorik ematen gizartean. Ez da meatsu bakarra ordea; espezie inbaditzaileak haien inguruetan askatzeak ere eragina izan du anfibioen gainbeheran, eta hainbat gaixotasun zabaldu izanak ere haien populazioak arriskuan jarri ditu. Informazio gehiago Berrian: Apaltzen ari diren korrokak.

Geologia

Blanca Martinez geologoa jangarriak eta sendagarriak diren mineralen inguruan aritu da Zientzia Kaieran. Mahaiko gatza adibidez, sodio kloruroa (NaCl) besterik ez da, eta gero eta ohikoagoa da kaltzio askoko elikagaiak aurkitzea, hala nola esnea edo galletak. Sendagaiei dagokienez, digestioa egiteko garaian arazoren bat baldin badugu, antiazido sendagaia hartu ohi dugu. Bada, sendagai horren osagai nagusietako bat kaltzio karbonatoa da. Hortzetako pastetan ere mineralak daude eta ardoa egiteko prozesuan ere erabiltzen dira, beste hainbat aplikazioren artean. Azalpen guztiak Zientzia Kaieran: Eta mineral sendagarriak.

Garrotxako bulkanismoa Iberiar penintsulako gazteena izan zela frogatu du nazioarteko ikerketa batek. Tartean Burgosko Unibertsitateko Eneko Iriarte Avilés aritu da lanean, eta azaldu du eremu horretako bulkanismoa duela 8.300 urtera arte gertatu zela; orain arte, duela 13.000 urte inguru amaitu zela uste zen. Besteak beste, jarduera bolkanikoak landare- eta laku-ekosistemetan izandako eragina aztertu dute, eta, azaldu dutenez, klima-aldaketa bortitz batzuk ere izan ziren. Gainera, Fluvià ibaiaren erregistro sedimentarioan hainbat adierazle geologiko eta biologiko aztertu dituzte, eta azken 14.000 urteetako bilakaera paleoklimatikoa argitu dute informazio horrekin. Informazio gehiago Elhuyar aldizkarian: La Garrotxako bulkanismoa, Iberiar penintsulako gazteena.

Kimika

Piper minek duten mingarritasunaren jatorria kapsaizinoide izeneko konposatu batzuetan dago. Horien artean garrantzitsuena kapsaizina da. Piper min bat jatean, konposatu hauek lotu egiten dira ahoko mukosan dauden errezeptore batzuetara. Errezeptore hauek bero eta abrasio fisikoa hautematen dute, eta horregatik sortzen da sumindura-sentsazioa. Alabaina, min horrek ondoren endorfinak askatzea eragiten du, eta horiei esker, ongizate-sentsazio atsegina sentitzen da azkenik. Dituen ezaugarri horiengatik, kapsaizinak aplikazio ugari ditu, besteak beste sendagarriak sortzeko. Azalpen guztiak Zientzia Kaieran: Piper minen atzean dagoen zientzia.

Eraikuntza

Gaur egun, eraikinen kontsumoaren % 50 berokuntzarako eta hozteko erabiltzen da. Hori ikusita, energia-eraginkortasuna hobetzeko hainbat neurri hartu daitezke. Neurri horien bidez, energia-aurrezpena eta energia-eraginkortasuna sustatu daitezke, eta baita iturri berriztagarrietatik sortutako energiaren erabilera sustatu ere. Neurri horiek eraikinen birgaitze energetikoaren prozesuen bidez aplikatu daitezke, eta prozesu horietako bat da, adibidez, eraikinaren inguratzailea edo fatxada termikoki isolatzea. Gai honen inguruko informazio gehiago Zientzia Kaieran: Euskal Autonomia Erkidegoko eraikinen birgaitze energetikoa.

Teknologia

Litioaren ordez magnesioa duen bateria baten prototipoa aurkeztu du CIDETEC Energy Storagek. Gaur egun, litio-ioizko bateriak erabili ohi dira garraioa elektrifikatzeko edo energia berriztagarriak biltegiratzeko, baina naturan litio gutxi dago. Arazo horri konponbidea emateko asmoz, magnesioa erabili dute proiektu horretan litioaren alternatiba modura. Bestelde, bide-orri bat ere proposatu dute, sistemaren prestazioak nabarmen hobetuko lituzketen material berriak garatzeko eta inplementatzeko. Datu guztiak Elhuyar aldizkarian.

Osasuna

Azukrearen ordezko gozagarriak ez erabiltzea gomendatu du Osasunaren Mundu Erakundeak. Azaldu dutenez, pisua kontrolatzeko ez da gomendagarria mota horretako gozagarriak erabiltzea, hala nola aspartamoa, sakarina edo estebia. Erakundeak orain arteko ebidentzien berrikuspen zabal bat egin du, eta bi ondorio atera dituzte: batetik, ikusi dute gozagarri horiek ez direla eraginkorrak epe luzera gorputzeko gantza murrizteko. Bestetik, denbora luzez erabiltzen badira, ondorio kaltegarriak izan ditzaketela ere ondorioztatu dute, hala nola, 2 motako diabetesa eta gaixotasun kardiobaskularrak. Azalpenak Elhuyar aldizkarian.

Gazteen osasun mentaleko arazoek lotura zuzena daukate elikagai eta edari ultraprozesatuen kontsumoarekin, UABko azterketa batek ondorioztatu duenez. 13 eta 18 urte bitarteko 500 nerabe ingururen ohiturak aztertu dituzte eta hauen %26,2k arazo psikosozialen bat du. Gazteen batez besteko kontsumoa 7,7 elikagai ultraprozesatukoa da (gehiene bat hestebeteak, galletak eta haragi prozesatuak). Aldiz, fruta eta barazkien kontsumoa egunean batez beste 1,93 erraziokoa da, gomendatutako bost errazioetatik «oso urrun». Datu guztiak Gara egunkarian: Janari ultraprozesatuak eta gazteen osasun mentaleko arazoak lotu ditu azterketa batek.

Astronomia

Planeta bati eta haren izarrari ‘Su’ eta ‘Gar’ izenak jartzea onartu du Nazioarteko Astronomia Batasunak. Orain arte Gliese 486 eta Gliese 486b izenak zituzten James Webb espazio teleskopioaren bitartez aurkitutako elementu horiek. Alabaina, Nazio Batuen Erakundeak 2022-2032ko tartea Hizkuntza Indigenen Hamarkada izendatu duenez, hizkuntza indigenetako izenak proposatzea deitu duten. Besteak beste, planeta topatu zuen taldeko Jose Antonio Caballerok egin zuen ‘Su’ eta ‘Gar’ deitzeko proposamena, eta erruz aukeratu zituzten beroarekin loturiko izenak, tenperatura beroak baitituzte. Lehenbiziko aldia da planeta batek eta bere izarrak euskarazko izenak dituztela. Berri honen inguruko informazio gehiago Sustatun, Alea aldizkarian, Garan eta Berrian irakur daiteke.

Egileaz:

Irati Diez Virto Biologian graduatu zen UPV/EHUn eta Plentziako Itsas Estazioan (PiE-UPV/EHU) tesia egiten dabil, euskal kostaldeko zetazeoen inguruan.

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BCAM-Naukas 2023: Las sencillas matemáticas de nuestro universo

Cuaderno de Cultura Científica - La, 2023-05-27 11:59

Quizás sea el número más famoso de la historia. Lo cierto es que el número Pi, representado por la letra griega π, es una de las constantes matemáticas más importantes que existen en el mundo, estudiada por el ser humano desde hace más de 4.000 años. Este número irracional, que determina la relación entre la longitud de una circunferencia y su diámetro, concierne a múltiples disciplinas científicas como la física, la ingeniería y la geología, y tiene aplicaciones prácticas sorprendentes en nuestro día a día.

La fascinación que ha suscitado durante siglos es tal que el popular número cuenta con su propio día en el calendario, así el mes de marzo se celebra el Día de Pi en todo el planeta.

sencillas matemáticas

Este evento internacional vino de la mano del físico estadounidense Larry Shaw, quien en 1988 lanzó la propuesta de celebrar esta efeméride. La forma en la que se escribe el 14 de marzo en inglés y euskera coincide con los tres primeros dígitos de la famosa constante matemática: 3-14 martxoaren 14 en euskara / 3-14 March, 14th en inglés. En los últimos años, la conmemoración del Día de Pi se ha ido extendiendo, hasta tal punto que el 26 de noviembre de 2019 la UNESCO proclamó el 14 de marzo Día Internacional de las Matemáticas.

Un año más, el Basque Center for applied Mathematics-BCAM y la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU se han sumado a la celebración, organizando la cuarta edición del evento BCAM NAUKAS, que tuvo lugar el 14 de marzo en el Bizkaia Aretoa de la UPV/EHU.

Las distribuciones normales, las famosas campanas de Gauss, aparecen tanto al hacer mediciones como en aquellos lugares del universo donde podamos hablar de poblaciones en sentido amplio. Laura Toribio nos explica qué son las funciones normales y nos da ejemplos de donde encontrarlas.

Laura Toribio San Cipriano es investigadora postdoctoral en el CIEMAT en cosmología. Licenciada en matemáticas por la Universidad de Salamanca, obtuvo su doctorado en astrofísica por la Universidad de la Laguna. Es una activa divulgadora científica.



Si no ve correctamente el vídeo, use este enlace.

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

El artículo BCAM-Naukas 2023: Las sencillas matemáticas de nuestro universo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Ezjakintasunaren kartogragfia #448

Zientzia Kaiera - La, 2023-05-27 09:00

Asko hitz egiten da ekonomia zirkularraz, baina zirkulartasun guztia ez da nahitaez jasangarria. Is the valorization of marine organic-waste into chitin environmentally sustainable? Mireia Martín eta Erlantz Lizundia.

Orain arte baliatu ez den metodo baten bidez neurtu ahal izan da unibertsoaren hedapena. Gaiari buruzko eztabaidan, badirudi mikrouhinen hondo kosmikoaren datuek hobera egin dutela. Refsdal measurement of the Universe’s expansion rate

Gene bat. Gene bakarra isilarazi eta arrak antzuak egiten dira. Amaitu dira emakumezkoen pilulak eta hormonen asaldurak. Hasiera batean eta saguetan. A single gene holds the key to male contraception, Rosa García-Verdugoren eskutik.

Kibble-Zureken mekanismoak ez-orekaren dinamika eta akats topologikoen sorrera deskribatzen ditu. Orain, DIPCko jendea pauso bat harago joan da, sistema klasiko zein kuantikoetarako. Universal power-law Kibble-Zurek scaling in fast quenches

 

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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Células solares de perovskitas más estables

Cuaderno de Cultura Científica - Or, 2023-05-26 11:59

Los integrantes de la familia de compuestos, incluyendo sintéticos, que tienen el mismo tipo de fórmula química básica (ABX3, donde A y B son dos cationes y X es un anión, muchas veces un óxido) y estructura cristalina que el mineral perovskita CaTiO3, se conocen como perovskitas. En esta estructura se pueden integrar muchos cationes diferentes, lo que permite el desarrollo de diversos materiales de ingeniería.

perovskitasEstructura cristalina de una perovskita de CH3NH3PbX3 (X= I, Br, Cl). El catión metilamonio CH3NH3+ está rodeado por octaedros de PbX6

Las células solares de perovskitas podrían ser la alternativa a las de silicio cristalino comercializadas actualmente, ya que presentan ventajas importantes frente a los paneles convencionales, como una mayor eficiencia (superior al 25%) y un menor coste. Las células de perovskita se fabrican mediante un proceso de deposición y cristalización a partir de una disolución (en esencia, de la misma forma que se obtiene la sal en una salina), lo que resulta económicamente mucho más barato y menos contaminante que la purificación del silicio.

Pero existe un motivo por el que las perovskitas aun no han reemplazado al silicio comercialmente: su estabilidad. Es en esta área donde actualmente se concentra la investigación científica.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Oxford liderados por Henry Snaith (Universidad de Oxford, Reino Unido) y Juan Luis Delgado (Ikerbasque, POLYMAT y la Universidad del País Vasco, España) han unido fuerzas para investigar la utilización de aditivos de última generación para obtener células solares de alta eficiencia y estabilidad.

En los últimos tres años varios grupos de investigación han descrito células solares de perovskitas altamente eficientes mediante la incorporación de una pequeña cantidad de aditivo (dicloruro de metilendiamonio) hasta lograr la mayor eficiencia certificada hasta ahora para células solares de perovskitas (25,7% PCE). El equipo de investigación ha explorado los mecanismos tras este logro y cómo afecta el aditivo a la estabilidad. Para ello se ha centrado en el papel del aditivo durante el crecimiento de los cristales de la perovskita. Ha encontrado que este aditivo se descompone en el tiempo a formas químicas más estables que confieren una estabilidad mejorada a la perovskita (>1 año expuesta al aire).

Estos resultados tendrán consecuencias directas para el futuro desarrollo de dispositivos fotovoltaicos de perovskitas estables y de alta eficiencia.

Para saber más:

Paneles solares orgánicos…y de colores
Materiales tipo perovskita como contacto en pilas de combustible de óxido sólido

Referencia:

Elisabeth A. Duijnstee, Benjamin M. Gallant, Philippe Holzhey, Dominik J. Kubicki, Silvia Collavini, Bernd K. Sturdza, Harry C. Sansom, Joel Smith, Matthias J. Gutmann, Santanu Saha, Murali Gedda, Mohamad I. Nugraha, Manuel Kober-Czerny, Chelsea Xia, Adam D. Wright, Yen-Hung Lin, Alexandra J. Ramadan, Andrew Matzen, Esther Y.-H. Hung, Seongrok Seo, Suer Zhou, Jongchul Lim, Thomas D. Anthopoulos, Marina R. Filip, Michael B. Johnston, Robin J. Nicholas, Juan Luis Delgado, and Henry J. Snaith (2023) Understanding the Degradation of Methylenediammonium and Its Role in Phase-Stabilizing Formamidinium Lead Triiodide J. Am. Chem. Soc.https://doi.org/10.1021/jacs.3c01531

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

 

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Kiñuren begirada: astronomia eta astrofisika

Zientzia Kaiera - Or, 2023-05-26 09:00

Astronomia eta astrofisika izan dira unibertsoa ezagutzen eta ulertzen lagundu gaituzten zientziak. Baina ez al dira berdinak? Edo zertan ezberdintzen dira?

Galdera hauek erantzuten daukagu gaurkoan Kiñuk. Argitzen digu astronomia eta astrofisikaren arteko alde nagusia bi diziplinen helburu ezberdinen artean dagoela. Halere, gaur egun bi terminoak erabiltzen dira sarritan berdintsu, astronomia ikerketa gehienek astrofisikaren lege eta printzipioen aplikazioa behar baitute. Hortaz, ia-ia sinonimotzat har ditzakegu.

Gure kirikiñoak zientzia hauen nondik norakoak azaltzen dizkigu, antzinako zibilizazioetatik hasita gaur egungo teleskopioetara arte.

Astronomia

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

Egileaz:

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

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Leyendas volcánicas

Cuaderno de Cultura Científica - Og, 2023-05-25 11:59

Los volcanes siempre han supuesto una fascinación para el ser humano. Temblores de tierra, fracturas del terreno de la que surgen grandes nubes de gases que oscurecen el día y enormes fragmentos de rocas negras y fuego brillante escupidos al cielo, lava que luego fluye por las laderas de las montañas como ríos candentes. ¿Quién no se asombraría viendo todo esto? Si encima le sumamos que, cuando ocurre una erupción en zonas habitadas las pérdidas sociales, económicas y, desgraciadamente, en muchas ocasiones también de vidas humanas son cuantiosas, ¿quién no se preguntaría si puede tratarse de algún tipo de castigo contra la población?

Esa atracción por el evento natural, unido al miedo a perder la vida, ha provocado que las sociedades humanas, a lo largo de la historia, hayan buscado una explicación para las erupciones volcánicas. Y si por algo se caracteriza nuestra especie es por inventar historias lo más épicas y llamativas posibles cuando el conocimiento científico no está lo suficientemente desarrollado como para dar un razonamiento basado en la evidencia. Así es como nacen los mitos y leyendas que se van transmitiendo de generación en generación.

LeyendasLa Fragua de Vulcano, obra pintada por Diego Rodríguez de Silva y Velázquez en el año 1630 que está expuesta en el Museo del Prado (Madrid). Imagen: Museo Nacional del Prado

Es probable que os suene el nombre de Hefesto, el dios griego del fuego, la forja y la metalurgia. Según algunas leyendas, Hefesto estableció sus fraguas en el interior de varias montañas del Sur de las actuales Grecia e Italia, aunque parece que tenía preferencia por quedarse bajo el monte Etna. Allí, el dios se dedicaba a crear armas, ingenios mecánicos y regalos metálicos para otras divinidades y algunos semidioses como Aquiles o Heracles. Y las manifestaciones en superficie de sus martillazos y templados del material forjado eran los temblores de tierra, los ruidos ensordecedores, la expulsión de gases y la salida de lava ardiente que ocurrían, de vez en cuando, en estas montañas. Puede que os suene un poco más todo esto si os digo que los romanos, tras algunos pequeños retoques en la historia, llamaron a este dios Vulcano, del que procede la palabra volcán.

Pero la mitología griega clásica tiene un montón de versiones de la misma historia. Hay una reinterpretación de esta leyenda en la que se cuenta que, bajo estos volcanes mediterráneos, están encerrados algunos de los gigantes que se rebelaron contra los dioses en los primeros tiempos de dominio de los olímpicos. Y esas manifestaciones propias de una erupción volcánica son los lamentos, el aliento de fuego y los golpes contra los muros de la prisión propinados por estos gigantes en sus intentos de liberarse de su cautiverio.

Póster promocional de la película “El Señor de los Anillos: El Retorno del Rey”, estrenada en 2003, dirigida por Peter Jackson y distribuida por New Line Cinema, donde se representa el paisaje volcánico de Mordor. Imagen propiedad de New Line Cinema, tomada de tolkiengateway.net

Aunque tampoco hay que retroceder milenios en nuestra historia para encontrar leyendas similares. En el mundo fantástico creado por el escritor J. R. R. Tolkien en pleno siglo XX podemos encontrarnos una tierra baldía y negra, en la que mora el mal más tenebroso, llamada Mordor, en cuya parte central se alza una imponente montaña conocida como el Monte del Destino, en cuyo interior Sauron forjó el Anillo Único. Como os podéis imaginar, el Monte del Destino es un enorme volcán y las llanuras de Mordor están formadas por materiales volcánicos, principalmente coladas de lava enfriadas y piroclastos (es decir, fragmentos solidificados de lava que salen expulsados del cráter volcánico en las erupciones explosivas) de diferentes tamaños acumulados erupción tras erupción. Pero es que el propio escritor reconoció que se basó en el Estrómboli y el aspecto de las cuencas volcánicas del margen mediterráneo europeo para dar forma a estas tierras fantásticas. Creo que no hace falta decir en quién estaba pensando cuando puso a Sauron a forjar el anillo.

Volcanes Popocatépetl (que significa “Montaña Humeante”), al fondo de la imagen, e Iztaccíhuatl (traducido como “Mujer Dormida”), en primer término. Imagen cortesía de Diario Cambio (México)

Supongo que no os he sorprendido mucho hasta el momento con estas leyendas bastante conocidas. Por eso ahora quiero contaros otra que, espero, no os suene tanto. Aprovechando que el volcán Popocatépetl está despertando, manteniendo en vilo a miles de personas en México, os voy a contar la bonita, a la par que triste, historia azteca sobre su formación.

Cuenta la leyenda que una joven princesa azteca estaba prometida a un joven cacique que la amaba con pasión. Pero el muchacho tuvo que ir a la guerra con otros pueblos cercanos, momento que aprovechó un rival en el amor de la chica para engañarla contándole que su prometido había muerto en batalla. Tras romperle el corazón con la noticia, el traidor la prometió en matrimonio con la excusa de consolar su dolor. Pero, como no podía ser de otra manera, nuestro héroe volvió victorioso de la batalla y, al enterarse del engaño del rival, le retó a un combate para recuperar su honor y el de su amada. Por supuesto, el protagonista de la historia venció en la lucha, haciendo que el traidor huyese, quedando como un embustero y, a la vez, un cobarde. Aunque ahora viene el giro dramático. Cuando el héroe corrió para encontrarse con su amada, la encontró tendida en el suelo de un frondoso valle. La muchacha se había quitado la vida al sentirse deshonrada por el vil mentiroso. Entonces el héroe se arrodilló a su lado y lloró amargamente. Este dolor hizo estremecerse a los propios dioses, que expresaron su rabia haciendo que la tierra temblase, se abriese en dos y surgieran fuego y rocas que llegaron a oscurecer el día. Cuando la ira de los dioses se calmó, los habitantes de la zona descubrieron que, en lo que antes era un valle tranquilo, habían surgido dos enormes montañas: una con la figura de una mujer dormida (Iztaccíhuatl) y otra con la de un guerrero arrodillado a su lado (Popocatépetl).

Si queréis oír una versión más bonita y poética de esta historia, en la que una erupción volcánica dio origen a dos montañas formadas por la acumulación de lava solidificada y piroclastos, os recomiendo la canción “La Mujer Dormida (La Leyenda de Popocatépetl y Iztaccíhuatl)” del grupo español de folk metal Saurom (en este caso, terminado en la letra eme, aunque me permite relacionar todas las historias entre sí, aunque sea un poco “por los pelos”).

Hoy en día, gracias a los avances en la investigación y el conocimiento geológicos podemos darle una explicación científica al vulcanismo que, además, nos permite anticiparnos a las erupciones más peligrosas para prevenir los riesgos en la población. Pero a mí me sigue gustando recordar estas historias mitológicas cuando veo imágenes de erupciones en directo, porque me permiten ponerme en la piel de las civilizaciones pasadas, que alucinaban igual que yo con el tremendo poder de la naturaleza que representa un volcán activo, buscando una explicación de lo que estaban presenciando. Y, encima, son historias curiosas, emotivas y muy bonitas.

Para saber más:

Montañas y mitos
La Geología según Heracles
Los volcanes submarinos de Bizkaia y Gipuzkoa

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

El artículo Leyendas volcánicas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Kategoriak: Zientzia

Euskal Autonomia Erkidegoko eraikinen birgaitze energetikoa

Zientzia Kaiera - Og, 2023-05-25 09:00

Azken urteotan krisi energetiko bat bizitzen ari gara mundu mailan. Batez ere baliabide fosilen eskasiagatik eta energia-kontsumoaren gorakadagatik. Eraikuntzaren sektorea baliabide fosil gehien kontsumitzen duen sektoreetako bat da, eta, gainera, CO2 gehien isurtzen duen sektoreetako bat da. Kontsumo horren eta emisioen zati handi bat eraikinaren erabilera-etapan, berokuntzaren kontsumoan, hoztean eta ur bero sanitarioan islatzen da. Gaur egun, eraikinen kontsumoaren % 50 berokuntzarako eta hozteko erabiltzen da.

birgaitze energetikoaIrudia: birgaitze-teknika motak: ezkerrean fatxada aireztatua, eskuinean kanpo-isolamendu termikoreko sistemak. (Iturria: Ekaia aldizkaria)

Horregatik, energia-inportazioekiko mendekotasun gero eta handiagoa, energia-baliabideen eskasia, berotegi-efektuko gasen ekoizpena mugatzeko beharra eta krisi ekonomikoa eta energetikoa gainditzeko beharra direla eta, beharrezkoa izan da neurriak hartzea eraikuntza-sektoreko energia-eraginkortasunari dagokionez. Neurri horien bidez, eraikinen energia-kontsumoa kontrolatu daiteke,energia-aurrezpena eta energia-eraginkortasuna sustatu daitezke, eta baita iturri berriztagarrietatik sortutako energiaren erabilera sustatu daiteke ere. Europako, Estatuko eta Autonomia Erkidegoko eraikuntzako araudiaren barruan neurri hauek eskakizun gisa ezarri dira.

Azken urteotan eraikuntzari buruzko araudia aldatu egin da, energia-eraginkortasunari dagokionez hobekuntza eskatzeko, bai eraikin berriei, bai lehendik dauden eraikinei. Baina eraispen-tasa txikia eta eraikuntza berrien hazkunde txikia kontuan hartuta, birgaitzeari dagokio energia aurrezteko eta isurtzeko potentzial handiena. Izan ere, eraikinak birgaitzea oso garrantzitsua da, berehalako ondorioengatik ez ezik (energia-kontsumoa murriztea, eraikinen egoera hobetzea, etab.), epe luzeko ondorio positiboengatik ere, hala nola bizi-kalitatea handitzea, ingurumen-inpaktua murriztea eta abar.

Euskadiko etxebizitza-parkea Europako zaharrenetakoa da, eta, beraz, energetikoki pobreena. Hori dela eta, etxebizitza-parkearen eraginkortasun energetikoa hobetzeko eta egungo araudiaren eskakizun berriak betetzeko, beharrezkoa izango da epe laburrean eraikin hauetan esku hartzea, eta energetikoki birgaituz.

Eraikinen birgaitze energetikoaren prozesuen bidez egin daiteke. Horietako prozesu bat eraikinaren inguratzailea edo fatxada termikoki isolatzea da. Prozesu honekin energia-kontsumoan aurrezpen handia lortzen da. Izan ere, eraikinaren guztizko kontsumoaren % 50 inguratzailetik zehar ematen da.

Hortaz, eraikinaren fatxadaren birgaitze energetikoak energia-kontsumoa eta CO2 isuriak murriztea dakar. Baina, eraikin bat energetikoki birgaitzeko hainbat birgaitze-teknikak, isolamendu eta abar daude. Horregatik, eraikin bat birgaitzeko orduan, teknikarik egokiena aukeratzea ez da lan erraza. Artikulu honetan, aukeraketan lagungarriak diren irizpideak planteatzen dira, jasangarritasunaren ikuspegitik. Hau da, eraikin bat energetikoki birgaitzeko aukerak aztertzen dira kontuan hartuta, ekonomia, ingurumena eta egoera soziala. Honela, aukeraka era zabal batean egitea lortzen da. Izan ere, Eraikinak giza espazioak dira, eta bertan bizi eta lan egiten da. Horregatik, kontuan hartu behar da eraikitako eta giza ingurunearen berrikuntza. Hau da, eraikina birgaitzerako orduan jasangarritasunaren funtsezko hiru oinarriak kontua hartu behar dira.

Honela, planteatzen diren jasangarritasun-irizpideak lan-tresna bat bezala erabili daitezke. Lan-tresna honek jasangarritasunaren ikuspuntutik birgaitze-teknikarik egokiena aukeratzen lagunduko du. Bere erabilera birgaitze-prozesuan parte hartzen duten eragile guztiei zuzenduta dago, bai eraikinen jabeei eta bai eraikuntza-enpresak.

Artikuluaren fitxa:
  • Aldizkaria: Ekaia
  • Zenbakia: Ale berezia 2022
  • Artikuluaren izena: Euskal Autonomia Erkidegoan kokatuta dauden eraikinen birgaitze energetikoa: Birgaitze-teknikak eta erabakia hartzeko jasangarritasun-irizpideak.
  • Laburpena: Eraikuntzako energia-kontsumoak gora egin du azken urteotan. Horregatik, eraikinen energia-eraginkortasunari buruzko araudiak ezarri behar izan dira kontsumoa kontrolatzeko, energia-aurrezpena hobetzeko eta energia-eraginkortasuna hobetzeko. Baina Euskal Autonomia Erkidegoan zaharrak eta energetikoki pobreak diren eraikin kopurua oso altua denez, behar beharrezkoa da eraikin horietan esku hartzea eta epe labur edo ertainean energetikoki birgaitzea. Birgaitze-teknikarik egokiena aukeratzea ez da lan erreza eraikinak energetikoki birgaitzeko eraikuntza-soluzio ugari baitaude. Hau dela eta, erabakia hartzen laguntzeko, jasangarritasun-irizpideak erabiltzea planteatzen da. Horrela, birgaitze-teknikak ekonomiaren, ingurumenaren eta sozialaren ikuspegitik aztertuko dira.
  • Egileak: Ziortza Egiluz, Jesús Cuadrado, Eduardo Rojí, Ugaitz Gaztelu
  • Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
  • ISSN: 0214-9001
  • eISSN: 2444-3255
  • Orrialdeak: 31-47
  • DOI: 10.1387/ekaia.23101
Egileez:

Ziortza Egiluz, Jesús Cuadrado, Eduardo Rojí eta Ugaitz Gaztelu UPV/EHUko Bilboko Ingeniaritza Eskolako Ingeniaritza Mekanikoa Saileko iketzaileak dira.

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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Grande, pero no infinito

Cuaderno de Cultura Científica - Az, 2023-05-24 11:59

De un tiempo a esta parte
el infinito
se ha encogido
peligrosamente.
Quién iba a suponer
que segundo a segundo
cada migaja
de su pan sin límites
iba así a despeñarse
como canto rodado
en el abismo.

Mario Benedetti

infinitoNina Rassen, Laws of the Creation: Law 3. Fuente: Wikimedia Commons.

En matemáticas, la idea de infinito es difícil de aprehender; no hay un único infinito. Por ejemplo, los conjuntos de los números enteros y de los números reales son infinitos, pero el primero es numerable y el segundo no lo es. Ambos son conjuntos infinitos, pero “de distinto tamaño”.

Cuando hablamos de manera informal, mencionamos al infinito para referirnos a algo “muy grande”, a algo inalcanzable o lejano, a algo que no termina nunca. El infinito puede producir desasosiego; incluso existen personas que padecen de apeirofobia, de fobia al infinito.

Las dos propuestas siguientes involucran números muy grandes, pero no infinitos.

La biblioteca de Babel

El universo (que otros llaman la Biblioteca) se compone de un número indefinido, y tal vez infinito, de galerías hexagonales, con vastos pozos de ventilación en el medio, cercados por barandas bajísimas. Desde cualquier hexágono se ven los pisos inferiores y superiores: interminablemente.

Así comienza el cuento La Biblioteca de Babel de Jorge Luis Borges, que describe más adelante la composición de cada uno de los libros que la forman:

[…] cada libro es de cuatrocientas diez páginas; cada página, de cuarenta renglones; cada renglón, de unas ochenta letras de color negro.

[…] El número de símbolos ortográficos es veinticinco.

La biblioteca es enorme, aunque no infinita: si todos los libros se limitan a 410 páginas, tenemos 410 x 40 x 80 = 1 312 000 caracteres por libro. Cada carácter puede tomar 25 valores, con lo que hay más de 251312000 libros diferentes. Escribir esta cantidad de libros requiere unas 1 834 100 cifras (este es el valor aproximado de 1 312 000 log(25), donde log(b)=a si b=10a). Y, efectivamente, se trata de un número muy grande; para imaginarlo, pensemos que 10p se escribe con p+1 cifras…

Este desasosegante relato finaliza de esta manera:

[…] sospecho que la especie humana la única está por extinguirse y que la Biblioteca perdurará: iluminada, solitaria, infinita, perfectamente inmóvil, armada de volúmenes preciosos, inútil, incorruptible, secreta.

En esa biblioteca, por supuesto, no se aloja El libro de arena. No cumple las reglas respecto al número de páginas, de renglones y de letras; este libro sí es infinito:

El número de páginas de este libro es exactamente infinito. Ninguna es la primera; ninguna la última. No sé por qué están numeradas de ese modo arbitrario. Acaso para dar a entender que los términos de una serie infinita admiten cualquier número.

Que(ved)(n)eau

Que(ved)(n)eau es el título de un poemario de la escritora Sofía Rhei en el que rinde homenaje a los escritores Francisco de Quevedo y Raymond Queneau (para comprender el título, “eau” se pronuncia como la vocal “o” en castellano).

De Quevedo, Sofía Rhei toma el soneto Amor constante, más allá de la muerte:

Cerrar podrá mis ojos la postrera
sombra que me llevare el blanco día,
y podrá desatar esta alma mía
hora a su afán ansioso lisonjera;

mas no, de esotra parte, en la ribera,
dejará la memoria, en donde ardía:
nadar sabe mi llama la agua fría,
y perder el respeto a ley severa.

Alma a quien todo un dios prisión ha sido,
venas que humor a tanto fuego han dado,
medulas que han gloriosamente ardido,

su cuerpo dejará, no su cuidado;
serán ceniza, mas tendrá sentido;
polvo serán, mas polvo enamorado.

Y de este poema imita las rimas. Además, se inspira en Cent mille milliards de poèmes de Queneau para estructurar su poemario.

infinitoCómo leer Cent mille milliards de poèmes. Fuente: Marta Macho Stadler.

Que(ved)(n)eau consta de diecinueve sonetos (dos cuartetos y dos tercetos) que se imprimen sobre diecinueve páginas –uno por página–. Después se recortan en tiras los catorce versos de cada uno de los diecinueve poemas.

De esta manera, se pueden crear nuevos sonetos decidiendo, por ejemplo, leer el primer verso del séptimo poema, seguido del segundo verso del décimo, del tercero del segundo, etc. ¿Cuántos sonetos podrían generarse de esta manera?

Hay diecinueve posibles maneras de elegir primer verso, diecinueve modos de seleccionar el segundo de manera independiente, y así hasta el catorce. Son, por lo tanto, 1914 = 799 006 685 782 884 096 posibles sonetos, aproximadamente 799 × 1015, es decir, 799 000 billones de poemas.

En Cent mille milliards de poèmes de Queneau, que incluye 1014 sonetos, el autor realiza un cálculo aproximado del tiempo que se precisaría para leer todos los poemas posibles contenidos. Tiene en cuenta las siguientes suposiciones: se necesitan 45 segundos para leer un poema, 15 segundos para cambiar las tiras, 8 horas de lectura al día y 200 días de lectura al año. Según la estimación de Queneau, la lectura de cada poema –incluido el cambio de tiras– precisaría un minuto; ocho horas de lectura durante doscientos días significan 96 000 minutos invertidos cada año. Y 1014 / 96 000 son aproximadamente 1 042 000 000 años. Es decir, se necesitarían 10 420 000 siglos para completar la lectura del libro.

Que(ved)(n)eau precisaría aún más tiempo. Según las reglas de Queneau serían necesarios 1914 / 96 000 años de lectura, más de 8,3 × 1012 años, es decir, más de 8,3 × 1010 siglos. Sin duda mucho tiempo para nuestras cortas vidas, aunque no sea infinito… Por cierto, Quevedo ya se había encontrado con el infinito en su soneto satírico A una nariz, donde describe la nariz de Luis de Góngora. El terceto final no deja lugar a dudas sobre el tamaño:

[…] Érase un naricísimo infinito,
muchísimo nariz, nariz tan fiera
que en la cara de Anás fuera delito.

Referencias

VV. AA. Textos potentes. Atlas de literatura potencial 2. Pepitas de Calabaza, 2019

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

El artículo Grande, pero no infinito se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Piper minen atzean dagoen zientzia

Zientzia Kaiera - Az, 2023-05-24 09:00

Berdeak, horiak edo gorriak, txikiak edo handiak, gozoak edo minak… mota askotako piperrak daude. Gurean Gernikakoak, Ibarrakoak eta Ezpeletakoak, besteak beste, dira ospetsuenak. Zenbaitek biziki maite dituzte, beste batzuek, ordea, gorroto dituzte. Piper batzuk benetan minak dira, baina zein da ezaugarri hau ematen dien konposatua?

piperIrudia: Piperren mina aldatu egiten da landareen, fruituaren adinaren eta barietatearen arabera. Bestalde, esaterako, ur faltak ur-estresa  eragiten du eta honek fruituaren mina areagotzen du. (Argazkia: pasja1000 – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Mingarritasunaren jatorria kapsaizinoideetan dago: konposatu horien artean garrantzitsuena kapsaizina da. Piper min bat jatean, konposatu hauek lotu egiten dira ahoko mukosan dagoen errezeptorera. Errezeptore hau bero eta abrasio fisikoarekin lotuta dago; horregatik sortzen da sumindura-sentsazioa. Min horrek dakarren ondorioa endorfinak askatzea da. Endorfinak gorputzean sortzen diren analgesikoak dira eta ongizate-sentsazio atsegina sortzen dute.

Mingarritasun maila

Piperren mingarritasuna neurtzeko, Wilbur Scoville farmazialariak bere izena daraman eskala bat sortu zuen 1912an. Metodo honetan piper lehorra diluitu egiten da ur- eta azukre-disoluzio bat erabiliz dastatzaileek mingarritasuna nabaritzen ez duten arte. Zenbat eta mingarriagoa izan, orduan eta puntuazio handiagoa izango du. Esaterako, kapsaizina puruak 16000000 SHU (Scoville min-unitate)  balioa du. Piperrei dagokienez, mingarrienen artean daude X piperra (3180000 SHU) eta dragoiaren hatsa (2480000 SHU).

Metodo hau ez da objektiboa eta, horregatik, 1980ko hamarkadatik aurrera bereizmen handiko kromatografia likidoa (HPLC) erabiltzen da mingarritasuna kuantifikatzeko. Neurketa hauetan kapsaizina kantitatea determinatzen da. Metodo hau fidagarria eta azkarra da kapsazinoideak identifikatu eta kuantifikatzeko. Lortutako emaitzak erraz pasa daitezke Scoville eskalara piper desberdinak konparatu ahal izateko.

Nola murriztu mingarritasuna?

Piper minak jaten ditugunean ura edaten dugu eragiten digun ondoeza murrizteko, baina hau ez da irtenbiderik onena. Horren arrazoia kapsaizina molekularen egitura kimikoan dago: hidrokarburo-kate luzea dauka eta, ondorioz, disolbagarritasun txikia du uretan. Disolbagarria da, ordea, alkohol eta oliotan. Horregatik, esnea edo jogurta jatea da minari aurre egiteko konponbide egokiena. Jaki hauek kaseina daukate, esnean aurkitu daitekeen proteina nagusia. Lipofilikoa da kaseina (olioarekin nahaskorra) eta kapsaizina molekulak barreiatzen ditu.

Kapsaizinaren aplikazioak

Kapsaizinak aplikazio ugari ditu; esaterako, hanturaren aurkako kremetan erabiltzen da. Osagai hau arlo honetan denbora luzez erabili bada ere, orain dela gutxi arte zientzialariek ez zeukaten argi nola egiten zuen bere lana. Badirudi eragin bat duela minaren seinaleak burmuinarekin konektatzen dituzten neurotransmisoreetan eta, ondorioz, mina murriztea lortzen du.

Kapsaizina piper-espraietan ere erabiltzen da. Esprai horiek begiak ixtea eta negargura eragiten dute berehala. Denborarekin bestelako sintomak azaltzen dira; esaterako, erredura-sentsazioa, eztula edota arnasa hartzeko zailtasuna. Esprai hauek 500000-2000000 SHUko balioak dituzte Scoville eskalan.

Erreferentzia bibliografikoak:
  • Idrees, S., Hanif, M.A., Ayub, M.A., Hanif, A., Ansari, T.M. (2020). Chili Pepper In Muhammad Asif Hanif, Haq Nawaz, Muhammad Mumtaz Khan, Hugh J. Byrne (Ed.), Medicinal Plants of South Asia (pp. 113-124). Elsevier. DOI: 10.1016/B978-0-08-102659-5.00009-4
  • Oliveira Junior, N., Padulla, V., Flores, I., Annunciação, D., Neiva, M., Brant, V. (2019). Evaluation of Natural Capsaicin (N.Cap) in Pepper Spray by GC-MS/FID, NMR and HPLC as an Alternative to the Use of Oleoresin Capsicum (OC). Human Factors and Mechanical Engineering for Defense and Safety, 3, 8. DOI: 10.1007/s41314-019-0024-6
Egileez:

Leire Sangroniz Kimikan doktorea da eta UPV/EHUko Kimika Fakultatearen PMAS Saileko (Polimero eta Material Aurreratuak: Fisika, Kimika eta Teknologia Saila) ikertzailea Polymaten eta Ainara Sangroniz Kimikan doktorea da eta UPV/EHUko Kimika Fakultateko irakaslea Polymaten.

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Los recuerdos ayudan a los encéfalos a reconocer los nuevos eventos que merecen recordarse

Cuaderno de Cultura Científica - Ar, 2023-05-23 11:59

Los recuerdos pueden afectar lo bien que aprenderá el encéfalo sobre eventos futuros al cambiar nuestras percepciones del mundo.

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

recuerdosLos recuerdos de eventos pasados significativos sintonizan nuestras percepciones con eventos relacionados en el futuro y nos preparan para recordar más sobre ellos. Ilustración: Kristina Armitage / Quanta Magazine

Los recuerdos son sombras del pasado pero también linternas para el futuro.

Nuestros recuerdos nos guían por el mundo, afinan nuestra atención y dan forma a lo que aprendemos más adelante en la vida. Los estudios en humanos y animales han demostrado que los recuerdos pueden alterar nuestras percepciones de eventos futuros y la atención que les damos. “Sabemos que la experiencia pasada cambia las cosas”, afirma Loren Frank, neurocientífico de la Universidad de California en San Francisco. «Cómo sucede exactamente esto no siempre está claro».

Un nuevo estudio publicado en la revista Science Advances ofrece ahora parte de la respuesta. Trabajando con caracoles, los investigadores han examinado cómo los recuerdos consolidados hacen que los animales tengan más probabilidades de formar nuevos recuerdos a largo plazo de eventos futuros relacionados que, de otro modo, podrían haber ignorado. El mecanismo simple que han descubierto hace esto alterando la percepción que el caracol tiene de estos eventos.

Los investigadores redujeron el fenómeno de cómo el aprendizaje pasado influye en el aprendizaje futuro «hasta una sola célula», explica David Glanzman, biólogo celular de la Universidad de California en Los Ángeles, que no participó en el estudio. Lo describe como un ejemplo atractivo «de usar un organismo simple para tratar de comprender los fenómenos de comportamiento que son bastante complejos».

Aunque los caracoles son criaturas bastante simples, la nueva información lleva a los científicos un paso más cerca de comprender la base neuronal de la memoria a largo plazo en animales de orden superior como los humanos.

Aunque a menudo no somos conscientes del reto, la formación de la memoria a largo plazo es «un proceso increíblemente energético», afirma Michael Crossley, investigador principal de la Universidad de Sussex y autor principal del nuevo estudio. Dichos recuerdos dependen de que forjemos conexiones sinápticas más duraderas entre las neuronas, y las células encefálicas necesitan reclutar muchas moléculas para hacer eso. Por lo tanto, para conservar recursos, un encéfalo debe ser capaz de distinguir cuándo vale la pena el coste de formar un recuerdo y cuándo no. Esto es cierto ya sea el encéfalo de un ser humano o el de un «pequeño caracol con un presupuesto energético ajustado», explica.

En una videollamada reciente, Crossley mostró uno de esos caracoles, un molusco Lymnaea del tamaño de un pulgar con un encéfalo que llamó «hermoso». Mientras que el encéfalo humano tiene 86 mil millones de neuronas, el del caracol tiene solo 20 000, pero cada una de sus neuronas es 10 veces más grande que las nuestras y son mucho más accesibles para el estudio. Estas neuronas gigantes y su circuitería encefálica bien mapeada han hecho de los caracoles un tema favorito de la investigación neurobiológica.

recuerdosInvestigadores de la Universidad de Sussex rastrearon un comportamiento aprendido en los caracoles Lymnaea hasta un circuito de solo cuatro neuronas en su encéfalo. Fuente: Michael Crossley and Kevin Staras

Los pequeños recolectores también son «aprendices notables» que pueden recordar algo después de una sola exposición, continúa Crossley. En el nuevo estudio, los investigadores han observado profundamente los encéfalos de los caracoles para descubrir qué sucede a nivel neurológico cuando están creando recuerdos.

Recuerdos persuasivos

En sus experimentos, los investigadores dieron a los caracoles dos formas de entrenamiento: fuerte y débil. En un entrenamiento fuerte, primero rociaban a los caracoles con agua con sabor a plátano, que los caracoles tratan como neutral en su atractivo: tragan un poco pero después escupen un poco. Luego, el equipo les daba azúcar a los caracoles, que devoran con avidez.

Cuando comprobaron los caracoles hasta un día después, los caracoles demostraron que habían aprendido a asociar el sabor del plátano con el azúcar a partir de esa única experiencia. Los caracoles parecían percibir el sabor como más deseable: estaban mucho más dispuestos a tragar el agua.

Por el contrario, los caracoles no aprendieron esta asociación positiva en una sesión de entrenamiento débil, en la que a un baño con sabor a coco le sigue un postre de azúcar mucho más diluido. Los caracoles continuaron tragando y escupiendo el agua.

Hasta este punto, el experimento era esencialmente una versión para caracoles de los famosos experimentos de condicionamiento de Pavlov, en los que los perros aprendían a babear cuando escuchaban el sonido de una campana. Pero entonces los científicos observaron lo que sucedía cuando daban a los caracoles un entrenamiento fuerte con sabor a plátano seguido horas después por un entrenamiento débil con sabor a coco. De repente, los caracoles también aprendían del entrenamiento débil.

Cuando los investigadores cambiaron el orden e hicieron primero el entrenamiento débil, nuevamente falló en crear un recuerdo. Los caracoles aún formaban un recuerdo del entrenamiento fuerte, pero eso no tuvo un efecto de fortalecimiento retroactivo en la experiencia anterior. Intercambiar los sabores utilizados en los entrenamientos fuertes y débiles tampoco tuvo efecto.

Los científicos concluyen que el entrenamiento fuerte lleva a los caracoles a un período «rico en aprendizaje» en el que el umbral para la formación de recuerdos es más bajo, lo que les permite aprender cosas que de otro modo no aprenderían (como la asociación del entrenamiento débil entre un sabor y azúcar diluida). Un mecanismo así podría ayudar al encéfalo a dirigir los recursos hacia el aprendizaje en los momentos oportunos. La comida podría hacer que los caracoles estén más alerta ante posibles fuentes de alimento cercanas; los roces con el peligro podrían agudizar su sensibilidad a las amenazas.

Un caracol Lymnaea que asocia agua aromatizada con azúcar abre y cierra rápidamente la boca para tragarla (derecha). Un caracol que no ha aprendido esa asociación mantiene la boca cerrada (izquierda). Fuemte: Michael Crossley y Kevin Staras

Sin embargo, el efecto sobre los caracoles es fugaz. El período rico en aprendizaje persistía solo de 30 minutos a cuatro horas después del entrenamiento fuerte. Después de eso, los caracoles dejaban de formar recuerdos a largo plazo durante la sesión de entrenamiento débil, y no era porque hubieran olvidado su entrenamiento fuerte, el recuerdo persistió durante meses.

Tener una ventana crítica para el aprendizaje mejorado tiene sentido porque si el proceso no cesa, «eso podría ser perjudicial para el animal», explica Crossley. No solo podría el animal invertir demasiados recursos en el aprendizaje, sino que podría aprender asociaciones dañinas para su supervivencia.

Percepciones alteradas

Usando electrodos, los investigadores descubrieron qué sucede dentro del encéfalo de un caracol cuando forma recuerdos a largo plazo durante los entrenamientos. Se producen dos ajustes paralelos en la actividad encefálica. El primero codifica el recuerdo en sí. El segundo está “estrictamente dedicado a alterar la percepción del animal de otros eventos”, afirma Crossley. “Cambia la forma en que ve el mundo en función de sus experiencias pasadas”.

También descubrieron que podían inducir el mismo cambio en la percepción de los caracoles al bloquear los efectos de la dopamina, la sustancia química encefálica producida por la neurona que activa el comportamiento de escupir. En efecto, esto apaga la neurona para escupir y deja encendida constantemente la neurona para tragar. La experiencia tuvo el mismo efecto de arrastre que el entrenamiento fuerte tuvo en los experimentos anteriores: horas más tarde, los caracoles formaron un recuerdo a largo plazo a partir del entrenamiento débil.

Los investigadores trazan completa y elegantemente un mapa del proceso desde «el comportamiento hasta los fundamentos electrofisiológicos de esta interacción entre los recuerdos pasados y nuevos», comenta Pedro Jacob, becario postdoctoral en la Universidad de Oxford que no participó en el estudio. «Tener el conocimiento de cómo sucede esto mecánicamente es interesante porque probablemente se conserve entre las especies».

Frank, sin embargo, no está completamente convencido de que el hecho de que los caracoles no hayan ingerido agua aromatizada después del entrenamiento débil signifique que no recordaban nada. Puedes tener un recuerdo pero no actuar basándote en él, afirma, por lo que hacer esta distinción puede requerir experimentos de seguimiento.

Los mecanismos trás el aprendizaje y la memoria son sorprendentemente similares en moluscos y mamíferos como los humanos, afirma Glanzman. Hasta donde saben los autores, este mecanismo exacto no se ha demostrado en humanos, explica Crossley. “Podría ser una característica ampliamente conservada y, por lo tanto, una que merece más atención”, concluye.

Sería interesante estudiar si un cambio en la percepción podría hacerse más permanente, comenta Glanzman. Sospecha que esto podría ser posible si a los caracoles se les da un estímulo aversivo, algo que los ponga enfermos en lugar de algo que les guste.

Por ahora, Crossley y su equipo sienten curiosidad por saber qué sucede en el encéfalo de estos caracoles cuando realizan múltiples comportamientos, no solo abrir o cerrar la boca. “Estas son criaturas fascinantes”, dice Crossley. «Realmente no te esperas que estos animales puedan realizar este tipo de procesos complejos».

 

El artículo original, Memories Help Brains Recognize New Events Worth Remembering, se publicó el 17 de mayo de 2023 en Quanta Magazine.

Traducido por César Tomé López

Nota del editor de Quanta: Loren Frank es investigador de la Iniciativa de Investigación del Autismo de la Fundación Simons (SFARI). La Fundación Simons también financia Quanta como revista editorialmente independiente. Las decisiones de financiación no tienen influencia en nuestra cobertura.

 

El artículo Los recuerdos ayudan a los encéfalos a reconocer los nuevos eventos que merecen recordarse se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Eta mineral sendagarriak

Zientzia Kaiera - Ar, 2023-05-23 09:00

Bada oso ospetsua den eta asko gustuko dudan esaera bat gaztelaniaz, kutsu geologiko handia duelako, eta bizitza honetan zerbait guztiz gaizki ateratzen zaidan bakoitzean edo, aitzitik, sekulako zortea daukadanean nire buruari esaten diodana: “dar una de cal y otra de arena” (euskaraz, gutxi gorabehera, “batean kale, bestean bale”).

Izan ere, horixe bera egin dut mineralekin nire azken bi artikuluetan. Aurreko artikuluan, gure osasunerako kaltegarriak izan daitezkeen (modu batera edo bestera) mineraletan zentratu nintzen, baina oraingo honetan gizakiarentzat ezin hobeak diren batzuei buruz mintzatuko natzaizue. Dena den, bide errazetik ez jotzen saiatuko naiz, eta jarriko dizkizuedan adibideak deigarriak izatea espero dut.

mineral1. irudia: Gatzunak berriz mugitzea lehortze larrainetan, Gesaltza Añanan (Araba) gatz minerala prezipitatzen laguntzeko. (Iturria: Añanako Gatz Harana Fundazioa)

Dibulgazio lanetan nabilenean, txikienen arreta neureganatzeko eta haiek harritzea lortzeko, gehien gustatzen zaidan moduetako bat da esatea nik, egunero, mineralak jaten ditudala. Eta hori Istorio Amaigabeako fantasiazko munduko harrijale bat izan gabe. Denbora pixka bat ematen diet pentsatzeko, eta, ondoren, esaten diet janariari gatza botatzeagatik esan diedala hori, eta, beharbada, apur bat esajeratu dudala. Mahaiko gatz hori sodio kloruroa (NaCl) besterik ez da, ur batzuetan disolbatuta agertzen den konposatu bat, zeinak, prezipitatzean, halita izeneko mineral baten forman egiten duen. Mahaiko gatza lortzeko, bi aukera ditugu: batetik, ur gazia –ez duen zertan itsas ura izan– lurruntzen utz dezakegu halitazko kristalak prezipitatzen diren arte; edo, bestetik, duela milioika urte ur gazia modu naturalean lurruntzearen ondorioz eratu ziren eta material modernoagoen azpian lurperatuta geratu diren mineral deposituak ustia ditzakegu. Eta ez da beharrezkoa gatz hori Itsaso Hiletik edo Himalaiatik ekartzea, ur gazia lehortzeko guneak ditugulako etxetik gertu, Gesaltza Añanan (Araba) adibidez, edo bai eta duela milioika urte eratutako biltegien ustiategiak, hala nola Poza de la Sal (Burgos) edo Cabezon de la Sal (Kantabria).

Janariarekin jarraituz, gero eta ohikoagoa da kaltzio askoko elikagaiak aurkitzea, hala nola esnea edo galletak. Izan ere, elementu hori kaltzita edo aragonito mineraletatik ateratzen da nagusiki, kaltzio karbonatoz (CaCO3) osatuta daudenak. Baina horrek ez du esan nahi minerala hauts bihurtu arte txikitu eta esneari zuzenean gehitzen zaionik; tratamendu kimiko bat egin behar zaio, ziurtatzeko jangarria dela eta gizakioi ez digula osasun arriskurik ekarriko.

Baina ez da hemen amaitzen kaltzitaren eta janariaren arteko harremana. Digestioa egiteko garaian arazoren bat baldin badugu, antiazido bat hartu ohi dugu. Bada, sendagai horren osagai nagusietako bat kaltzio karbonatoa da. Eta nahiz eta egia den duela mende batzuk kaltzitazko kristalak zuzenean ehotzen zituztela eta bertatik ateratako hautsa urdaileko arazoak eta ultzerak arintzeko hartzen zutela, gaur egun farmazietan eskura ditzakegun antiazidoak behar bezala testatuta eta prozesatuta daude.

Jan ondoren, hortzak garbitzea komeni da, hortzetako pasta erabiliz, txantxarra eta ahoko gaixotasunak saihesteko, eta horietan ere mineralak daude. Hortzak garbitzean, hortzak garbitzen dituena ez da hortzetako pastak sortzen duen aparra, baizik eta partikula mineral txiki batzuk. Mineral horiek urratzaileak dira, eta hortzetako esmalteari itsatsita geratzen diren janarien hondarrak kentzen dituzte. Horretarako mineralik erabilienak kaolinita (Al2Si2O5(OH)4 formula kimikoa duen buztin mota bat) eta kaltzita dira, bai eta diatomita ere, zeina diatomeoz –silizeozko (SiO2) oskol bat eraikitzen duten uretako alga batzuk– osatutako harri bat den.

mineral2. irudia: Jarama haranean (Madril), «Escarpes salinos y yacimientos de sulfato sódico del Jarama» izeneko interes geologikoko lekuko (LIG) glauberitaren meatze zahar baten sarrera. (Iturria: Espainiako Geologia eta Meatzaritza Institutua (IGME-CSIC)

Adibide oso bitxi bat sodio sulfatoarena (Na2SO4) da. Konposatu hori ardoa egiteko entzimen sintesirako baliatzen da. Farmazian ere erabiltzen da, zenbait sendagairen eszipiente gisa (parazetamola kasu), eta oso ondo dator ardo gehiegi edaten dugunerako. Detergente hautsaren osagai nagusietako bat ere bada, eta oinarrizkoa da mahai zapiko edo arropako ardo orbanak garbitu ahal izateko. Izan ere, sodio sulfatoa, nagusiki, hiru mineraletatik lortzen da: thenarditatik eta mirabilitatik (biek Na2SO4 formula kimikokoa dute), eta glauberitatik (zeina sodio eta kaltzio sulfatoz osatzen den: Na2SO4·Ca2SO4). Eta azpimarratu behar da, egun, Espainia dela Europar Batasunean mineral horien meak dituen herrialde bakarra (Burgos, Madril eta Toledo probintzietan daude meatzeak).

Garbiketaren munduan sartu naizenez, esan beharra daukat osasun ona ziurtatzeko oinarrizkoa dela jatorduen ondoren sukaldeko tresnak behar bezala garbitzea, eta, beraz, ezinbestekoa da harraskan espartzu bat egotea. Seguru konturatu zaretela kolore desberdinak dituztela, gogortasunaren arabera, eta berdeak eta urdinak direla ohikoenak. Bada, gogortasun hori espartzuak egiteko garaian sartzen diren mineralen araberakoa da, horiek osatzen dituzten zuntz sintetikoetan elkarri lotuta jartzen direnak: leunenek kaltzita partikulak izaten dituzte; gogorrenek, berriz, kuartzo pusketak (SiO2).

mineral3. irudia: San Andres meatzeko (Puebla de Lillo, León) talkozko kristalak, hainbat tonalitatetakoak: 1.- talko zuria, 2.- talko arrosa eta berdexka, 3.- talko beltza, Interes Geologikoko Lekua (IGL) – «Yacimiento de talco y pirita de Puebla de Lillo». (Iturria: Espainiako Geologia eta Meatzaritza Institutua (IGME-CSIC)

Amaitzeko, higiene pertsonalari helduko diot. Eta horretarako erabiltzen den mineral batean pentsatzen jartzean, bururatzen zaigun lehena talkoa da –Mg3Si4O10(OH)2–. Baina kontuz ibili behar dugu harekin, kalitate kontrol zorrotz bat gainditu behar baitu produktu kosmetiko gisa erabili ahal izateko, asbestoen taldeko beste mineral batzuekin edo gizakiarentzat toxikoak izatera irits daitezkeen materia organikoekin batera egon daitekeelako. Nahiko ezaguna den beste adibide bat desodorantea edo antitranspiratzailea da, hots, “alunbre harria” deritzona. Alunbrea da oro har aluminiozko sulfato bat, eta, desodoranteen kasuan, potasiozko alunbrea da gehien erabiltzen dena, zeina kalinita izeneko mineral batetik ateratzen den (Kal(SO4)2·12H2O).

Eta hobe dut hemen geratzea, horrelako beste ehunka adibide gehiago jartzen jarrai nezakeelako; baina, uste dut honezkero jabetu zaretela mineralek gure osasunean duten garrantziaz. Dena den, ez dut amaitu nahi begi bistan dagoen gauza bat gogora ekarri gabe: mineralak ez dira ez onak ez txarrak, haien konposizio kimikoaren eta gizakiok ematen diegun erabileraren araberakoa da dena.

Egileaz:

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

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2023ko otsailaren 2an: Y minerales que curan

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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