Cuaderno de Cultura Científica

Foto: Julian Corlaci

La soledad no es sólo una condición desagradable y todo lo contrario a placentera. Además de causar un estado de ánimo negativo en quien la sufre, es causa de un buen número de afecciones, como enfermedades cardiovasculares, obesidad, o debilitamiento del sistema inmune, entre otras. Por otro lado, se da la circunstancia de que una persona puede sufrir soledad aunque se encuentre rodeada de gente de forma permanente; basta con experimentar la sensación o el sentimiento de encontrarse uno aislado para encontrarse solo.

Por si lo anterior no fuera suficente, de acuerdo con un estudio publicado en la revista Personality and Social Psicology, la soledad se contagia. Quiere esto decir que cuando en una red social una persona empieza a manifestar sentimientos de soledad, otras personas próximas también irán progresivamente sintiendose solas. A título indicativo, cabe decir que, tomando como referencia la media, es un 50% más probable que experimente sentimientos de soledad una persona que se encuentre en contacto directo con otra a la que le ocurre lo mismo.

La razón por la que la soledad se contagia es porque hace que la gente actue hacia los demás de una forma más negativa y menos generosa; ese comportamiento debilita los lazos existentes entre las personas concernidas, acentuándose de esa forma los sentimientos de soledad. Es un efecto más intenso entre amigos que entre familiares, algo que no parece necesario explicar. Y se produce con más frecuencia entre mujeres que entre hombres, porque las mujeres demandan de sus amistades más apoyo emocional y social que los hombres.

Así pues, la soledad no solo conlleva un deterioro de la salud, también es contagiosa. Puede, por tanto, ser catalogada como una enfermedad.

Referencia:

Cacioppo, J. T.; Fowler, J. H.; Christakis, N. A. (2009): “Alone in the crowd: The structure and spread of loneliness in a large social network.” Journal of Personality and Social Psychology Vol 97(6): 977-991.

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

El artículo La soledad se contagia se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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César Tomé López, lector

La neurociencia cognitiva está de moda. Rara es la semana que alguna noticia relacionada con ella no aparece en algún medio de información general. Y está de moda por méritos propios, porque es la ventana que la ciencia ha abierto al interior de la mente humana (suponiendo, claro, que tal cosa exista).

La neurociencia cognitiva es una ciencia interdisciplinar que intenta encontrar la relación existente entre la actividad neuronal, y del encéfalo en su conjunto, con el comportamiento. Implica la participación de biólogos, médicos, químicos, físicos, matemáticos, informáticos, lingüistas, ingenieros y psicólogos, con todas las subespecialidades imaginables.

En los once años que lleva servidor escribiendo con regularidad en blogs me he ocupado de la neurociencia cognitiva ampliamente. Mi interés en el tema viene de antiguo y llegó a tal punto que cuando surgió la oportunidad me matriculé en el máster en neurociencia y biología del comportamiento de la Universidad Pablo de Olavide (Sevilla) en 2006.

Mi referencia bibliográfica durante mucho tiempo fue un texto que no es estrictamente de neurociencia cognitiva, el Kandel, pero en versión original y sabiendo que no trata aspectos importantes de la neurociencia cognitiva de vanguardia. Por eso el texto publicado en 2014 por Editorial Médica Panamericana que ha coordinado (y escrito en parte) Diego Redolar, de la Universitat Oberta de Catalunya, y que se llama, precisamente, “Neurociencia Cognitiva”, nos parece, ahora que lo estamos consultando más asiduamente por motivos variados, un estupendo libro.

En primer lugar, se nota muy mucho que Redolar es profesor en una universidad a distancia. Efectivamente, los textos son autocontenidos, con referencias cruzadas claras (también a los materiales suplementarios de la web), con refuerzos visuales de los conceptos importantes y recuadros donde entrar en el detalle de algún aspecto mencionado en el texto principal. Además el lenguaje es todo lo llano y fluido que puede ser un texto académico (aunque se empeñe en usar la palabra cerebro donde debiera decir encéfalo). Y esto, coordinando a una cincuentena larga de especialistas dispersos por dos continentes que han contribuido al trabajo, es un logro no menor.

En segundo lugar, no se ha evitado entrar en temas que son de la más absoluta vanguardia y que pueden, incluso, ser polémicos. Así, por ejemplo, tras los capítulos dedicados a la introducción histórica a la materia (un capítulo muy recomendado a los psicólogos), a la neuroanatomía y a la metodología, el capítulo 5 está dedicado a las bases de la conectividad funcional exploradas usando la actividad espontánea del cerebro; algo que hace solo 7 años todavía había que explicar qué era.

Otros temas llamativos son el capítulo 22 “Conducta sexual, cerebro, cognición y afectividad” que no es políticamente correcto precisamente, pero es que la ciencia no lo es. El 27 “Control ejecutivo, toma de decisiones, razonamiento y resolución de problemas” tras una introducción anatomofisiológica a las partes relevantes del encéfalo, se mete en asuntos que serían de obligada lectura para todo economista que aún piense que los humanos toman decisiones racionalmente.

Especialmente importante es que Redolar no rehuye una de las grandes cuestiones, a diferencia del Kandel que le dedica media página de perfil, y el capítulo 28 está dedicado a “La conciencia: conceptos, hipótesis y observaciones clínicas y experimentales”; es un capítulo que se lee especialmente bien y que está muy recomendado para quien piense que aún es necesaria la hipótesis cuántica o la existencia de un alma para explicar la consciencia. Finalmente, y no podía faltar en texto moderno, el capítulo 29 está dedicado a la “Neurocomputación y modelización de sistemas cognitivos”.

Consideración aparte merece el sorprendente por inesperado capítulo 30 dedicado a la divulgación de la ciencia. Su título lo dice todo “La difusión de los avances y las aplicaciones en neurociencia cognitiva: necesidad, reto y responsabilidad”. Es muy interesante. Y discutible en algunas cosas.

En definitiva, un texto muy completo, bien escrito, que interesará a un amplio abanico de estudiantes y curiosos.

Para concluir un par de aspectos materiales. Primero, el libro es muy bonito. Puede parecer extraño, pero es la sensación que se tiene al ojearlo, hojearlo y leerlo; es un objeto muy agradable, aunque pese lo suyo. Segundo, no es barato precisamente.

Ficha:

Autor/Coordinador: Diego Redolar Ripoll

Título: Neurociencia cognitiva

Año: 2014

Editorial: Editorial Médica Panamericana

Nota: Esta reseña es una actualización y revisión de la que publiqué en 2013 con el lanzamiento del libro.

En Editoralia personas lectoras, autoras o editoras presentan libros que por su atractivo, novedad o impacto (personal o general) pueden ser de interés o utilidad para los lectores del Cuaderno de Cultura Científica.

El artículo Neurociencia cognitiva – Redolar se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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En #Naukas17 nadie tuvo que hacer cola desde el día anterior para poder conseguir asiento. Ni nadie se quedó fuera… 2017 fue el año de la mudanza al gran Auditorium del Palacio Euskalduna, con más de 2000 plazas. Los días 15 y 16 de septiembre la gente lo llenó para un maratón de ciencia y humor.

Javier Peláez, quizás más conocido online como Irreductible, suele repetir que el concepto de espín se le escapa. Francis aceptó el reto de explicárselo de una vez por todas. Puede caber alguna duda de si logró su objetivo. En cualquier caso, el resultado fue una charla antológica.

Francis Villatoro: El espín para irreductibles

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

El artículo Naukas Bilbao 2017 – Francisco R. Villatoro: El espín para irreductibles se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Estructura de una batería de ion sodio. Imagen: Victor Josan /Shutterstock

El constante aumento del consumo de energía, principalmente basado en combustibles fósiles, está causando serios problemas medioambientales. La alternativa podría ser la utilización de fuentes de energía renovables, pero su intermitencia dificulta su uso, por lo que son cada vez más necesarios los dispositivos de almacenamiento eléctrico. Los sistemas de almacenamiento electroquímico en general, y las baterías en particular, se presentan como la mejor solución a ese inconveniente.

“Desde su comercialización, las baterías de ion litio (Li-ion) han sido la tecnología predominante en el mercado. Sin embargo, las baterías de ion sodio (Na-ion) se han convertido en una alternativa a la tecnología de Li-ion para aplicaciones estacionarias en las que el peso del dispositivo no es de gran importancia debido al menor coste del sodio con respecto al litio, a su mayor abundancia y a su distribución más homogénea”, afirma Paula Sánchez, autora del estudio.

A pesar de que el sodio presenta propiedades químicas similares a las del litio, la tecnología de Li-ion no es directamente transferible. Por ello es necesaria la búsqueda de nuevos materiales compatibles para las baterías de sodio. La investigación de la UPV/EHU se ha centrado en concreto en los materiales anódicos para ese tipo de baterías.

Por un lado, en este trabajo se han desarrollado materiales derivados de la lignina, un biopolímero no comestible presente en las plantas. Para la síntesis de estos materiales se ha aislado lignina a partir del licor negro, un desecho de la industria papelera. La optimización de la síntesis se ha orientado a la mejora de las propiedades electroquímicas de los carbones a través de la mejora de su pureza. Para ello se han empleado varias técnicas de caracterización con el objetivo de correlacionar las propiedades físico-químicas de los materiales de carbón y sus propiedades electroquímicas. Y es que, según Sánchez, dado el bajo coste de su precursor, su facilidad de síntesis, no toxicidad y relativamente alta capacidad de almacenamiento de la electricidad, “los hard carbons se han perfilado como materiales anódicos prometedores para baterías de ion sodio”.

Se han desarrollado, asimismo, unos materiales anódicos poliméricos de bajo coste, que se sintetizan fácilmente y son seguros. Además, poseen la gran ventaja que pueden ser utilizados como un aglutinante. “Cuando se elabora una batería a nivel industrial, se requiere que el electrodo tenga buenas propiedades mecánicas. Para ello, normalmente se le añade un aglutinante que es necesario, pero a su vez contribuye en el peso de la batería y eso hace que la densidad energética de la batería sea más baja”, explica Sánchez. Por ello, en todo momento se intenta disminuir al máximo ese contenido. En este trabajo “hemos conseguido desarrollar un material novedoso, un polímero aglutinante, que aunque genere cierto peso en la batería también es capaz de insertar los iones de sodio, es decir también funciona como ánodo, de tal manera que, el exceso de peso queda parcialmente paliado por la capacidad extra que proporciona el novedoso polímero”, añade Paula Sánchez.

A la vista de los resultados obtenidos, la investigadora añade que “gran parte de la comunidad científica está ahora dedicada al estudio de las baterías de ion sodio que podrán competir en un corto espacio de tiempo con las ya comercializadas de litio ion para aplicaciones estacionarias”.

Referencia:

N. Fernández, P. Sánchez-Fontecoba, E. Castillo-Martínez, J. Carretero-González, T. Rojo, M. Armand (2018) ChemSusChem doi: 10.1002/cssc.201701471

El artículo Las baterías ion sodio, la alternativa estacionaria se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Palimpsesto

Os invito a viajar a través de la historia. Iniciaremos nuestro recorrido visitando uno de los lugares en los que más me gusta perderme, una biblioteca. Pero no una cualquiera, la segunda biblioteca más célebre de la Antigüedad.

La biblioteca de Pérgamo fue fundada por el rey Atalo I, cuyo reinado se extendió desde el 241 y el 197 a.C. Su construcción respondía a la voluntad del monarca de convertir la capital en una nueva Atenas de Pericles. Su hijo, Eumenes II, fue el mayor mecenas e impulsor de la biblioteca logrando que compitiese en importancia con la gran biblioteca de Alejandría.

Llegó a conservar alrededor de 200 000 volúmenes, si bien algunas fuentes hablan de una cantidad menor y en otras esta asciende hasta 300 000. La propia rivalidad con la biblioteca alejandrina puede ser la causante de la imprecisión de esta cifra, que pudo ser reducida o aumentada según se desease otorgarle mayor o menor relevancia a la institución. Los estudios llevados a cabo en la escuela de Pérgamo abordaban una amplia diversidad de disciplinas: historia del arte, viajes y epigrafía, topografía, cronología, filosofía estoica y literatura.

Los conocimientos acerca de esta biblioteca provienen, principalmente, de la obra Historia Natural de Plinio el Viejo. Este escritor y viajero romano también fue quien atribuyó la invención del pergamino a la lucha por el dominio cultural entre Pérgamo y Alejandría. Según cuenta, Ptolomeo, rey de Egipto, decretó un embargo a la exportación de papiro y esto propició que surgiese el pergamino en la corte del rey Eumenes II. Por desgracia, esta historia aportada por Plinio el Viejo no encaja con la realidad, ya que se sabe que en el siglo V a. C. los griegos del Asia Menor ya escribían en ellos. Puede que la evidente relación entre el pergamino y Pérgamo provenga del hecho de que esta ciudad fue una gran productora y exportadora de este material. En cualquier caso, el pergamino, siendo más resistente y aprovechable que el papiro, le ganó la partida como soporte para la escritura.

Acrópolis de Pérgamo.

Por lo que se refiere a la biblioteca de Pérgamo, su final fue propiciado por su mayor rival. Tal y como narra Plutarco en Vidas Paralelas, Marco Antonio mandó al Serapeo de Alejandría los volúmenes de la biblioteca de Pérgamo como recompensa por las pérdidas que había sufrido la biblioteca de Alejandría en el incendio del 47 a. C.

Del papiro al pergamino

Los libros de la biblioteca de Alejandría estaban hechos de papiro, una planta fibrosa que crecía en el delta del Nilo y en ciertas zonas de Etiopía, Siria, Palestina o Sicilia.

Los expertos, provistos de un punzón, abrían perpendicularmente la corteza triangular del tallo y extraían el líber en finas tiras de hasta 5 m de longitud. Después, una vez secas, las superponían por los bordes y las humedecían y golpeaban para conseguir una capa compacta y resistente. A esta primera capa, le añadían una segunda construida con el mismo procedimiento, con las tiras dispuestas de manera perpendicular. Como resultado, se formaba una banda flexible que se dejaba secar al sol y más tarde se pulía con piedra pómez, una concha de molusco o una pieza de marfil para uniformar su superficie. A cada uno de los extremos de la tira se pegaba una varilla de madera, marfil o hueso, denominada umbiculus, que permitía enrollar y desenrollar la banda. Una vez enrollada, se ataba con una cinta llamada lora y se colgaba en uno de sus extremos, una etiqueta con el título de la obra y el autor. El texto se plasmaba sobre la cara anterior del soporte, distribuyéndolo en columnas verticales que podían leerse de derecha a izquierda.

En Pérgamo, fuese por las dificultades en encontrar papiros o por la elección de un soporte más cómodo y duradero, se inclinaron por el uso de pieles de animal. Las más preciadas eran las de ternera, cabra, oveja o carnero, mientras que las de vaca y cerdo se consideraban demasiado gruesas. El pergamino se obtenía por maceración de la piel en cal y su posterior raspado, estirado, secado y pulido, hasta convertirla en una membrana lisa y translúcida. El componente básico del pergamino es el colágeno, además de la queratina, la elastina y una mínima cantidad de albúmina y globulinas. Su susceptibilidad al biodeterioro depende de la materia prima, del método de producción y del estado de conservación.

En presencia de aire, el pergamino parcialmente deteriorado puede ser atacado por microorganismos y perder sus propiedades originales, volviéndose duro y frágil. Además, el desarrollo microbiano puede provocar manchas de distinto color, pátinas blanquecinas y desvanecimientos de los textos escritos.

En su inicio los pergaminos se enrollaban como los papiros, cosiendo las piezas una a continuación de la otra, pero con el tiempo, por practicidad, se optó por cortarlos en forma de hojas rectangulares que se podían plegar para obtener cuadernillos. Estos se cosían entre sí y se protegían con una cubierta de madera o piel reforzada formando lo que se conocía como códice.

Por tanto, este tipo de volúmenes ya contenían lo que pasaría a ser una parte fundamental del libro: la página, que en el futuro se numeraría posibilitando la realización de índices. La portabilidad y facilidad de escritura del nuevo soporte le proporcionó un gran éxito y permitió que en Roma se reprodujeran obras literarias y traducciones de autores griegos.

El palimpsesto

Como ya se he apuntado, el pergamino constituía un mejor soporte que el papiro. Permitía la escritura por las dos caras, doblando la cantidad de espacio disponible, y, lo que todavía resultaba más interesante: se podía borrar la primera escritura (escritura inferior o scriptio inferior) mediante lavado o raspado y utilizarse de nuevo (escritura superior o scriptio superior). El lapso de tiempo entre ambas copias, así como la disposición de la segunda escritura varía en gran medida de un manuscrito a otro.

A los códices escritos sobre folios de pergamino cuya primera escritura ha sido eliminada, se los conoce como palimpsestos. Aunque también denominamos palimpsesto a un manuscrito que transmite solo algunos cuadernillos o unos simples folios. Esta variedad tipológica dificulta la elaboración de un censo completo de palimpsestos grecolatinos.

Esta antigua práctica de reciclado se practicaba con frecuencia dado lo costoso y escaso que era el pergamino y nos ha permitido recuperar grandes obras perdidas.

Las increíbles aventuras del Palimpsesto de Arquímedes

Arquímedes fue considerado uno de los pensadores más importantes de la antigüedad clásica. Sus aportaciones en los campos de la física y las matemáticas han dejado un legado de gran importancia para el avance de la ciencia. Supo unir la lógica matemática a la experimentación, por lo que puede considerársele precursor de Galileo.

El Palimpsesto de Arquímedes es un libro del siglo XIII en el que se descubrieron nuevas obras del matemático de Siracusa. Está formado por 174 páginas de pergamino, con tapas de madera. En su interior se plasma el paso del tiempo y todas las vicisitudes a las que tuvo que hacer frente. El palimpsesto fue víctima de la cera, del pegamento, del fuego y de un hongo morado que, allí donde actuó, se comió el colágeno y acabó con el texto de Arquímedes. Es un gran superviviente que nos ha permitido recuperar un texto fundamental para el estudio de la historia de las Matemáticas.

La historia del palimpsesto parece remontarse al siglo X, cuando un escriba monástico, probablemente en Constantinopla, transcribió el texto de Arquímedes de alguna fuente anterior. Dos siglos más tarde, en 1229, cuando en el monasterio escasearon los materiales, el monje cristiano Johanes Myronas desencuadernó el libro de Arquímedes, borró la tinta, cortó las páginas por la mitad, las colocó perpendicularmente y las unió a otras que había extraído de otros seis libros antiguos, para formar un nuevo el libro sobre el que escribió textos religiosos. Afortunadamente, quedó un rastro de tinta escondido en el texto cristiano y el libro de oraciones, que permaneció varios siglos en el monasterio de San Sabas, fue la mejor caja fuerte para un contenido que en aquellos tiempos no hubiese sido entendido ni valorado.

El monasterio de San Sabas se encontraba en pleno desierto de Judea y fue comprado en 1625 por el Patriarcado Ortodoxo Griego de Jerusalén. En 1839, cuando fue visitado por el reverendo George Croly, el libro de oraciones todavía estaba en la biblioteca, junto a más de un millar de manuscritos. Pero por aquel entonces, le tocó hacer dos escapadas. La primera fue al monasterio del Santo Sepulcro de Jerusalén, cuando el Patriarcado ordenó reunir allí los acervos de varias bibliotecas. Más tarde lo trasladaron al Metochion de la Iglesia del Santo Sepulcro, una casa dedicada a la administración monacal situada en Constantinopla. Hay constancia de que el libro de oraciones ya estaba allí en 1846. Año en el que Constantin von Tischendorf visitó el Metochion con el fin de aprovechar la ignorancia de los monjes para hacerse con varios documentos antiguos. Dejó anotado que en la biblioteca del Patriarca no había nada interesante salvo «un palimpsesto que trata de matemáticas», lo que prueba que en aquel momento ya se sabía que el libro de oraciones estaba escrito sobre un texto antiguo. Tischendorf desconocía su valor pero se llevó de recuerdo una página en su mochila. Treinta años más tarde, tras su muerte, sus herederos venderían a Cambridge cuarenta y cuatro hojas de manuscritos antiguos. Pero no fue hasta 1983, que se reconoció que una de las hojas era la página que faltaba en el Palimpsesto de Arquímedes.

Constantin von Tischendorf.

Otra prueba del conocimiento que se tenía por aquel entonces de las características del Palimpsesto, es el inventario de las riquezas manuscritas del Metochion que hizo Athanasios Papadopoulos-Kerameos en 1899. En él no solo se incluía el libro de oraciones, sino que también se señalaba la presencia de material de matemáticas en griego bajo el texto litúrgico. El inventario, además, incluía parte del contenido del palimpsesto, lo cual llamó poderosamente la atención del filólogo danés Johan Ludvig Heiberg quien, en 1880, había publicado una edición monumental de las obras conocidas de Arquímedes, y enseguida identificó al autor del texto. Así que, en 1906 y en 1908, visitó el Metochion para recopilar toda la información que pudo. Hizo numerosas fotografías y, ya una vez en casa, con la única ayuda de una lupa, se dispuso a recuperar el texto del matemático. Sus hallazgos fueron la base de una segunda edición de las obras de Arquímedes que publicó entre 1910 y 1915 y le valieron una portada en The New York Times (el 16 de julio de 1907).

Después de la Primera Guerra Mundial el Patriarca de la Iglesia Ortodoxa Griega ordenó que los libros y manuscritos del Metochion fueran enviados a la Biblioteca Nacional de Grecia para garantizar su seguridad. Sin embargo, de las 890 obras catalogadas por Papadopoulos-Kerameos, en Atenas solo se recibieron 823, entre las cuales, no estaba el Palimpsesto de Arquímedes.
Parece ser que poco antes de la mudanza de la biblioteca, un funcionario francés llamado Marie Louise Sirieix, presumiblemente le compró el palimpsesto a uno de los monjes. Pero no existe ningún registro de dicha operación y Sirieix se limitó a volver a Francia y conservar el libro en el seno familiar.

Para desgracia del palimpsesto, en su nueva ubicación se le pintaron, a página entera, imágenes de estilo bizantino de los cuatro evangelistas. Pudo ser para darle más importancia al libro y que se asemejase más a un Nuevo Testamento que a un libro de oraciones, lo que da a entrever que sus entonces dueños desconocían su importancia. Sireix murió en 1956 y el palimpsesto pasó a manos de su hija Anne Guersan. Esta y su hijo Robert Guersan, se percataron a principios de la década de 1960, del deterioro sufrido por el libro y tras consultar a expertos como el profesor Jean Bollack, el profesor A. Wasserstein y el padre J. Paramelle, lo enviaron a París para su restauración. Diez años más tarde, los Guersan por primera vez se plantearon vender el palimpsesto y prepararon e hicieron circular doscientos folletos sobre el manuscrito, cien en francés y cien inglés. Instituciones como la Biblioteca Beinecke de Libros Raros, de la Universidad de Yale; Libros Raros y Manuscritos H. P. Kraus, de Nueva York; el Centro de Investigaciones sobre Humanidades de la Universidad de Texas, o la Universidad de Pittsburgh; estuvieron interesadas pero en ningún caso se procedió a la venta.

Ilustración

Finalmente, a principios de la década de 1990, la familia Guersan entregó el manuscrito a la casa de subastas Christie’s, a título de consignación, para su eventual venta. Christie’s pudo constatar su autenticidad comparando el documento con las fotografías de Heiberg y estimó que podía conseguir de 800 mil a 1.2 millones de dólares. El 13 de agosto de 1998, la empresa puso en conocimiento al gobierno griego de su intención de subastar el Palimpsesto de Arquímedes, y este puso sobre aviso al Patriarcado de la Iglesia Ortodoxa Griega de Jerusalén. El representante de Christie’s en Grecia llegó a ofrecer a las autoridades griegas la venta directa del manuscrito por 400 mil dólares, pero declinaron la oferta. Como consecuencia, Christie’s anunció en septiembre que subastaría el libro el 29 de octubre.

Cinco días antes de la subasta, el ministro de Cultura de Grecia, Evangelos Venizelos, comunicó a la prensa que el palimpsesto era propiedad legal del Patriarcado puesto que no existía ningún registro de la venta y el Patriarcado inició una acción legal contra Christie’s y la familia Guersan para impedir la venta.

El 29 de octubre de 1998, las actividades en Christie’s se iniciaron con la lectura de un boletín de prensa que decía lo siguiente: «Christie’s tiene el placer de informar a sus clientes que la Corte Federal de Nueva York negó anoche una moción del Patriarcado Ortodoxo Griego de Jerusalén para detener la venta, esta tarde, del Palimpsesto de Arquímedes. El juez decretó que bajo las leyes aplicables, nuestro consignatario tiene claramente derecho a vender el manuscrito, y la venta se realizará conforme a lo programado». El ganador de la puja fue Simon Finch, que compró el manuscrito para un coleccionista privado estadunidense que sigue en el anonimato. El juez Kimba Wood ratificó que la venta era legal el 18 de agosto de 1999.

Recuperando el texto oculto

El propietario del manuscrito se lo prestó al Museo de Arte Walters, para que llevasen a cabo las tareas de conservación y análisis necesarias para exhibirlo al público. Entre junio de 1999 y mayo del 2001, se organizó un certamen para integrar un equipo multidisciplinario que recuperase el texto de Arquímedes. Los dos finalistas fueron el Instituto Tecnológico de Rochester y la Universidad Johns Hopkins, que, mediante técnicas de obtención de imágenes multiespectrales, microscopía confocal y procesado de la imagen, recuperaron alrededor de 80 por ciento del texto.

Uwe Bergmann, a la izquierda, y Will Noel colocan fragmentos del Palimpsesto en frente del haz de rayos X.

Pero antes de poder analizar las páginas tuvieron que hacer frente a dos problemas. El primero fue el desmontaje del libro, tarea que les llevó cuatro años. Había pegamento Elmer’s Wood en el lomo, una emulsión de acetato de polivinilo que una vez seco no se disuelve en agua y es más fuerte que el pergamino donde estaba pegado. El segundo fue el raspado mecánico de la cera que se había depositado en las páginas, proveniente de las velas que se utilizaban en los servicios litúrgicos.

Para analizar el 20 por ciento restante que había quedado oculto por las imágenes religiosas añadidas se recurrió a la ayuda del físico Uwe Bergmann del laboratorio sincrotrón de la Universidad de Stanford, que, a finales de 2003, se dio cuenta de que la técnica que empleaba para observar la fotosíntesis en las hojas de espinacas podría ser útil para descifrar el texto de las páginas del Palimpsesto de Arquímedes que quedaban por recuperar. La técnica en cuestión se denomina fluorescencia de rayos X y pudo realizarse gracias a que la tinta con que se escribió el palimpsesto contenía hierro. Detectando las moléculas de hierro se pudo determinar las zonas en las que quedaban rastros de tinta.

Para llevarlo a cabo se utilizaron rayos X “duros” (muy energéticos), cuya longitud de onda es de alrededor de 1 Angstrom, comparable a las distancias entre los átomos y, por tanto, capaz de interaccionar con estos para aportar información sobre los mismos. A su vez, estos rayos X, al generarse en un sincrotrón, contaban con un haz muy fino y muy intenso que posibilitaba escanear una página aproximadamente en 12 horas, más o menos 300 veces más rápido que con un tubo de rayos X.

La interacción de este haz con la materia aportaba la energía suficiente para desprender electrones fuertemente ligados en los orbitales internos del átomo. Esta carencia electrónica en las capas más próximas al núcleo deja inestable la estructura electrónica que recupera su estabilidad mediante la caída de los electrones de orbitales más elevados hacia los orbitales más bajos, ocupando los huecos de los electrones internos desprendidos. En estas transiciones se produce un exceso de energía que se disipa en forma de fotones cuyas energías son iguales a las diferencias de energía entre los dos orbitales involucrados y características del átomo del material irradiado. Así pues, conociendo la diferencia de energía entre los orbitales del hierro, el detector podía marcar aquellos puntos donde estaba oculta la tinta.

El 29 de octubre de 2008, en el décimo aniversario de la adquisición del palimpsesto por subasta, las imágenes procesadas del palimpsesto fueron publicadas en orden en Google Libros.

El contenido

Además de obras de otros autores, el palimpsesto contenía siete obras del matemático griego:

• Sobre el equilibrio de los planos
• Sobre las espirales
• Medida de un círculo
• Sobre la esfera y el cilindro
• Sobre los cuerpos flotantes
• El método de los teoremas mecánicos
• Stomachion(copia más completa de todas las conocidas)

Dos de las cuales tienen especial relevancia: la única copia conocida de su tratado Sobre los cuerpos flotantes, escrita en griego y el texto de El método de los teoremas mecánicos, que se creía perdido.

La particularidad de El método de los teoremas mecánicos radica en el uso de la experimentación previa a la hora de resolver los problemas. En una carta a Eratóstenes, Arquímedes lo expresa de la siguiente manera: «será posible captar ciertas cuestiones matemáticas por medios mecánicos, lo cual, estoy convencido, será útil para demostrar los mismos teoremas. Yo mismo, algunas de las cosas que descubrí por vía mecánica, las demostré luego geométricamente, ya que la investigación hecha por este método no implica verdadera demostración. Pero es más fácil, una vez adquirido por este método, un cierto conocimiento de los problemas, dar luego la demostración, que buscarla sin ningún conocimiento previo».

La lectura de los textos de Arquímedes contenidos en el palimpsesto nos han mostrado que los resultados obtenidos por el matemático no fueron adoptados por otros científicos hasta 500 años después. Lo que hace que nos preguntemos qué hubiera pasado si no se hubiesen perdido. ¿Qué avance hubiese significado para la ciencia que los sabios de la época lo hubiesen podido leer?

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

Bibliografía

El Palimpsesto de Arquímedes

Archimedes Palimpsest (en inglés)

G. Caneva, M. P. Nugari, O. Salvadori, La biología en la restauración

Ángel Escobar, El palimpsesto grecolatino como fenómeno librario y textual

Lluís Borràs Perelló, El libro y la edición

La Biblioteca de Pérgamo

Jonathan Fildes, «Un fax del siglo III a.C.», BBC Mundo

Malen Ruiz de Elvira, «Investigadores en auxilio de Arquímedes», El País

«Eureka», National Geographic

María José Viñas, «Se me ocurrió analizar con el sincrotrón la tinta del manuscrito de Arquímedes», El País

Manuela Gil, «Joyas de biblioteca: El Palimpsesto de Arquímedes», Bibliotecas

El artículo Tesoros que oculta el reciclaje se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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En “Simulados”, vídeo finalista en los premios “On Zientzia” en 2017, Guillermo Marin y Fernando Cucchietti nos cuentan la historia de una familia virtual de cazadores-recolectores que lucha por sobrevivir en el Gujarat (La India) de hace 10.000 años. A través de ella aprenderemos cómo las simulaciones computacionales ayudan a los científicos a estudiar las sociedades del pasado para comprender mejor las actuales y encontrar soluciones que beneficien a las del futuro.

¿Tienes una idea genial para explicar un concepto científico en un vídeo? ¿Quieres ver tu trabajo emitido en televisión? La Fundación Elhuyar y el Donostia International Physics Center (DIPC) han organizado la octava edición de On zientzia, un concurso de divulgación científica y tecnológica enmarcado en el programa Teknopolis, de ETB. Este certamen pretende impulsar la producción de vídeos cortos y originales que ayuden a popularizar el conocimiento científico.

On zientzia tendrá tres categorías. El mejor vídeo de divulgación recibirá un premio de 3.000 euros. Para impulsar la producción de piezas en euskera, existe un premio de 2.000 euros reservado a la mejor propuesta realizada en ese idioma. Por último, con el objetivo de impulsar la participación de los estudiantes de ESO y Bachillerato, hay un premio dotado con 1.000 euros para el mejor vídeo realizado por menores de 18 años.

Los vídeos han de tener una duración inferior a los 5 minutos, se pueden realizar en euskera, castellano o inglés y el tema es libre. Deben ser contenidos originales, no comerciales, que no se hayan emitido por televisión y que no hayan resultado premiados en otros concursos. El jurado valorará la capacidad divulgativa y el interés de los vídeos más que la excelencia técnica.

Las bases las encuentras aquí. Puedes participar desde ya hasta el 25 de abril de 2018.

Edición realizada por César Tomé López

El artículo Simulados, vídeo finalista “On Zientzia” se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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“¿Es esta calle o la anterior?”. “Creo que es la anterior”. “¿Seguro?”. “No, seguro no”. ¿Quién no ha tenido nunca una conversación así? Un intercambio banal y cotidiano que subraya la importancia práctica que tiene no sólo saber, sino saber quie se sabe; no sólo conocer, sino confirmar que se posee ese conocimiento. A veces saber que se sabe puede ser más importante incluso que saber.

Uno puede no conocer la etiología y patología de la gripe, pero no hace falta conocerlas para saber que los antibióticos no la curan, porque se trata de un virus. No hace falta saber cómo funcionan los mecanismos exactos de la inmunización; basta con saber que las vacunaciones funcionan. No es necesario poder calcular las ecuaciones de una órbita terrestre para estar seguro de que la Tierra es un esferoide y los satélites artificiales dan vueltas a su alrededor. Cuando analizamos muchas teorías científicas ‘alternativas´ lo que falla no es necesariamente el saber, sino el saber lo que sabemos; no se trata de falta de conociientos, sino de una profunda desconfianza hacia la noción misma de conocer.

Los partidarios de la Tierra Plana son capaces de prodigios de la gimnasia mental para explicar dentro de sus parámetros algunos fenómenos fácilmente observables: el conocimiento no les falta, más bien les sobra. Lo que no admiten es que la Tierra esférica sea una realidad comprobada y sólida: lo que rechazan es la idea misma de que esté comprobada. Lo mismo ocurre con la eficacia de las vacunas, o de terapias como la homeopatía, o la idea de que misteriosos poderes utilizan estelas de aviones para fumigar a la población: no se trata de fracasos del conocimiento, sino de negativas a aceptar un conocimiento aceptado.

Lo curioso es que esta idea de rechazar el conocimiento aceptado también forma parte intrínseca del modo como funciona la ciencia, un ámbito en el que se anima a perseguir y abatir a las vacas sagradas y en el que en principio ningún saber es imbatible o eterno. Cuestionar los conocimientos adquiridos es una buena y sana costumbre que favorece el avance del conocimiento. Pero hasta esto se puede hacer en exceso: cuando se dedide poner en cuestión lo ya conocido sin más razón que la desconfianza y el rechazo estamos rechazando la misma idea de saber que se sabe. Que es tan importante como saber, o incluso más.

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

El artículo Saber y saber que se sabe se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Imagen: J. Nevalaita / University of Jyväskylä

En 1869 un químico teórico ruso, Dimitri Mendeleev, ordenó los elementos químicos conocidos en su día en lo que hoy conocemos como tabla periódica. Algo similar había sido hecho antes, pero Mendeleev estaba tan convencido de entender qué periodicidad tenían los elementos que se atrevió a dejar huecos en su tabla para elementos aún desconocidos, pero de los que era capaz de predecir sus propiedades. Poco tiempo después algunos de esos elementos eran descubiertos y la tabla periódica se convertía en uno de los grandes logros de la ciencia.

Desde el aislamiento del grafeno en 2004, los investigadores han descubierto cientos de materiales bidimensionales (2D), que tienen una o varias capas atómicas de grosor y tienen propiedades interesantísimas, como una resistencia excepcional, una gran movilidad de electrones o capacidades reactivas excepcionales. Muchos de los dispositivos que sustituirán previsiblemente a la electrónica (habrá que irse habituando a nombres como espintrónica o polaritónica) se basan en materiales 2D.

Las estructuras y propiedades de estos materiales están determinadas por sus enlaces químicos, que generalmente son covalentes, como en el caso del grafeno. Pero también existen materiales 2D con enlaces metálicos, que han demostrado recientemente además tener mucho potencial en catálisis y otras aplicaciones, como la detección de gases.

Ahora dos teóricos, Janne Nevalaita y Pekka Koskinen, del Centro de Nanociencia de la Universidad de Jyväskylä (Finlandia) han realizado un estudio sistemático de materiales en 2D que podrían formarse a partir de muchos elementos metálicos. El resultado es un “atlas” que podría servir de guía a los investigadores que intentan sintetizar estos materiales como la tabla de Mendeleev lo hizo con el descubrimiento de nuevos elementos.

Si bien solo unos pocos metales 2D elementales se han investigado con anterioridad, tanto experimental como teóricamente, los investigadores llevaron a cabo un estudio del funcional de la densidad de los materiales 2D que podrían formarse a partir de 45 elementos metálicos, desde el litio al bismuto. Para cada uno calcularon las propiedades clave relacionadas con la estructura y la resistencia mecánica: longitudes de enlace promedio, energía cohesiva (una medida de la fuerza con la que se une la retícula de átomos) y módulo de compresibilidad (una medida de la resistencia a ser comprimida de una sustancia).

Los cálculos sugieren que las propiedades de un material 2D se “heredan” de las de la versión 3D del mismo metal y, por lo tanto, pueden calcularse a partir de las propiedades del metal 3D mediante una extrapolación lineal. Para cada metal en 2D, los investigadores analizaron tres posibles configuraciones de estructura cristalina: hexagonal, cuadrada y en nido de abeja, señalando aquellas para las que con mayor probabilidad conducirían a láminas fuertes y estables.

La ciencia de nuevos materiales está en efervescencia y estudios como este permiten avanzar aún más rápidamente hacia dispositivos dignos de las mejores películas de ciencia ficción. Justo como pasó en los cincuenta años posteriores a la tabla de Mendeleev.

Referencia:

Janne Nevalaita and Pekka Koskinen (2018) Atlas for the properties of elemental two-dimensional metals Physical Review B doi: 10.1103/PhysRevB.97.035411

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

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

El artículo Un atlas para materiales 2D se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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El genial Leonardo da Vinci (1452-1519) también se equivocaba; algo completamente normal, por cierto, como afirma el título de esta entrada. Damos cuenta a continuación de un pequeño error de cálculo cometido por este científico, y contenido en la página 75R del Códice Madrid I.

Página 75R. Fuente: Universiteit Gent.

Recordemos que los Códices Madrid I y II son una serie de manuscritos de Leonardo da Vinci, encontrados en los archivos de la Biblioteca Nacional de España (Madrid) en 1964. Llegaron a nuestro país a través del escultor italiano Pompeo Leoni (aprox. 1533-1608) quien los adquirió de Orazio, el hijo del pintor Francesco Melzi (1493-1572), amigo y alumno de Leonardo, que los heredó tras la muerte de su maestro. Tras diferentes cambios de dueño, acabaron en la Biblioteca del Monasterio del Escorial, pasando en 1712 a la Biblioteca Real. Allí permanecieron extraviados durante 150 años, “por el trasiego de la biblioteca regia por cuatro sedes distintas, por una fatal confusión de signatura y por el aura de Da Vinci, que cegó a muchos para adosar su fama a la del genio” en unas declaraciones al periódico El País de Julián Martín Abad; responsable de Manuscritos de la Biblioteca Nacional (ver [3]).

Estos códices, que contienen 540 páginas, tratan sobre mecánica, estática, geometría y construcción de fortificaciones. Están escritos en un dialecto del italiano y tienen una gran relevancia, ya que contienen cerca del 15% de las notas de Leonardo de Vinci referenciadas en nuestros días, además de ser uno de los tratados de ingeniería más importantes de su época.

Volvamos al manuscrito aludido al principio, y miremos con un poco más de atención la tabla situada en la parte izquierda de la página 75R.

Página 75R. Fuente: Universiteit Gent.

Escritos a mano, pero invertidos –puede verse el texto correcto por simetría especular–, se ven una serie de números representando potencias sucesivas del número 2.

La zona invertida en el documento original y su simetría especular para leer el contenido correctamente.

Sin embargo, Da Vinci comete un error al pasar del número 4 096, a su doble: en efecto, escribe 8 092, en lugar de 8 192. Tras este error, las sucesivas duplicaciones de Leonardo son correctas, con lo cual las potencias de 2 escritas en el manuscrito son erróneas a partir de ese momento.

Las potencias de 2 de Da Vinci y las correctas.

Peter Dawyndt, de la Universidad de Gante, señala en [2]: “Sin lugar a dudas, éste es un error de cálculo de Leonardo y no de unos copistas descuidados, ya que se encontró en el manuscrito original (invertido) del propio Da Vinci. El que se haya descubierto en este momento, quinientos años después de la muerte de Da Vinci, se debe probablemente al hallazgo tardío del manuscrito, hace apenas cincuenta años”.

Los genios también se equivocan, porque Errare humanum est…

Nota:

Visto en Great and small, Futility Closet, 28 diciembre 2017

Más información:

[1] Códice Madrid I (digitalizado), Biblioteca Nacional de España

[2] Peter Dawyndt, Miscalculations of da Vinci, Universiteit Gent, 13 marzo 2012

[3] Rafael Fraguas, Código Da Vinci a la castellana, El País, 22 mayo 2009

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 Errare humanum est se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Imagen: Andrei Shpatak

Hay grandes variaciones en la concentración de pigmento respiratorio de unas especies a otras. Por ello, hay también importantes diferencias entre especies en lo relativo a la concentración de O2 en la sangre. En la especie humana, por ejemplo, cuando toda la hemoglobina se halla combinada con oxígeno, la sangre alberga unos 200 ml de O2 por litro de sangre (ml O2 l-1). En aves y mamíferos ese valor suele encontrarse entre 150 ml O2 l-1 y 200 ml O2 l-1, pero en mamíferos marinos es mucho más alto: en la foca de Weddell, por ejemplo, hay más de 300 ml O2 l-1 y puede llegar a 400 ml O2 l-1 en otros. En los peces varía entre 50 y 150 ml O2 l-1 (en la caballa, que es un pez muy activo, hay del orden de 150 ml O2 l-1). En los cefalópodos no llega a 50 ml O2 l-1; y en otras especies de invertebrados hay incluso menos: en moluscos y en crustáceos varía entre 10 y 20 ml O2 l-1. Los valores indicados son lo que técnicamente se denomina capacidad de oxígeno, que es la concentración que corresponde a una tensión parcial de O2 (tO2) sanguínea de 158 mmHg (o sea, la que corresponde a la presión parcial de O2 en condiciones estándar).

Veamos cómo funciona la sangre humana a los efectos del transporte de oxígeno. Sale de los pulmones recién oxigenada con una tO2 algo inferior a 100 mmHg, tensión a la que corresponde una concentración de unos 195 ml O2 l-1. En condiciones de reposo la sangre retorna de los tejidos a los pulmones con una tO2 de unos 40 mmHg aproximadamente, a la que corresponde una concentración de unos 150 ml O2 l-1. La diferencia arteriovenosa, esos 40 ml O2 l-1, es a lo que llamamos la descarga de O2 y refleja la magnitud de la reducción sanguínea de oxígeno provocada por el consumo que han efectuado los tejidos.

Si en vez de en reposo, el individuo realiza ejercicio físico, la sangre arterial sale del corazón con una tO2 de entre 80 y 90 mmHg, dependiendo del flujo sanguíneo, y la concentración ronda los 190 ml O2 l-1; como se ve, esas tensiones parciales y concentración de O2 son algo inferiores a las que tenía la sangre arterial en condiciones de reposo, pero la diferencia es muy pequeña. La menor concentración en este caso obedece al hecho de que para satisfacer las demandas metabólicas derivadas del ejercicio, la sangre fluye a través de los capilares pulmonares más rápidamente, por lo que no llega a equilibrarse completamente con la presión parcial de oxígeno en los alveolos. La sangre (ya venosa) retorna de los tejidos con una tO2 de aproximadamente 20 mmHg (concentración de unos 70 ml O2 l-1). Por lo tanto, la descarga es de unos 120 ml O2 l-1, y aunque puede variar dependiendo de la intensidad de la actividad física, la variación no es demasiado importante salvo que los niveles de actividad sean tan altos que las mitocondrias musculares provoquen una fuerte reducción de la tO2 venosa. Si la tO2 llega a reducirse por debajo de 10 mmHg, el aporte de O2 sería insuficiente para sostener el metabolismo aerobio y sería necesario recurrir a la fermentación láctica para la obtención de ATP. En condiciones de actividad física no demasiado intensa, es el gasto cardiaco (volumen de sangre impulsada por el corazón por unidad de tiempo) a través, sobre todo, de la frecuencia cardiaca (frecuencia de latido), el que se modifica para hacer frente a distintas necesidades.

Las magnitudes de los parámetros consignados en los párrafos anteriores para la especie humana son muy similares para la mayoría de los mamíferos. Su hemoglobina es un pigmento típico de baja afinidad y de alta tensión de carga. La afinidad de un pigmento refleja la propensión de ese pigmento a combinarse con el oxígeno, o sea, a captarlo. Los de alta afinidad lo captan incluso a muy bajas tensiones parciales; lo contrario ocurre con la hemoglobina de mamíferos y con otros pigmentos, ya que se necesitan tensiones parciales de oxígeno bastante altas para que el pigmento se aproxime a la saturación. Estas hemoglobinas son características de animales que viven en entornos de alta disponibilidad de oxígeno y cuyos epitelios respiratorios no imponen apenas limitaciones a la difusión de gases a su través. Bajo esas condiciones es conveniente que el pigmento sea de baja afinidad pues no tiene ningún problema para captar el oxígeno necesario y sin embargo, lo cede a los tejidos con suma facilidad.

No solo los mamíferos tienen pigmentos con esas características. Muchos otros vertebrados cuentan con hemoglobinas de alta tensión de carga; se trata de especies que habitan en medios con abundante oxígeno. Y ciertas especies de invertebrados, como los poliquetos sabélidos, también poseen ese tipo de pigmentos, aunque en este caso se trata de clorocruorinas.

Los cefalópodos también tienen pigmentos de afinidad relativamente baja. No son hemoglobinas, como los de vertebrados, ni clorocruorinas, como los de los poliquetos citados, sino hemocianinas. Y no se encuentran en el interior de células especializadas, sino en suspensión coloidal. Esa característica limita mucho la capacidad de la sangre para albergar oxígeno combinado, ya que por razones osmóticas, la concentración de proteínas plasmáticas no puede ser demasiado alta. El caso es que los cefalópodos se caracterizan por tener una concentración pigmentaria baja y, por ello, la capacidad de oxígeno de su sangre es modesta: entre 20 y 50 ml O2 l-1, valores que se encuentran en el rango inferior de los correspondientes a los peces, que son los vertebrados con los que podemos compararlos porque ambos ocupan los mismos medios y desarrollan similares niveles de actividad.

Al contrario que aves y mamíferos, los pulpos y calamares llegan prácticamente a agotar el oxígeno al atravesar la sangre los tejidos, de manera que la venosa llega a los corazones branquiales casi anóxica. Y eso ocurre incluso cuando se encuentran en reposo; por ello, las necesidades que pueden derivarse de un aumento de las demandas metabólicas solo pueden cubrirse elevando el gasto cardiaco o recurriendo a vías del metabolismo anaerobio. En el pulpo Enteroctopus dofleini la sangre arterial tiene una tO2 de unos 70 mmHg (puede variar entre 50 y 90 mmHg) y la hemocianina se encuentra saturada al 85% (entre 65% y 95%). La sangre venosa, sin embargo, tiene una tO2 de alrededor de 8 mmHg (entre 0 y 16 mmHg) y la hemocianina solo tiene un 7% (entre 0 y 18%) del oxígeno que puede llegar a tener en condiciones de saturación. La descarga del pigmento es muy importante en términos relativos, prácticamente se vacía, pero conviene recordar que se trata de una sangre con baja concentración de pigmento y, por lo tanto, baja capacidad de oxígeno.

Hemos visto aquí varios pigmentos (hemoglobina, clorocruorina y hemocianina) de baja afinidad; y todos ellos corresponden a animales que viven en medios con elevada disponibilidad de O2 y que desarrollan una importante actividad física. Que el pigmento sea de baja afinidad no supone ningún inconveniente, dado que la abundancia ambiental de oxígeno permite una adquisición suficiente y, por otro lado, se descargan con facilidad, lo que permite satisfacer las demandas de oxígeno propias del metabolismo de animales activos.

Fuentes:

Richard W. Hill, Gordon A. Wyse & Margaret Anderson (2004): Animal Physiology. Sinauer Associates, Sunderland

John D. Jones (1972): Comparative physiology of respiration. Edward Arnold, Edinburgh

Knut Schmidt-Nielsen (1997): Animal Physiology. Adaptation and Environment. Cambridge University Press; Cambridge

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

El artículo Sistemas respiratorios: pigmentos de baja afinidad se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Dos fotogramas de la películla Interestellar (2014) de Christopher Nolan. En ambos los personajes son los mismos, Joseph Cooper y su hija Murphy “Murph” Cooper. Murph permanece en la Tierra, mientras su padre viaja a velocidades relativistas (próximas a c) y, claro, pasa lo que pasa.

Ya hemos visto qué le sucede a velocidades muy altas y a velocidades ordinarias a la relación entre el intervalo de tiempo transcurrido registrado por un reloj que está estacionario con respecto al observador (Mónica) y el intervalo de tiempo transcurrido para el mismo fenómeno medido por alguien que observa el reloj en movimiento a una velocidad constante v (Esteban). La relatividad del tiempo, viene dada por una ecuación muy sencilla, Δte = Δtm /√(1-v2/c2). Vamos a explorar a continuación algunas situaciones extremas.

¿Qué ocurre si la velocidad alcanza la velocidad de la luz?

Conforme aumentamos la velocidad v y nos aproximamos mucho a la velocidad de la luz c la dilatación del tiempo se va haciendo cada vez mayor . Si nos fijamos, si v se acerca mucho a c, entonces v/c se aproxima a 1, y v2/c2 también lo hace; por tanto lo que está dentro de la raíz, (1-v2/c2), se acerca a 0 y la propia raíz también. Un número dividido por algo muy pequeño, casi cero, da como resultado un número enorme: una hora en la vida de Mónica ( Δtm) se viviría como décadas, si no siglos o milenios por Esteban (Δte ). Dicho de otra manera, si v se va haciendo casi igual a c, la dilatación del tiempo tiende a infinito.

De hecho, si v = c entonces el denominador es 0 y Δte sería infinito. Una simple fracción de segundo para Mónica sería un tiempo infinito para Esteban o, visto desde la perspectiva de Esteban, a todos los efectos prácticos el tiempo no transcurre para Mónica.

¿Qué ocurre si nos las arreglásemos para alcanzar una velocidad superior a la de la luz?

Si esto pudiera suceder, entonces v2/c2 sería mayor que 1, por lo ques (1-v2/c2) sería negativo. ¿Cuál es la raíz cuadrada de un número negativo? Como nos hemos impuesto como limitación no emplear otras matemáticas que las que se estudian en primaria hemos de responder que no hay un número que, al cuadrado, arroje un resultado negativo. Por lo tanto, llegamos a la conclusión de que la raíz cuadrada de un número negativo en sí no tiene realidad física [1].

En la práctica, esto significa que los objetos no pueden tener velocidades mayores que c. Esta es una razón por la cual la velocidad de la luz a menudo se considera como el “límite de velocidad” del Universo [2].

¿Es posible que el tiempo vaya hacia atrás?

Las matemáticas nos dicen que hay dos formas de llegar a un número cuadrado como 9: puedo multiplicar 3 por 3 o -3 por -3 y en ambos casos el resultado es el mismo, 9. Visto en el otro sentido, la raíz cuadrada de 9 es doble, 3 y -3. Los valores negativos se suelen despreciar por carecer de sentido físico.

Para que el tiempo fuese hacia atrás entonces Δtm /√(1-v2/c2) tendría que ser negativo, lo que significa que en el intervalo de tiempo Δte, el tiempo final es menor que el tiempo inicial. La única forma de conseguirlo es si √(1-v2/c2) tiene un valor negativo. Lo que es perfectamente posible, basta con no despreciar la solución negativa de la raíz cuadrada. Por tanto, viajar en el tiempo hacia atrás es teóricamente posible [3].

Notas:

[1] Aunque sí tiene una solución matemática, lo que se llama un “número imaginario”.

[2] Ni los objetos ni la información pueden viajar más rápido en el vacío que la luz. Nada que tenga masa puede ni siquiera alcanzar la velocidad de la luz, ya que c actúa como un límite asintótico (lo que siginifica que puedes aproximarte todo lo que quieras o puedas pero nunca alcanzarlo) de la velocidad.

[3] El único inconveniente es que un intervalo de tiempo negativo implicaría que masa y energía serían negativas absolutamente. Y, hasta donde sabemos, masa y energía son positivas. Obviamente las diferencias de masa y energía pueden ser negativas, por eso decimos absolutamente. Un objeto puede ganar o perder 1g o 100 kg, pero no puede tener una masa de – 7 kg; lo mismo para la energía.

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

El artículo La relatividad del tiempo (y 3) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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El resfriado, o esa enfermedad leve, molesta y cotidiana, que antes o después nos fastidia a todos con unos días de nariz goteante y cabeza cargada, es habitual en cuanto enfría el tiempo. No hay quien lo cure ni con qué curarlo; en todo caso, se pueden aliviar los síntomas. Por eso, es importante investigar sobre cómo prevenirlo y, si es posible, escapar de él. La vitamina C, o ácido ascórbico, es una de las sustancias que se dice previene el constipado y sobre ella se ha investigado mucho y escrito todavía más. No hay que olvidar que la dosis diaria recomendada es de 80 miligramos. En 2013, Harri Hemila y Elizabeth Chalker, del Departamento de Salud Pública de Helsinki, han revisado toda la literatura que han podido localizar sobre la relación entre la vitamina C y el constipado.

Para averiguarlo, eligen los trabajos en que la dosis diaria de vitamina C es, por lo menos, de 0.2 gramos y, a partir de ahí, dividen las cantidades ingeridas en tres tramos: entre 0.1 y 1.0; entre 1.0 y 2.0; y más de 2.0 gramos diarios. Después de revisar las bases de datos con lo publicado entre 1990 y 2012, seleccionan 56 publicaciones con 29 ensayos controlados que incluyen a 11306 personas. Además, añaden los estudios de Linus Pauling, el científico que popularizó, a principios de los setenta, la prevención del constipado con grandes dosis de vitamina C.

Linus Pauling

Entre paréntesis, merece la pena que conozcamos mejor a Linus Pauling. Químico, bioquímico, activista por la paz y contra las armas nucleares, educador y divulgador, Linus Pauling fue un científico enormemente influyente en la ciencia y la sociedad del siglo XX, sobre todo en su segunda mitad. Nacido en 1901 y fallecido en 1994, fue dos veces Premio Nobel, de Química en 1954 y de la Paz en 1962. Es una de las cuatro personas que recibieron dos veces el Nobel y una de las dos personas, la otra es Marie Curie, que ganó sus Premios Nobel en especialidades distintas. Puso toda su influencia en el apoyo público a la vitamina C como prevención del constipado y él mismo tomaba 3 gramos al día. Recordar que la dosis diaria recomendada por las autoridades sanitarias es de 80 miligramos al día. Pauling propone, para la población en general, una dosis diaria de 2.3 gramos o superior, y en 1974 la sube hasta los 4 gramos. En los años ochenta participó en algunas investigaciones sobre la relación entre la vitamina C y el cáncer, la recuperación de daños en el cerebro o la angina de pecho. Cerremos el paréntesis sobre Pauling y volvamos al constipado.

Volviendo a la revisión de Harri Hemila, con sus 29 ensayos y las 11306 personas que intervienen en ellos, las conclusiones son que no hay una reducción convincente en la incidencia del constipado por tomar vitamina C, excepto en personas que están sometidas a una fuerte exigencia física. Son tres grupos muy especiales que se cuentan entre los 11306 voluntarios: un grupo de maratonianos, un grupo de escolares que van de vacaciones a esquiar, y, finalmente, un grupo de soldados canadienses que van de maniobras a la zona subártica de su país. La disminución de la incidencia del constipado no es muy grande, alrededor del 10%, y la dosis diaria de vitamina C no es exagerada, alrededor de 1 gramo, poco más de los 80 miligramos recomendados.

Sin embargo, la toma de vitamina C parece acortar los días que dura la enfermedad si se ingiere una vez que el constipado nos ha atrapado. Entonces, la toma de vitamina C disminuye el tiempo de constipado un 13.6% en niños y un 8% en adultos. De todas formas, si algo queda claro en esta revisión es que la acción de la vitamina C es muy heterogénea en los enfermos, quizás por el ambiente en que viven y la conducta de cada uno de ellos (permanecer en casa o salir a trabajar o a la escuela, si hay calefacción o no,…), o por la genética de cada enfermo o, más sencillo, por el diferente planteamiento de los estudios que revisan Hemila y Chalker, como veremos más adelante.

Resultados similares se han detectado en el meta-análisis del investigador suizo G. Ritzel, publicado en una fecha tan lejana como 1961, que incluye el estudio tan citado de los niños que salen a esquiar. Otro meta-análisis lo publicaron T.W. Anderson y su grupo, de la Universidad de Toronto, que encuentran que se produce una ligera mejoría si se toma la vitamina C en la fase aguda del constipado.

Ha sido Richard Shader, Editor Jefe de la revista Clinical Therapeutics, el que acaba de publicar algunos fallos metodológicos de los estudios sobre la acción de la vitamina C sobre el constipado. Por ejemplo, afirma que el constipado no se debe a un solo virus sino a un conjunto muy variable, incluso con algunos virus todavía desconocidos, y que incluye coronavirus, rinovirus y virus sincicial respiratorio. También es importante resaltar que la prevalencia de esta enfermedad varía mucho de año en año y de estación en estación. En la mayoría de los estudios no se proporciona a los voluntarios una vitamina C estándar sino la que se ha extraído de muchas fuentes como son maíz, algas rojas, arándanos, clorella, escaramujos y otros orígenes. En estos estudios tampoco se tiene en cuenta las cantidades de vitamina C que los voluntarios ingieren de su dieta. Y, también, la vitamina C se disuelve en agua y si es grande la cantidad ingerida, se elimina de inmediato, por la excreción, con lo que conocer el efecto de grandes dosis no es sencillo.

Un buen resumen nos lo da Shader con textos extraídos de la última revisión de Hemila y Chalker. Dice así:

“La ingesta regular de vitamina C no tuvo ningún efecto sobre el constipado común… El fracaso de los suplementos con vitamina C para reducir la incidencia de resfriados en la población general indica que la toma rutinaria de suplementos de vitamina C no está justificada… Sin embargo, dado el efecto consistente de la vitamina C en la duración y gravedad de los resfriados en los estudios regulares de suplementación … puede valer la pena probar esta suplementación en pacientes con una base individualizada para ver si la vitamina C terapéutica es beneficiosa para ellos.”

En conclusión, para los autores de estas revisiones no existe justificación alguna para la toma diaria de vitamina C para prevenir el constipado en la población normal. Quizá es útil para acortar su duración en las personas que ya lo sufren y en aquellos que están sometidos a mucho esfuerzo físico y a temperaturas bajas.

Referencias:

Anderson, T.W. et al. 1974. The effects on winter illness of large doses of vitamin C. Canadian Medical Association Journal 111: 31-36.

Douglas, R.M. & H. Hemila. 2005. Vitamin C for preventing and treating the common cold. PLOS Medicine 2: e168

Hemila, H. 2017. Vitamin C and infections. Nutrients DOI: 10.3390/nu9040339

Hemila, H. & E. Chalker. 2013. Vitamin C for preventing and treating the common cold. Cochrane Database of Systematic Reviews DOI:10.1002/14651858.CD000980.pub4

Pauling, L. 1970. Evolution and the need for ascorbic acid. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 67: 1643-1648.

Pauling, L. 1971. The significance of the evidence about ascorbic acid and the common cold. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 68: 2678-2681.

Ritzel, G. 1961. Kritische Beurteilung des Vitamins C als Prophylacticum und Therapeuticum der Erkälrungskrankherten. Helvetica Medica Acta 28: 63-68.

Shader, R.J. 2017. Vitamins C and D. Clinical Therapeutics 39: 873-876.

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 Desmitificando: La vitamina C y el resfriado se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Tubo de descarga lleno de helio puro. Wikimedia Commons

Todos estamos más o menos familiarizados con la tabla periódica de los elementos, una representación gráfica de todos los elementos que componen toda la materia a nuestro alrededor, e incluso a nosotros mismos. Publicada por el ruso Dimitri Mendeleyev en 1869, desde entonces se han ido añadiendo nuevos elementos según se iban descubriendo. En total, hoy contiene 118 elementos, los últimos añadidos en 2015.

44 de ellos están al borde de la desaparición. No de la tabla, sino del mundo. Los elementos, igual que los seres vivos, se extinguen, y un buen puñado de elementos están cerca de hacerlos o se verán en esa situación en el próximo siglo. Están todos recogidos en esta versión de la tabla periódica que marca en amarillo, naranja y rojo los elementos amenazados según su lo crítico de esa amenaza. Entre ellos, algunos que echaremos de menos si efectivamente terminan desapareciendo.

La tabla periódica de los elementos en peligro de extinción. ACS/Compound Interest

El motivo por el que han recibido esta clasificación es diferente en cada uno de ellos, pero tienen que ver con la escasez de la oferta respecto a la demanda, prácticas de reciclaje inexistentes o ineficientes, la dificultad para extraerlos o directamente su escasez en la corteza terrestre.

¿Con qué haremos nuestros móviles cuando no haya indio?

Muchos de ellos están en riesgo por la multiplicación descontrolada de pantallas y dispositivos táctiles, que necesitan para funcionar decenas de estos elementos. Es el caso del indio, un elemento esencial de la capa transparente que se encarga de transportar la electricidad en esas pantallas.

Bloques de indio. Wikimedia Commons

El problema es que el indio no se encuentra en concentraciones suficientemente abundantes como para que sea rentable extraerlo, así que la mayoría del que se utiliza actualmente proviene de minas de zinc, ya que es un subproducto de su extracción. Además, la cantidad de indio que hay en estos dispositivos de hecho es minúscula, así que el trabajo necesario que haría falta para recuperar el indio de pantallas y dispositivos desechados no resulta rentable tampoco.

Los generadores de energías renovables también son enormes consumidores de algunos elementos, y las baterías de los coches eléctricos no se quedan atrás. El litio, de lo que están hechas muchas baterías se encuentra en este grupo.

El helio: el curioso caso del segundo elemento más abundante del universo

Es curioso el caso del helio. Este gas está entre los más abundantes del universo y por tanto resulta irónico clasificarlo como un elemento seriamente amenazado durante los próximos 100 años. El problema es que es un gas tan ligero que se escapa de la atmósfera terrestre sin dificultad, lo que quiere decir que a cantidad de helio presente en la Tierra no hace más que disminuir.

Hoy en día se utiliza helio líquido para refrigerar los imanes superconductores en los escáneres de resonancia magnética. Wikimedia Commons

Y eso es una faena porque el helio tiene mucha utilidad para nosotros: desde llenar divertidos globos en fiestas y desfiles hasta enfriar imanes en dispositivos como los escáneres de imagen médica o los aceleradores de partículas. Para evitar su extinción, habría, por un lado, que tratar de reciclar el helio que se utiliza para estos fines y así darle un nuevo uso, y por otro desarrollar procesos que capturen el helio que se produce en las extracciones de gas natural y evitar que este preciado recurso se escape.

Pero ¿por qué iba a hacerlo nadie? Actualmente el helio es un elemento demasiado barato: cuesta muy poco comprarlo, y por tanto no hay nadie interesado en reciclarlo o encontrar nuevas formas de producirlo.

Los tres problemas que esto supone

Esta tabla periódica de elementos en peligro de extinción forma parte de un informa publicado por la American Chemical Society en el que se ponían frente a frente dos riesgos o amenazas ya conocidas.

Por un lado están las agresiones medioambientales causadas por la minería y los procesos de extracciones de algunos metales y minerales, que además de ser en sí mismas dañinas, dependen de combustibles fósiles que producen grandes cantidades de emisiones contaminantes, perjudiciales para el cambio climático y directamente para la salud humana.

Las placas de ensamblaje de dispositivos electrónicos pueden contener decenas de elementos en peligro de extinción.

La otra es la necesidad de mantener a las industrias provistas de los materiales que necesitan, algunos de ellos metales y tierras raras como el galio, que solo se generan como subproductos de fundiciones y otros procesos industriales.

Pero hay un tercer riesgo: la concentración de muchos de estos elementos que escasean o que se prevé que escaseen en un futuro próximo en determinadas zonas, como China o África, lo que puede dar pie a nuevas tensiones y equilibrios geopolíticos en las próximas décadas.

Por eso, no nos quedemos solo en las ballenas, los pandas y otros animales adorables (y aprovecho este cierre para reivindicar también la protección de los animales feos, de los que ya hablaremos otro día) y protejamos también a los elementos amenazados. ¡Salvemos al helio!

Referencia:

T.E. Graedel et al (2015) Criticality of metals and metalloids PNAS doi: 10.1073/pnas.1500415112

Sobre la autora: Rocío Pérez Benavente (@galatea128) es periodista

El artículo ¡Salvemos al helio! se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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A lo largo del siglo XX los test que medían el cociente de inteligencia (IQ) y otras capacidades cognitivas arrojaron valores cada vez mayores en los países occidentales. Al parecer, la gente era cada vez más inteligente. Y ese mismo ascenso se ha producido también en otras zonas del Mundo. Es el fenómeno conocido como efecto Flynn y aunque no se sabe bien a qué obedece, se atribuye a una mejor alimentación, entornos más estimulantes, mejor formación y, quizás también, menor incidencia de enfermedades infecciosas. Sin embargo, hace algo más de una década el IQ dejó de aumentar y empezó a bajar en algunos países de Occidente a un ritmo de entre siete y diez puntos de IQ por siglo.

Si no estaban claras las razones del ascenso a lo largo del siglo XX, menos lo están las del descenso actual. No cabe alegar que los mismos factores que provocaron la subida actúen ahora en sentido contrario por haber empeorado las condiciones. Ni la alimentación, estado de salud, educación, o calidad intelectual del entorno, por apuntar los citados antes, son peores ahora que hace dos décadas. La explicación más aceptada ha sido la que proponía que las mujeres mejor educadas y que viven en entornos más estimulantes tienen, por comparación, menos hijos que las demás mujeres, y que ese hecho, por sí mismo, ha podido provocar el cambio de tendencia en el valor medio de IQ.

No es fácil hacer estudios en que se comparan valores de IQ de diferentes épocas, porque los test han variado. Pero se pueden estudiar aspectos parciales que todos los test utilizados tienen en común. Partiendo de esa idea, un equipo dirigido por Robin Morris, del King’s College de Londres ha examinado 1750 tipos de test utilizados de 1972 en adelante y ha seleccionado los que han medido la memoria a corto plazo y los que han medido la memoria operativa. La primera se refiere a la capacidad para almacenar información durante breves periodos de tiempo, y la segunda a la capacidad para procesar y utilizar esa información en la toma de decisiones. Lo que vieron es que la memoria a corto plazo no ha dejado de elevarse, siguiendo una pauta similar a la del efecto Flynn, mientras que la memoria operativa ha descendido durante los últimos años. El grupo de Morris también observó que ha aumentado bastante la proporción de personas mayores de sesenta años que realizaban los test. Y es sabido que la memoria operativa desciende con la edad, mientras que la memoria a corto plazo se mantiene. Por ello, bien podría ocurrir que los descensos en la puntuación media de los test de inteligencia se deban en realidad al aumento de la proporción de personas mayores en la población, dada la menor puntuación que obtienen estos en algunas pruebas de los test. Y si así fuese, podría descartarse la hipótesis de la fecundidad que he comentado antes.

No obstante, conviene tomar estos resultados con cautela. Hacen falta estudios más detallados, enfocados a diferentes capacidades cognitivas, antes de sacar conclusiones que puedan considerarse firmes. Lo que me interesa de estas hipótesis en que en ambas se proponen elementos de carácter demográfico (fecundidad en una y longevidad en la otra) para explicar un fenómeno de carácter psicológico y de importantes consecuencias potenciales. Ambos elementos son, además, consecuencia de la transición demográfica que nos ha afectado. Y todo ello no hace sino remarcar la gran importancia que dicha transición ha tenido y tendrá en el futuro inmediato de Occidente, y en el futuro algo más lejano de la humanidad.

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

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Una versión anterior de este artículo fue publicada en el diario Deia el 22 de octubre de 2017.

El artículo Una consecuencia inesperada de la longevidad se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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En #Naukas17 nadie tuvo que hacer cola desde el día anterior para poder conseguir asiento. Ni nadie se quedó fuera… 2017 fue el año de la mudanza al gran Auditorium del Palacio Euskalduna, con más de 2000 plazas. Los días 15 y 16 de septiembre la gente lo llenó para un maratón de ciencia y humor.

Mónica Lalanda, médico y novelista gráfica, nos habla del cada vez mayor uso del cómic en medicina.

Mónica Lalanda: Una muerte de comic

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

El artículo Naukas Bilbao 2017 – Mónica Lalanda: Una muerte de cómic se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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La enfermedad de Parkinson es la segunda patología neurodegenerativa más común en la actualidad. Las terapias disponibles son principalmente sustitutivas y presentan problemas a largo plazo, por lo que el reto está en hacer un diagnóstico temprano y desarrollar una terapia neuroprotectora y neurorrestauradora que permitan ralentizar o incluso revertir los síntomas de la enfermedad. Trabajos realizados por el grupo LaNCE del Departamento de Neurociencias de la UPV/EHU, y en los que han intervenido el grupo de nanoneurocirugía de Biocruces y el servicio de neurocirugía del Hospital Universitario de Cruces, han documentado el efecto regenerador y neuroprotector de dos factores neurotróficos cuando se aplican de forma combinada.

El Parkinson es un trastorno motor, originado por la pérdida de neuronas dopaminérgicas en la sustancia negra del cerebro. Estas neuronas son las células nerviosas que producen dopamina, un neurotransmisor que tiene un papel central en la modulación de los movimientos involuntarios.

La investigación se ha desarrollado en un modelo experimental que permite reproducir diferentes estadios de la enfermedad de Parkinson. Los resultados mostraron que los cambios provocados por la dolencia no eran homogéneos en las diferentes regiones del cerebro afectadas. “La afectación se corresponde con la distribución anatómica específica de las neuronas dopaminérgicas y sus terminales”, indica la investigadora Catalina Requejo. Es decir, aquellas zonas de la sustancia negra en las que las neuronas dopaminérgicas tienen más conexiones con regiones que se mantienen íntegras se veían menos afectadas.

Tras confirmar que el modelo experimental servía para explorar los cambios morfológicos y funcionales que provoca la enfermedad, se aplicaron estrategias terapéuticas basadas en la liberación de factores neurotróficos. Estos factores son proteínas que favorecen el crecimiento, la plasticidad y la supervivencia celular y juegan, por tanto, un papel fundamental en la regulación de la función neuronal.

En concreto, se aplicaron dos factores: el factor de crecimiento del endotelio vascular (VEGF) y el factor derivado de las células gliales (GDNF). Estas moléculas se administraron embebidas en microesferas o en nanoesferas, más pequeñas aún que las anteriores, de un polímero biocompatible y biodegradable como es el ácido poli-láctico-co-glicólico (PLAG), lo cual permite su liberación de forma continua y gradual. Además, administraron los factores de manera combinada para determinar si juntos inducían un efecto sinérgico.

Tanto en la fase temprana como en la severa del modelo, los resultados fueron alentadores. La combinación del VEGF y GDNF no solo redujo significativamente la degeneración en las neuronas dopaminérgicas de la sustancia negra, sino que también indujo la formación de nuevas células y la diferenciación celular. Además, pudieron comprobar que había una mejora en las áreas donde proyectaban las fibras nerviosas de esta región. Para confirmar el efecto sinérgico y neurorregenerador de ambos factores, administraron una molécula que inhibe los receptores de los dos factores neurotróficos que estaban estudiando. “Las consecuencias sobre el sistema dopaminérgico eran aún peores, lo cual apoya los efectos beneficiosos y sinérgicos que ejercen el VEGF y el GDNF en la enfermedad de Parkinson”, concluye la investigadora.

Por último, cabe destacar que los mejores resultados se obtuvieron cuando se administraron los factores embebidos en nanoesferas durante la fase temprana de la enfermedad replicada en el modelo. Todo ello refuerza la importancia del diagnóstico precoz y que “la nanotecnología podría ser una herramienta muy útil a la hora de administrar factores neurotróficos”, añade.

Referencia:

Lafuente JV, Requejo C, Carrasco A, Bengoetxea H. (2017) Nanoformulation: A Useful Therapeutic Strategy for Improving Neuroprotection and the Neurorestorative Potential in Experimental Models of Parkinson’s Disease. Int Rev Neurobiol doi: 10.1016/bs.irn.2017.09.003

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

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Sobre todo si tengo cáncer y mi oncólogo duda entre varios tratamientos. Pero vayamos por partes.

Avatar

Empecemos por el principio ¿qué es un avatar?

La eutopía futurista de la película de James Cameron ha inspirado el uso del término en ciencia. En el mundo perdido de Pandora el marine Jake Sully participa en el programa Avatar que transvasa la mente de los humanos a cuerpos artificiales idénticos a los nativos de la luna colonizada, los na’vi. En el mundo científico, un avatar resulta ser una analogía más o menos poética de los animales de experimentación que nos sirven para modelizar tumores malignos de una forma personalizada.

¿Existen los avatares realmente?

Existen. En los últimos tiempos se ha popularizado la investigación en cáncer usando ratones avatar. Los oncólogos y los patólogos saben que cada cáncer es tan único como la persona que lo sufre, y que la respuesta a un tratamiento, o la evolución de la enfermedad depende de un sinfín de condiciones, donde influyen mecanismos y procesos tanto del propio tumor como del huésped que lo alberga. Con la excepción de algunas terapias basadas en el uso de un puñado de biomarcadores, los pacientes normalmente se exponen a rondas de ensayo-error para identificar el mejor tratamiento para su enfermedad.

Hasta el momento, los oncólogos no usan tratamientos personalizados de forma generalizada, y optan por aplicar fármacos con tasas de éxito razonables obtenidas en ensayos clínicos de muchos pacientes. Por ello, el desafío en terapia anticáncer pasa por diseñar estrategias que permitan escoger el tratamiento específico al que responda un tumor exclusivo. La solución basada en avatares consiste en extraer parte del tumor maligno humano de cada individuo concreto e implantarlo en un ratón (normalmente inmunosuprimido, para que el tumor evolucione rápidamente). Ese ratón será nuestro avatar, y nos permitirá evaluar las diferentes propuestas del oncólogo para escoger a cuál de ellas responde (o responde mejor) nuestro cáncer (usando no uno, si no tantos ratones como sean necesarios). Este podría ser el futuro de la medicina personalizada, y, huelga decir, que un gran avance en diseño terapéutico.

Ratón inmunosuprimido (sin pelo) junto a ratón silvestre (blanco)

Si los avatares son tan buenos ¿cuál es el problema entonces?

Veamos, un ratón en condiciones de laboratorio tiene una vida media superior a los dos años. Si tenemos un paciente con un proceso maligno agresivo no podemos esperar meses para estudiar cómo responden los avatares a los diferentes tratamientos propuestos. Así que el ratón, probablemente, no sea el mejor sistema para generar avatares. Hay un modo de acelerar el proceso y es suprimir el sistema inmune del animal para que el cáncer progrese más rápido, pero aun así necesitamos varios meses de los cuales normalmente no se dispone. Para ello usamos, lo que se llaman ratones desnudos (nude mice), y que carecen de timo y donde su población de linfocitos T es residual. Así que la idea es buena, pero los tiempos de experimentación no parecen acompañar.

¿Qué porqué lo que más quiero en la vida es a mi pez cebra?

Pues por varios motivos, entre ellos la rapidez de la experimentación. Veamos la historia de la que se desprende esta idea. Todo empieza con Rita Fior, una portuguesa especialista en biología del desarrollo que usaba el pez cebra para sus estudios. Rita pensaba que el rápido desarrollo del pez cebra podría ayudar en el estudio de los procesos cancerosos. El también portugués Miguel Godinho Ferreira estudiaba a su vez la evolución de los procesos tumorales malignos, y le preocupaba cómo cambiaban los tumores con el tiempo. Miguel sabía que esta variabilidad, junto con la heterogeneidad de los tumores malignos, son algunas de las causas de la baja tasa de éxito de la quimioterapia. Por otra parte, Miguel también sabía que la administración de una quimioterapia inadecuada debilita a los pacientes y puede empeorar la evolución de su enfermedad. Por su parte, Rita conocía muy bien que muchas veces no se puede predecir la respuesta de un enfermo a un tratamiento; lo aprendió directamente de la enfermedad de su madre.

Larva de pez cebra (en verde) con tumor (en rojo)

Así que a ambos científicos se les ocurrió, como idea bizarra, implantar células malignas de tumores humanos en peces cebra, concretamente a embriones de pez cebra, y esperar tan sólo unos pocos días a ver qué pasaba. A los cuatro días de la implantación de las células cancerosas los embriones presentaban tumores con las mismas características que los tumores sólidos en humanos; las células se dividían rápidamente, formaban vasos sanguíneos dentro del tumor (lo que se conoce como angiogénesis) y producían metástasis.

El siguiente paso para ambos investigadores fue probar exactamente los mismos protocolos de quimioterapia que iban a recibir los enfermos reales y estudiar su respuesta. Así que implantaron las células de tumores malignos procedentes de cinco cánceres colorrectates de humanos y los trataron de la misma forma que a los pacientes, usando incluso los sobrantes de los fármacos con los que se trataban los enfermos. Sorprendentemente los peces pudieron predecir lo que iba a ocurrir a los pacientes varios meses después de la cirugía y tras el tratamiento de quimioterapia.

Cuatro de los cinco tumores malignos se comportaron de igual forma en humanos que en peces (dos de ellos respondieron a la quimioterapia y otros dos fueron refractarios). Los humanos donantes de los peces avatares en los que la quimioterapia no funcionó tuvieron una recaída en el cáncer poco tiempo después del tratamiento. Los tumores de los peces que respondieron favorablemente también lo hicieron en sus correspondientes humanos. Estos enfermos superaron el cáncer y, según los investigadores, no han vuelto a recaer.

Investigadora observando peces cebra

Así que el plan se atisba en el horizonte. En un escenario un poco menos futurista que en la película ambientada en la luna del planeta Polifemo, y si todo progresa adecuadamente, tal vez los hospitales del mañana dispongan de protocolos de implantación de las células malignas de sus pacientes oncológicos en sus correspondientes peces. Si esto es así, el método de quimioterapia a aplicar al enfermo se seleccionará de entre aquellos peces que respondan mejor a las diferentes variantes terapéuticas que proponga el oncólogo.

Así que, tal vez, en un futuro no muy lejano, los familiares del enfermo visitarán con más interés las instalaciones de los acuarios de los peces avatares de los hospitales, que al propio enfermo.

No me negarán que a veces la ciencia nos conduce a extraños escenarios.

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

Referencias y más información:

• Fior R, Póvoa V, Mendes RV, Carvalho T, Gomes A, Figueiredo N, and Godinho Ferreira M. Single-cell functional and chemosensitive profiling of combinatorial colorectal therapy in zebrafish xenografts. PNAS 2017, 114 (39), E8234-E8243.
• Malaney P, Nicosia SV, Davé V. One mouse, one patient paradigm: New avatars of personalized cancer therapy. Cancer Lett. 2014,344(1):1-12.

El artículo Lo que más quiero en la vida es a mi pez cebra se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Adam McCrimmon

Para muchos padres distinguir entre las rarezas del comportamiento infantil “normal” de los síntomas de un trastorno del espectro autista puede provocar ansiedad.

Criar a un hijo es a menudo uno de los acontecimientos más desafiantes y felices en la vida de una persona. Ver a tu hijo crecer y desarrollarse es una fuente de placer. Sin embargo, algunos padres se preocupan cuando su hijo parece desarrollarse de manera diferente a los demás.

En ocasiones, los padres pueden preocuparse por la posibilidad de un trastorno del espectro autista o TEA.

Como profesor asociado y psicólogo colegiado en la Werklund School of Education de la Universidad de Calgary (Canadá), me especializo en la evaluación diagnóstica del TEA tanto en niños y como en adultos.

Muchas familias me hablan de sus preocupaciones (o de las preocupaciones de los demás) por sus hijos y se preguntan acerca de la posibilidad de un TEA.

Descubrí que informar a los padres sobre los síntomas del TEA puede ayudarlos a decidir si sus preocupaciones están justificadas. Además, muchos padres desconocen cómo se caracteriza actualmente el trastorno y, por lo tanto, les cuesta entender si una evaluación puede beneficiar a su hijo.

Los síntomas individuales son únicos

El TEA es, de acuerdo con la descripción utilizada por la mayoría de los médicos en América del Norte, un “trastorno del neurodesarrollo“, lo que significa que se hace patente durante el desarrollo temprano de un niño y se traduce en dificultades en su funcionamiento personal, social, académico u ocupacional.

Las personas con TEA típicamente muestran síntomas a los dos a tres años de edad. Sin embargo, en muchas habrá signos antes en el desarrollo y el TEA se puede diagnosticar de manera fiable alrededor de los 18 meses de edad.

Algunos niños con TEA son muy sensibles a los estímulos sensoriales y se angustian mucho con los ruidos de la casa.

Los sujetos deben presentar dificultades en dos áreas de funcionamiento: 1) comunicación social y 2) patrones de conducta restringidos y/o repetitivos.

Es importante destacar que las personas con TEA se encuentran en un “espectro”, lo que significa que pueden experimentar una variedad de dificultades dentro de cada área. Esto significa que los síntomas específicos de cada persona serán únicos.

Problemas de comunicación social

En el área de la comunicación social, los niños pueden demostrar un retraso en el desarrollo del habla, ya sea por no usar palabras sueltas a los 18 meses o por la inexistencia de frases de dos a tres palabras a los 33 meses de edad.

Es posible que no dirijan la atención de los demás (p. ej., señalando o mirando a los ojos), que no sigan lo que otro señala o que no respondan a su nombre. A veces carecen de la capacidad, o tienen habilidades limitadas, de jugar a juegos de simulación.

Otros signos pueden incluir poco interés en jugar con los compañeros, no enseñar o llevar objetos a otros para compartir un interés, sonreír con poca frecuencia a los demás o no hacer gestos para expresar sus necesidades, por ejemplo asintiendo o levantando los brazos para que los cojan.

Muchos niños muestran síntomas consistentes con TEA pero crecen hasta eliminarlos de forma natural

Muchos niños que son diagnosticados de TEA no imitan los comportamientos de los demás. Por ejemplo, es posible que no respondan a alguien que los saluda con la mano. O les cuesta comprender el lenguaje de los demás o muestran un variedad limitada de expresiones faciales.

Algunas veces usan las manos de otros como una herramienta, por ejemplo, usando la mano de un padre para señalar las imágenes de un libro en vez de señalarlas ellos mismos. Y pueden repetir las palabras de los demás en lugar de usar su propio lenguaje para expresar necesidades o deseos.

Patrones de comportamiento repetitivos

Con respecto a los patrones de comportamiento restringido / repetitivo, algunos niños muestran una fuerte preferencia por, o aversión a, estímulos sensoriales. Por ejemplo, un niño puede ansiar el estímulo visual al mirar fijamente a un ventilador durante largos períodos de tiempo. O pueden sentirse muy angustiados por los ruidos típicos de la casa, por cortarse el pelo o por que los toquen.

Los niños a menudo se apegan a objetos específicos, como un bloque [de madera o plástico] o una libreta que deben llevar consigo, pero muestran poco interés por los juguetes. Pueden interesarse intensamente en cosas como los pomos de las puertas o los asientos de los inodoros, o pueden obsesionarse con un personaje de dibujos animados familiar o un juguete.

Sonreír poco a los demás puede ser un síntoma de TEA

Pueden agitar los brazos o las manos, mecerse o girar repetitivamente cuando están excitados. Algunos niños repiten acciones una y otra vez, como encender y apagar una luz. Algunos se centran en los componentes pequeños de un objeto (la rueda de un coche de juguete) en lugar de en todo el objeto (el coche).

Otros pueden alinear los objetos con insistencia, como los juguetes o los zapatos de los miembros de la familia, y se angustian si alguien mueve los objetos. Pueden ser agresivos con los demás o pueden lastimarse a sí mismos. A menudo anhelan la previsibilidad y lo pasan mal cuando se rompen sus rutinas.

La identificación temprana es clave

Es importante destacar que ningún síntoma concreto es necesario o suficiente para un diagnóstico. Sin embargo, más síntomas sí aumentan la probabilidad de un diagnóstico.

Además, muchos niños muestran síntomas consistentes con TEA pero crecen hasta eliminarlos de forma natural y no reciben un diagnóstico. Los médicos experimentados toman en cuenta el desarrollo infantil típico al determinar si se justifica un diagnóstico.

La identificación temprana permite a los niños y sus familias acceder a intervenciones y apoyos que tienen su mayor impacto durante la primera infancia.

Si le preocupa que su hijo pueda tener TEA, un primer paso importante es hablar con su médico o pediatra. Autism Canada [en España, Autismo España] es un recurso excelente que proporciona información sobre las posibilidades de evaluación e intervención.

La evaluación a menudo involucra a equipos de profesionales que trabajan juntos para identificar como se ajusta un niño con los síntomas de TEA y generalmente incluye la observación del niño en diferentes entornos, entrevistas con los padres y la realización de tareas de evaluación para valorar el desarrollo del niño.

La identificación temprana es clave. Este reconocimiento permite a los niños y sus familias acceder a intervenciones y apoyos que tienen su mayor impacto durante la primera infancia.

Sobre el autor:

Adam McCrimmon es profesor asociado de la facultad de educación de la Universidad de Calgary (Canadá)

Texto traducido y adaptado por César Tomé López a partir del original publicado por The Conversation el 8 de enero de 2018 bajo una licencia Creative Commons (CC BY-ND 4.0)

El artículo ¿Mi hijo tiene autismo o este comportamiento es “normal”? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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En Silicon Valley (California) se encuentran las mayores corporaciones de tecnología del mundo, hasta tal punto que Silicon Valley se ha convertido en el metónimo para el sector de la alta tecnología (a la manera de Hollywood para el cine). Marcan tendencias a escala global: moda, estilo de vida, pensamiento… Incluso alimentación. La última idea feliz que ha triunfado en Silicon Valley es la de beber «agua cruda», agua sin tratar y sin analizar.

Siendo justos, ya existía en el mercado agua sin tratar que se embotella directamente extraída del manantial. Es el agua mineral natural que todos conocemos y que podemos comprar por unos 30 céntimos el litro. Sin embargo, si un agua no se trata, o se trata mínimamente, es porque no lo necesita. Periódicamente se analiza su composición química y biológica para determinar si es segura. Si no se analiza, sencillamente no se puede vender.

En cambio, el «agua cruda» (raw water), aunque también es agua sin tratar como la mineral, no se analiza. Ahí está la diferencia fundamental: no sabes qué estás bebiendo, si es agua segura o no. La comercializan embotellada, a una media de 6 € el litro (20 veces más que el agua mineral natural), empresas como Live Water, en Oregón, y Tourmaline Spring, en Maine. Zero Mass Water, en Arizona, es una empresa que instala en los hogares sistemas para captar agua de la atmósfera y evitar así beber agua del grifo. Liquid Eden, en San Diego, ofrece, entre otras opciones, agua libre de flúor y libre de cloro, según publicaba recientemente The New York Times.

• Los supuestos beneficios del agua cruda son disparates

Los absurdos motivos que han llevado a que estas empresas generen ingresos comercializando agua cruda son de naturaleza muy diversa. Apuntan a la desconfianza en la calidad del agua que sale del grifo, principalmente por los compuestos de cloro y flúor que se agregan durante el tratamiento, sustancias a las que les atribuyen efectos tóxicos sin parangón e incluso la conspiranoica idea de que esas sustancias sirven para volvernos dóciles y controlarnos. Otros alegan que el agua corriente contiene restos de medicamentos y fitosanitarios capaces de producirnos enfermedades. Algunos creen que durante el filtrado se eliminan minerales beneficiosos y probióticos saludables. Otros hablan de disparates mayores, como que el agua cruda ayuda a los chacras y está impregnada de energías de piedras preciosas.

• Potabilización del agua: uno de los mayores progresos en salud pública de la historia

En 1997 la revista Life publicó que «la filtración de agua potable y el empleo de cloro es probablemente el avance en salud pública más significativo del milenio».

A lo largo de la historia hemos ido desarrollando métodos cada vez más eficaces para garantizar la seguridad del agua que consumimos. Hay registrados métodos para mejorar el sabor y el olor del agua 4.000 años antes de Cristo. Se han encontrado escritos griegos en los que se hablaba de métodos de tratamiento de aguas por filtración a través de carbón, exposición a los rayos solares y ebullición.

En el antiguo Egipto el agua se decantaba. Se dejaba reposar en vasijas de barro hasta que precipitasen las impurezas, quedándose con la parte superior del agua. También añadían alumbre para favorecer la precipitación de las partículas suspendidas en el agua.

A principios del siglo XIX algunas ciudades ya contaban con sistemas de abastecimiento de aguas y filtrado. Sin embargo, estos métodos eran insuficientes. Algunos agentes patógenos sobrevivían tras estos tratamientos.

En 1854, el médico británico John Snow, descubrió que el cólera era causado por el consumo de aguas contaminadas con materias fecales, al comprobar que los casos de esta enfermedad se agrupaban en las zonas donde el agua consumida estaba contaminada con heces. La OMS publicó un monográfico en el que se contabilizaron seis pandemias de cólera en el siglo XIX que se cobraron la vida de millones de personas en todo el mundo.

En 1908 se emplearon compuestos de cloro por primera vez como desinfectantes primarios del agua potable de New Jersey. La cloración causa alteraciones en la pared celular de las células bacterianas. Las deja indefensas, de modo que disminuyen sus funciones vitales hasta llevarlas a la muerte, por lo que son incapaces de producir enfermedades. Estos compuestos clorados, que bien pueden utilizarse como gas cloro, hipoclorito o dióxido de cloro, son oxidantes. Esto hace que además sean germicidas, eliminando mohos, algas y otros microorganismos además de bacterias.

Antes de la llegada de la cloración para el tratamiento de agua potable la gente se contagiaba fácilmente de enfermedades mortales como el cólera, la fiebre tifoidea, la disentería o la poliomielitis. Actualmente conocemos otros muchos oxidantes con cualidades similares, como los halógenos, el permanganato o el ozono.

Hoy en día, en las estaciones de tratamiento de agua potable (ETAP) se realizan los procesos necesarios para que el agua natural procedente de embalses y otras captaciones se transforme en agua potable. En ellas se llevan a cabo procesos físicos, químicos y biológicos complejos capaces de lograr un agua segura, con buen olor y sabor. Además de tratar el agua, ésta se analiza periódicamente, es decir, se mide su calidad y su composición química y biológica.

Sin lugar a duda, el tratamiento del agua ha sido uno de los mayores avances en salud pública de la historia. Ha salvado una cantidad ingente de vidas. Rechazar el tratamiento del agua es rechazar el progreso. Es rechazar la salud. Incluso es rechazar un derecho humano fundamental.

• El agua potable es un derecho humano fundamental

El 28 de julio de 2010 la Asamblea General de las Naciones Unidas declaró que el acceso al agua potable segura y limpia y al saneamiento era un derecho humano esencial para el pleno disfrute de la vida y de todos los demás derechos humanos. Además, expresó su profunda preocupación por el hecho de que casi 900 millones de personas en todo el mundo carecen de acceso al agua potable. Esta carencia provoca la muerte de 3,5 millones de personas cada año. El doble de fallecimientos que se producen por accidentes viales y casi el triple de los ocasionados por el VIH.

• Un problema inventado del primer mundo.

La escasez de agua potable y de saneamiento es la causa principal de enfermedades en el mundo. El 42% de los hogares carece de retretes y una de cada seis personas no tiene acceso a agua potable.

La mortandad en la población infantil es especialmente elevada. Unos 4.500 niños y niñas mueren a diario por carecer de agua potable y de instalaciones básicas de saneamiento. En los países en vías de desarrollo, más del 90% de las muertes por diarrea a causa de agua no potable y la falta de higiene se producen en niños y niñas menores de cinco años. Preguntadles a sus familias qué opinan del agua cruda, si están preocupados por los probióticos, por el control mental por cloración o por los chacras del agua.

La moda de beber agua cruda sólo la pueden seguir aquellos que cuentan con una nevera llena, buena cobertura sanitaria y, sobre todo, agua corriente potable. Ellos son los que lideran el movimiento antiprogreso, los que no tienen nada que temer y con insultante esnobismo, se lo inventan.

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

El artículo Agua cruda, la nueva moda antiprogreso del primer mundo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Un equipo internacional de astrónomos ha descubierto que hay muchas más estrellas masivas en una galaxia satélite de la Vía Láctea de las que se pensaba. El descubrimiento, realizado en la gigantesca región de formación estelar 30 Doradus (número de catálogo NGC 2070) en la Gran Nube de Magallanes, tiene consecuencias muy importantes para nuestra comprensión de cómo las estrellas transformaron el Universo primitivo en el que vivimos hoy.

30 Doradus (NGC 2070), también llamada Nebulosa de la Tarántula

El equipo utilizó el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral (ESO) para observar cerca de 1,000 estrellas masivas en 30 Doradus, un gigantesco vivero estelar también conocido como la nebulosa de la Tarántula. Realizó análisis detallados de alrededor de 250 estrellas con masas de entre 15 y 200 veces la masa de nuestro Sol para determinar la llamada función de masa inicial (FMI), esto es, una función empírica que describe la distribución de las masas iniciales de una población de estrellas, en este caso, 30 Doradus.

Las estrellas masivas son particularmente importantes para los astrónomos debido a la enorme influencia que ejercen en su entorno. Además, pueden explotar en espectaculares supernovas al final de sus vidas, formando algunos de los objetos más exóticos del Universo, como las estrellas de neutrones y los agujeros negros.

En los resultados se obtiene una sorprendente población actual abundante en estrellas de 200 masas solares; aún es más chocante que también se encuentra una FMI con un alto porcentaje de estrellas supermasivas. Y es chocante porque, hasta hace poco, afirmar la existencia de estrellas de hasta 200 masas solares era algo muy controvertido, y este trabajo ha encontrado que una masa de nacimiento máxima de entre 200 y 300 masas solares no solo es posible, sino probable.

En la mayoría de las zonas del universo estudiadas por los astrónomos hasta la fecha se ha encontrado que cuanto mayor es la masa estelar, menos abundantes son las estrellas. La FMI predice habitualmente que la mayor parte de la masa acumulada en forma de estrellas se encuentra en estrellas de baja masa y que menos del 1% de todas las estrellas nacen con masas que superan diez veces la del Sol.

La Gran Nube de Magallanes al completo. ¿Eres capaz de encontrar la Nebulosa de la Tarántula?

Medir la proporción de estrellas masivas es extremadamente difícil, debido precisamente a su escasez, y solo hay un puñado de lugares en el universo observable donde se puede hacer. Uno de estos lugares es 30 Doradus, la mayor región local de formación de estrellas, que alberga algunas de las estrellas más masivas que se han encontrado. La gran muestra de estrellas de esta región analizada por los investigadores ha permitido a los astrónomos demostrar que las estrellas masivas son mucho más abundantes de lo que se pensaba. De hecho, estos resultados sugieren que la mayor parte de la masa estelar no está en estrellas de baja masa, sino que una fracción significativa estaría en estrellas muy masivas.

Implicaciones importantísimas para nuestra comprensión de la evolución del universo.

Las estrellas han producido la mayoría de los elementos químicos más pesados que el helio, desde el oxígeno que respiramos todos los días hasta el hierro que está en los glóbulos rojos de nuestra sangre. Durante sus vidas, las estrellas masivas producen cantidades gigantescas de radiación ionizante y de energía cinética en forma de fuertes vientos estelares. La radiación ionizante de las estrellas masivas fue crucial para volver a iluminar el Universo después de la llamada Épocas Oscuras, y su efecto cinético impulsa la evolución de las galaxias. Saber por tanto la proporción y número de estrellas masivas es fundamental.

Con estos resultados en la mano podríamos estar hablando de que habría un 70 % más de supernovas en el universo, de que la producción de elementos químicos pesados podría ser el triple y de que se estaría emitiendo cuatro veces más radiación ionizante de lo que se pensaba. Por si esto no fuese suficiente, la tasa de formación de agujeros negros sería un 180 % mayor, lo que se traduciría directamente en un aumento de las fusiones de agujeros negros binarios como las recientemente detectadas por LIGO en forma de ondas gravitacionales.

Los resultados como vemos tienen una importancia potencial enorme. La cuestión es, ¿son extrapolables al conjunto del universo? Y, si es así, ¿cuáles serían las consecuencias para el actual modelo de evolución de nuestro universo?

Referencia:

F.R.N. Schneider et al (2018) An excess of massive stars in the local 30 Doradus starburst Science doi: 10.1126/science.aan0106

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

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

El artículo Hay más estrellas masivas de lo que se creía y lo que eso implica para la historia del universo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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