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Botika batek funtziona dezan, haren diana sentikorra izatea lortu behar da. Tratamendua oso espezifikoa den minbizi mota batzuen tratamenduan garrantzitsua da hori: Targeting mitochondrial structure sensitizes acute myeloid leukemia to Venetoclax treatment Marta Irigoyenen eskutik.

Gazteagoa izan nahi duzu? Erraz, zelula zaharrak kendu. Rejuvenation through the eradication of accumulating senescent cells José R. Pinedak.

Misterioak dirau edo, agian, handiago bihurtzen da. Azken behaketek unibertsoaren hedapen-abiadura berresten dute. Zerbait ez dago ondo. Telescopes affirm universe’s expansion rate, puzzle persists

Schrödinger’s cat delakoaren paradoxarako beste hurbilketa bat: nori galdetzen diozun. TILKUTek.

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

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La opinión mayoritaria es que la transición demográfica obedece, fundamentalmente, a causas económicas. Sin embargo, sin descartar esas causas, hay datos que avalan la hipótesis de que el elemento determinante de ese fenómeno puede ser de naturaleza cultural, y tenga su origen en los valores e ideas predominantes en las sociedades avanzadas y en la forma en que esos valores e ideas son transmitidos.

Foto: Stéphane Juban / Unsplash

La transición demográfica consiste en el descenso secuencial de las tasas de mortalidad y de las de natalidad. Tras un largo periodo –de siglos– durante el que ambas tasas se mantuvieron en valores relativamente altos y la población (cuando se daban las condiciones para ello) crecía muy lentamente, se ha pasado a una época de cambios en esas tasas que comenzó hace menos de 200 años.

Para que se produzca la transición demográfica debe reducirse, en primer lugar, la tasa de mortalidad. La mejora de las condiciones de alimentación, salud y vivienda hace que aumente la esperanza de vida, debido, fundamentalmente, a la reducción de la mortalidad infantil. Tras ese descenso en la mortalidad, y como consecuencia del mismo, la población crece de forma acelerada, porque aumenta mucho el número de niños que alcanzan la edad reproductora. Posteriormente, y tras un periodo de crecimiento poblacional fuerte, empieza a descender la tasa de natalidad, normalmente desde valores de entre seis y ocho hijos por mujer hasta niveles inferiores a dos. Una vez se ha reducido la tasa de natalidad hasta esos valores tan bajos, la población puede incluso llegar a descender.

La transición demográfica empezó a producirse en algunos países hace casi dos siglos y se está extendiendo al resto del mundo hasta alcanzar a prácticamente todos los países del planeta, con la notable excepción, hasta la fecha, de algunos africanos, principalmente. En este momento, la fecundidad ha descendido ya por debajo de los niveles necesarios para mantener la población mundial estable.

Lógicamente, la generalización de los métodos anticonceptivos, con el control que otorga a las mujeres sobre su propia reproducción, ha sido un elemento muy importante, dado que facilita que disminuyan los nacimientos.

La explicación económica

De acuerdo con la explicación económica de la transición demográfica los factores responsables del fenómeno son las mejores condiciones de vida y una amplia oferta de bienes de consumo. La primera fase, la de la reducción de la mortalidad, está claramente vinculada a las condiciones de salud y alimentación. Y la segunda, la del descenso de la natalidad, se atribuye a una decisión consciente de criar a un pequeño número de hijos o hijas, y poderles ofrecer así las mejores condiciones posibles (de salud, formación, económicas), para su posterior trayectoria vital. Además, el disfrute de los bienes de consumo a que tenemos acceso es incompatible con las necesidades que se derivan de criar una amplia prole.

Desde un punto de vista evolutivo, la transición demográfica plantea un problema evidente. En principio, de acuerdo con lo que sabemos acerca de la evolución y sus mecanismos, lo lógico sería que los individuos tratásemos de tener una descendencia lo más numerosa posible. Y de hecho, la consecución de ese objetivo reproductivo debiera verse favorecida por la abundancia de recursos propia de nuestra época. Sin embargo, ocurre lo contrario.

A la explicación del descenso de la natalidad propio de la transición demográfica basada en factores puramente económicos, relacionados con la calidad de vida y el deseo de proporcionar la misma calidad a la descendencia, se ha venido a sumar una explicación alternativa que basa su argumentación en consideraciones de índole cultural.

La cultura como argumento alternativo

Adquirir información es muy valioso y por eso tenemos mucha facilidad para hacerlo. El problema es que esa misma facilidad provoca que aumente la probabilidad de recibir ideas maladaptativas, que disminuyen la aptitud biológica (el fitness darwiniano).

La cultura minimiza el problema que conlleva el alto coste de evaluar la información. Gracias a ella, disponemos de un sistema de resolución de problemas de carácter general. La ciencia, por sí misma o a través de la tecnología, es el ejemplo más sofisticado de la capacidad de la cultura para resolver problemas diversos y de gran dificultad. Hasta tal punto es efectiva, que si existen las instituciones sociales adecuadas, intelectos individuales muy falibles –como los humanos– son capaces de revelar gradualmente los secretos más profundos del Universo. Pero a cambio pagamos un precio, y ese precio consiste en dar cobijo, en ocasiones, a variantes culturales patológicas en términos darwinianos.

La razón de que ocurra eso es que la posibilidad de difundir variantes culturales maladaptativas no se elimina fácilmente, porque evaluar una variante cultural es muy costoso. Si se eliminase fácilmente ese tipo de difusión de la información, también se perderían las ventajas que reporta, con carácter general, el contar con sistemas de transmisión cultural que se han demostrado muy útiles. Por esa razón, eso solo se hace en casos excepcionales; en la mayoría de los casos se recurre a heurísticos sencillos y rápidos.

Dos buenos ejemplos de heurísticos de gran utilidad son la conformidad y el sesgo de prestigio. El primero nos hace proclives a adoptar los comportamientos mayoritarios dentro del grupo, y el segundo, a imitar a las personas con prestigio. Estos sesgos se manifiestan con mucha claridad en los adolescentes, pero están presentes en el conjunto de la población.

Son, efectivamente, herramientas útiles, pero tienen efectos colaterales maladaptativos inevitables, pues cuando, por las razones que sea, la información o variante cultural que se transmite es maladaptativa, no es fácil que esa transmisión se elimine o limite. Además, la importancia relativa de este modo de transmisión es mayor cuanto mayor es el volumen de población, ya que son más las personas de las que se puede recibir información.

En las sociedades agrarias premodernas, el prestigio y el estatus lo daba la cuna, no el mérito, y la familia era la institución social más significativa. En esas sociedades la transmisión de información es vertical y tiende a favorecer variantes culturales que refuerzan la propia importancia de la familia, porque, al fin y al cabo, la prosperidad dependía del tamaño familiar, y una familia amplia era, a su vez, señal de éxito económico.

La formación en una sociedad compleja

Conforme los pueblos han accedido a mejores condiciones de vida, las sociedades se han hecho cada vez más complejas, y las economías, más y más dependientes del conocimiento avanzado. En esas sociedades se necesitan personas con un nivel de formación alto para ocuparse de la gestión y gobierno de entidades, tanto públicas como privadas, así como para desempeñar trabajos para los que se requieren conocimientos técnicos de alto nivel. Para formarse, esas personas necesitan dedicar un tiempo cada vez mayor, por lo que han de posponer el momento en que tendrán hijos.

Por otra parte, hay una fuerte competencia por esos puestos de trabajo cualificado, ya que quienes los ocupan tienen un mayor estatus social. Además, al posponerse la maternidad y extenderse a las mujeres las oportunidades de formación, éstas también participan de esas actividades.

Las vías de transmisión de las ideas han cambiado. La información se transmite de múltiples formas, y las vías “horizontales” –sobre todo basadas en medios de comunicación y sistemas educativos– han adquirido una importancia creciente. Cuando los modelos a imitar, en virtud del sesgo de prestigio, son profesionales de éxito, esas ideas y valores se extienden por la población, y a partir de ahí opera la conformidad, haciendo que muchas o todas las personas adopten los mismos comportamientos. El descenso en la natalidad es la consecuencia de todo ese proceso.

En definitiva, cierto grado de desarrollo económico es condición para que se pueda dar la transición demográfica, pero no está claro que sea el desencadenante, ni su factor más determinante. Un estudio realizado con 600 unidades administrativas europeas en el marco del Princeton European Fertility Project mostró un notable desajuste entre el desarrollo económico y los hitos de la transición demográfica. Esta comenzó en ciertas zonas de Francia alrededor de 1830, y sin embargo, en el Reino Unido, más desarrollado económicamente, no se produjo hasta 50 años después, a la vez que en algunas zonas de Alemania. En otras zonas de este último país, la transición se demoró hasta la segunda década del siglo XX, sin que esas diferencias tuvieran nada que ver con diferencias económicas. Igualmente, en la Bélgica francófona la transición demográfica se inició alrededor de 1870, pero no empezó hasta 1910 en la zona flamenca. Y hubo zonas de Francia, como Bretaña y Normandía, en las que el fenómeno se retrasó un siglo con respecto al resto del país. También en el que había sido el Imperio Austrohúngaro se produjeron grandes diferencias: Hungría se adelantó al resto del imperio. En todos los casos registrados, hay un elemento común: el acceso de las mujeres al mercado laboral es el factor que marca el inicio del descenso en la natalidad.

Pero hay excepciones

Para terminar, merece la pena presentar dos notables excepciones en Occidente a la tendencia general. Se trata de las dos comunidades articuladas en torno a sendas confesiones religiosas, la de los amish y la de los huteritas. Amish, en los Estados Unidos, y huteritas, en el Canadá, son los herederos de los anabaptistas que sufrieron persecución por motivos religiosos tras la reforma luterana en Europa. Los amish emigraron a los Estados Unidos en el siglo XVIII y los huteritas al Canadá en el XIX. En ambos casos mantuvieron sus tradiciones y modo de vida, basado fundamentalmente en la agricultura.

Ambas comunidades han mantenido un notable aislamiento cultural con respecto al resto de comunidades de sus países. Han rechazado el uso de los medios de comunicación propios de la era contemporánea, han renunciado a gran parte de los productos del desarrollo tecnológico, y cuentan con sistemas educativos propios para los niveles superiores. En definitiva, en estas comunidades se han preservado las vías de transmisión cultural propias de las sociedades premodernas.

Pues bien, tasas de natalidad de entre 6 y 8 hijos por mujer son la norma en estas comunidades. Durante el siglo XX los huteritas han duplicado su número cada 17 años, y los amish, que eran 5.000 a comienzo del siglo XX, han alcanzado la cifra de 150.000 a comienzos del siglo XXI. No son pobres. Unos y otros forman comunidades prósperas, que dedican sus recursos a sostener su crecimiento demográfico, para lo que necesitan extender sus posesiones de tierra. Solo el precio de esta última ha podido limitar en cierta medida su expansión, pero también han tenido la suficiente versatilidad como para dedicarse a otras actividades económicas sin perder los elementos esenciales de su modo de vida.

Fuente: Síntesis de algunas ideas tomadas del capítulo 4 (Culture is an adaptation) del libro de Peter J Richerson y Robert Boyd “Not by genes alone: How culture transformed human evolution” (The University of Chicago Press, 2006).

Nota: Our World in Data ofrece datos muy completos sobre fertilidad y un análisis detallado del posible efecto de diferentes factores sobre esta variable. En esos análisis el acceso de las mujeres a la educación recibe atención preferente, pero también se estudian las condiciones de crianza de la progenie, así como la influencia de factores culturales y otros.

 

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 Raíces culturales de la transición demográfica se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Una investigación en la que participan la Universidad Complutense de Madrid (UCM), la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), la Universidad de Alcalá y la Universidad del País Vasco ha detectado que las aguas de los lagos de montaña de la Cordillera Cantábrica han perdido calidad en las últimas décadas. Detrás de esas variaciones estarían las condiciones climáticas y acciones humanas como los cambios de uso del suelo y la actividad ganadera de las últimas décadas.

El estudio detecta un aumento de la carga de nutrientes y la pérdida de oxígeno disuelto en esos lagos, lo que conlleva una pérdida de calidad de las aguas en esos valiosos ecosistemas. “Estos resultados permiten comparar la magnitud de los cambios ambientales que se han producido durante una época histórica en relación con el actual Cambio Global, sus causas y sus consecuencias en los ecosistemas acuáticos de montaña, lo que constituye un avance científico muy significativo”, destacan los investigadores.

La investigación, publicada en Anthropocene se ha llevado a cabo mediante el análisis de biomarcadores orgánicos en los sedimentos del fondo del Lago Isoba (León), que ha permitido identificar tanto su grado de preservación como el origen de los mismos.

A partir de ahí, se han reconstruido los principales cambios ambientales que se han producido en la región durante los últimos 550 años –que abarcan la Pequeña Edad de Hielo, periodo de enfriamiento global entre los siglos XVI y XIX- en respuesta a los cambios climáticos recientes y al impacto de las actividades humanas que se han desarrollado como ganadería, cambios en el uso del suelo y en la cubierta vegetal.

Entre la información extraída, por ejemplo, se sabe que durante la Pequeña Edad del Hielo se produjo un mayor aporte de plantas terrestres y poca degradación debido a las condiciones climáticas frías, o que desde 2006 la productividad del fitoplancton y la actividad microbiana han sido significativas, así como el aumento de estanoles de origen fecal -moléculas presentes en las heces de herbívoros-.

“Desde un punto de vista más aplicado, permiten evaluar el impacto de los cambios ligados a la actividad humana en los lagos de montaña, lo que proporciona criterios para una mejor ordenación del territorio y la conservación y restauración ecológica de estos emblemáticos lagos”, comentan sobre las aplicaciones de los resultados los investigadores.

Referencia:

José E. Ortiz, Yolanda Sánchez-Palencia, Ignacio López-Cilla, César Morales-Molino, Jon Gardoki, Trinidad Torres, Mario Morellón (2024) Lipid biomarkers in high mountain lakes from the Cantabrian range (Northern Spain): Coupling the interplay between natural and anthropogenic drivers Anthropocene doi: 10.1016/j.ancene.2024.100431

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

El artículo El deterioro de los lagos de la montaña cantábrica se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Carolina Martínez

Matilda Smith izan zen munduko lorategi botaniko garrantzitsuenetako bateko lehenengo emakume artista ofiziala: Kew-ko lorategi botanikokoa; Londres hego-mendebaldean dago (Royal Botanical Gardens edo Kew Gardens) eta askotariko bilduma botanikoak ditu. Lorategi honek oso baloratutako aldizkari bat du, Curtis’s Botanical Magazine, 1787an sortua. Aldizkarian hainbat espezieren deskripzioa dago eta horietako asko aldizkarian argitaratu ziren lehenengoz. Deskripzio horiekin batera kontu handiz egindako ilustrazio ederrak daude, testua osatzeko eta bizia emateko. Aldizkari aipagarri horretan argitaratu ziren 40 urte baino gehiagoz Matilda Smith marrazkilari handiaren lanak.

1. irudia: Matilda Smith astista botanikoa. (Iturria: Mujeres con Ciencia)

Artista botaniko akreditatua izateaz gain, Smith izan zen Linnaean Society elkarte zientifiko ospetsu eta errespetatuko bigarren emakumezko kidea. Elkarte hori historia naturala, eboluzio biologikoa eta taxonomia aztertu eta hedatzen aritzen da. XVIII. mendeko ilustrazioaren produktu gisa, munduko elkarte biologikorik antzinakoena da eta historikoki garrantzitsua da landare eta animalien biologiari buruz argitaratutako aldizkari eta liburuen ondorioz. Gainera, instituzioak domina prestigiotsuak eta oso baloratutako zenbait sari ematen ditu.

Arteari eta zientziari eskainitako bizitza

Britainia Handiko bikote baten alaba, Matilda Smith Mumbain jaio zen (India) 1854ko uztailaren 30ean, baina familia Ingalaterrara itzuli zen haurra txikia zela. Botanikarekiko eta arte botanikoarekiko interesa goiz hasi zitzaion, batez ere Joseph Dalton Hooker (1817-1911) lehengusu txikiaren eraginez, talentu handiko botanikaria baitzen.

1865ean Londresko Kew Gardens-eko zuzendari izendatu zuten Hooker, eta aipatutako Curtis’s Botanical Magazine aldizkariko editore ere bai. Handik urte batzuetara, Walter Hood Fitch (1817-1892) ilustratzaile nabarmenak Kew-ko kargua utzi zuenean, J. D. Hooker zuzendariak bazuen Matilda Smithen marrazteko gaitasunaren berri eta erakundean sartzea proposatu zion, ilustratzaile zientifiko gisa trebatzeko. Gazteak gustura hartu zuen proposamena, Wellington Unibertsitateko (Zeelanda Berria) F. Bruce Sampson, irakaslearen hitzetan. «Sir Josep Hooker, dio Sampsonek, gaitasun nahikoa zuen marrazkilari botanikoa zen eta erakusteko eta egiten zuen lana gainbegiratzeko erantzukizuna hartu zuen».

Matilda Smithek berehala hartu zuen trebezia handia marrazkilari zientifiko gisa eta 1878ko urrian Curtis’s Botanical Magazine aldizkariak lehenengoz argitaratu zuen haren lanetako bat. Data horretatik aurrera berehala bihurtu zen aldizkariko ilustratzaile garrantzitsuena. Are gehiago, 1879-1881 aldian argitalpen bakoitzean Smithen hogei bat marrazki izaten ziren.

Era berean, 1879-94 urteetan, Anne Henslow Barnardek ere, Cambridgeko Unibertsitateko John Stevens Henslow botanikari eta irakaslearen alabak, lamina ederrak egin zituen Curtis’s Botanical Magazine aldizkarirako, Smithek baino askoz gutxiago egin arren.

Matilda Smithi dagokionez, azpimarratu beharra dago berrogei urtez, 1878tik 1923ra, 2.300 lamina eder baino gehiago marraztu zituela aldizkarirako; bere aurrekoak, Walter H. Fitch itzal handikoak, baino 600 gutxiago soilik. Baina Bruce Sampsonek esan bezala, ilustrazioen kalitatea aitortzen zen arren, hogei urte behar izan zituen 1898an aldizkariko artista ofizial izendatu zuten arte. Eta kalitatea izan arren, bizitzan zehar Matilde Smithek lan bikainagatik aitortza gutxiago jaso zituen Walter H. Fitchek baino.

2. irudia: Matilda Smithen ilustrazioa (Curtis’s botanical magazine v.126,1900). (Iturria: Mujeres con Ciencia)

Kew Gardens lorategiarekin izan zuen harreman luzean Smithek aipatutako aldizkarirako egindako ilustrazioez gain, 1500 lamina sortu zituen Icones Plantarum bolumenetarako; lorategiko bildumen azterketa handia zen eta lorategiko Herbarioan aukeratutako landareen ilustrazioak eta deskripzioak zituen. Era berean, zenbait liburutako ilustrazioak egin zituen, adibidez George Watt-en The Wild and Cultivated Cotton Plants of the World liburu aintzatetsia; kotoi landareei dagokien generoari buruz 1907an argitaratutako azterketa garrantzitsua.

Artista botaniko oparo honen lanetan bada bestelakorik ere, esaterako, Kew Gardens-eko liburutegian egoera txarrean zeuden liburukietako lamina kaltetuak edo osatu gabeak konpontzea edo osatzea. Era berean, Bruce Sampsonek gogorarazi du Matilda Smith izan zela Zeelanda Berriko flora luze eta zabal deskribatu zuen lehenengo artista botanikoa. Eta hainbat egilek miretsi dute artista honek zuen trebezia «espezimen lehor eta zapalduak pizteko, askotan karaktereak deformatuta izan arren, ilustrazio egokiak egiten baitzituen».

Ilustratzaileak, gainera, Kew Gardens-era joaten ziren bisitariei harrera egin eta informatu ere egiten zituen. Era berean, tokiko gai publikoetan partaidetza aktiboa izan zuen eta Kew Guild delakoaren lehenengo presidente emakumezkoa izan zen, lorategi ospetsu horretako langile ohien erakundekoa.

1921ean Matilda Smithek sari nabarmen bat jaso zuen, Londreseko Linnean Society elitistako bazkide hautatu baitzuten; ohore hori lortu zuen bigarren emakumezkoa izan zen. Era berean, Silver Veitch Memorial Medal saria eman zioten, Royal Horticultural Society-k urtero ematen zuena; marrazki tekniko botanikoan zuen trebezia azpimarratu zuten, oro har, eta bereziki, Curtis’s Botanical Magazine delakoan egindako ekarpenak, Bruce Sampsonek nabarmendu duen bezala.

Hil ondoren Matilda Smithek jaso zituen sariei dagokienez, interesgarria iruditu zaigu aipatzea XX. mendearen erdialdean nagusi zen sexismoaren ondorioz, Wilfrid Blunt arte irakaslea The Art of Botanical Illustration (1950) liburuan, seguru asko arte botanikoaz garai hartan ospe handiena zuenean, oso kritikoa izan zela ilustratzailearen gaitasunarekin. Kalitate txikiko artista zela esan zuen, eta ez zen gai izan artista botanikoaren lan zehatz eta ederraren balioa laudatzeko.

Catherine Horwood idazleak Women and their Gardens (2012) liburuan salatu du Bluntek ilustratzailearen obrari balioa kentzeko asmoz egin zituela bere idatziak; azpimarratu zuen Matilda Smithek Kew Gardenseko loredun landare berri eta interesgarriak marraztean alferrikako lana egin zuela, bestela margotuko ez ziren landareen erregistroa sortzeko. Halaber, Smith amaierara arte marrazkirako gaitasunik gabea izan zela esan zuen, eta azpimarratu egiten zuen ahalegin eta esfortzu handiagatik gehiago gogoratzen zela, trebeziagatik baino.

Caroline Jackson-Houlston britainiar ilustratzaileak ere 2006an Blunten mentalitate estua kondenatu zuen, viktoriar garaiko ereduari jarraitu ziola adierazi zuen, garai horretan arte botanikoak balioa galdu baitzuen pixkanaka, emakumeak alor horretan profesionalki hasi ziren heinean.

3. irudia: Smithiantha cinnabarina landarea. (Iturria: Mujeres con Ciencia)

Komenigarria da gogoratzea Kew-ko emakumeen langileen historiari buruzko azterlan batean, The history of working women at Kew delakoan, Michele Losse idazle britainiarrak 2011n adierazi zuela emakume zientzialariak gero eta gehiago zirela XX. mendearen hasieran, batez ere 1915az geroztik. 1950eko hamarkadan emakume zientzialari horiek zeresan nabarmena zuten, batez ere ezkondu ondoren lanean jarraitzeko baimena eman zienean lege batek. Gaur egun, dio Lossek, emakumeek inplikazio aktiboa dute Kew-en, hainbat egiteko baitituzte.

Egungo eta bere garaiko egile hainbatek goraipatu egin dute Matilda Smithen marrazkien kalitatea, argitasuna eta zehaztasuna, bat etorri dira eta denek azpimarratu dute lau hamarkadaz lan egitea «britainiar botanikaren erdigunean, Kew Gardensen, haren obraren balio jarraituaren lekuko da» eta berriro diote marrazkiak ederrak izateaz gain, zorroztasun zientifiko formal eta argia dutela.

Zentzu horretan, kontuan izan behar dugu naturalisten izan dezaketen aintzatespenik handiena landare bati beren izena jartzea dela. Matilda Smithek bi genero ditu bere izenarekin betiko, Smithiantha, hamahiru espezie dituena, eta Smithiella, espezie bakarrekoa. Azkeneko horri Stephen Troyte Dunn-ek jarri zion izena, Kew-ko botanikarietako batek, eta honako hau idatzi zuen 1920an: «Genero hau errespetu osoz eskaintzen zaio Miss Matilda Smithi, […] Miss Smithen kontaezin ahala loregatik eta hainbat urtez ederkiro marraztu eta pintatu dituen lan ugariengatik Botanical Magazine, Icones Plantarum eta Kew Bulletin‑en».

4. irudia: Joseph Dalton Hookerri eskainitako plaka. (Iturria: Mujeres con Ciencia)

Matilda Smithi eman zitzaion beste ohoretako bat Joseph Dalton Hooker (1817-1911) britainiar botanikari eta esploratzaile ospetsuari eskainitako plaka diseinatzea izan zen; plaka hori St. Anne elizan dago, Kew Gardens-etik gertu. Erdian Hookerren profila dago eta inguruan bost landare ditu Smithek ederki marraztu; landare bakoitza botanikariaren bizitzan garrantzitsua izandako eskualde batekoa da, hau da, Malaysia, India, Zeelanda Berria, Peru eta Afrika tropikala.

1920an erretiratu zen botanikari ospetsua, azkeneko ilustrazioa Botanical Magazine aldizkarirako egin zuen eta 1923ko otsailean argitaratu zen. Urte batzuk lehenago, 1915ean, Kew-ko kotzejua (Kew Guild) hasia zen Matilda Smith Memorial Prize saria ematen botanika aplikatuko ikaslerik hoberenari, eta hori ere aintzatespen nabarmena izan zen ilustratzailearentzat.

1926 amaieran hil zen Matilde Smith Gloucester Road-eko (Kew) bere etxean. Bulletin of Miscellaneous Information (Royal Botanic Gardens, Kew) delakoak eman zuen heriotzaren berri ohar baten bidez: «Matilda Smith, abenduaren 29an hil zen 73 urte zituela eta heriotza horren berri emateko betebeharra dugu; artista botaniko aintzatetsia izan zen eta 44 urtez lotura estua izan zuen Kew-ko Royal Botanic Gardensekin». Ilustratzailea Richmond Cemeteryn ehortzi zuten, Britainia Handiko pertsona nabarmen zenbait bezala.

Egileaz:

Carolina Martínez Pulido Biologian doktorea da eta La Lagunako Unibertsitateko Landare Biologiako Departamentuko irakasle titularra. Bere jarduera nagusia dibulgazio zientifikoa da eta emakumeari eta zientziari buruzko hainbat liburu idatzi ditu.

Mujeres con Ciencia blogean 2023ko azaroaren 15ean argitaratu zen artikulua: Matilda Smith, prestigiosa artista en un gran jardín botánico.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Siempre ha estado muy, muy cerca, en nuestro sistema solar, y lleva en él mucho más tiempo que nosotros, al menos, desde que este se originó hace unos 4500 millones de años, así que es posible que lo «viera» todo… y estamos deseando que nos lo cuente. Su nombre es Bennu, un asteroide cuya órbita se extiende entre el interior de la terrestre y el exterior de la marciana, y es uno de los pocos cuerpos celestes de los que hemos podido traer muestras a la Tierra hasta el momento ―los otros son la Luna, así como los asteroides Itokawa y Ryugu y material de la cola del cometa 81P/Wild.

Asteroide Bennu, antes 1999 RQ36. Bennu es una antigua ave mitológica egipcia, similar al ave fénix griego. El nombre lo eligió Michael Puzio, de 9 años, un niño de Carolina del Norte.
Fuente: NASA/Goddard/University of Arizona

El 24 de septiembre de 2023 aterrizó en el desierto de Utah una cápsula con los 70,3 gr que la misión de la NASA OSIRIS-Rex (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, and Security – Regolith Explorer) había logrado obtener de la superficie de Bennu ―más de los 60 gr que se habían establecido como objetivo y la más abundante hasta el momento―. La sonda se lanzó el 8 de septiembre de 2016 y llegó a su destino dos años después: el 3 de diciembre de 2018. Las muestras se recogieron el 20 de octubre de 2020 y llegaron hasta nosotros tres años después. Ya hemos empezando a obtener los primeros resultados de su análisis.

La cápsula con las muestras del asteroide Bennu aterrizó en el desierto de Utah el 24 de septiembre de 2023. Se logró abrir, tras alguna dificultad, el 11 de octubre. Fuente: NASA/Keegan Barber

Pero ¿qué tiene de especial Bennu? ¿Por qué esta inversión de recursos para analizarlo e incluso traer muestras de su superficie? Son varios los motivos que expone la NASA. El primero de ellos ya lo hemos mencionado: es muy antiguo, al menos tanto como el propio sistema solar, lo que ya podría darnos muchos datos sobre la manera en la que este se formó, pero es que, además, Bennu podría contener fragmentos de materiales más antiguos. Preservado durante tantos miles de millones de años gracias al vacío del espacio, podría considerarse una cápsula del tiempo de la historia de nuestros propios orígenes… y el de la vida en general debido a su composición, rica en moléculas orgánicas e incluso agua. Además, pero no menos importante, se encuentra bastante cerca de nosotros y su máxima aproximación a nosotros tiene lugar cada seis años, lo que facilita las labores de lanzamiento. También tiene el tamaño adecuado ―es más o menos como el Empire State Building, de Nueva York― como para que su velocidad de giro sobre sí mismo no sea tan grande como para haber complicado muchísimo las labores de aterrizaje.

Momento de recolección de muestras de la misión OSIRIS-REx en la zona de aterrizaje Nightingale, en el asteroide Bennu.
Créditos: NASA/Goddard/University of Arizona

Por si todo esto no fuera suficiente, aún hay más: Bennu podría tener algunas claves para averiguar cuál sería nuestra mejor estrategia de protección en el caso de que algún asteroide se aproximara demasiado a la Tierra, ya que se espera que en 2135 se acerque a nosotros a una distancia menor que la de la Luna. ¡¿Cómo?! ¿Hay peligro de colisión entonces? ¡Para nada! Pero esa cercanía nos permitirá calcular y estudiar su trayectoria, así como la acción del campo gravitatorio de la Tierra sobre cualquier cuerpo similar que se pueda aproximar e incluso suponer una amenaza, con mucha mayor precisión.

Las muestras de Bennu se están analizando el Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad de Arizona y el director del proyecto, Dante Lauretta, ya ha empezado a dar algunas pistas, aunque aún no se ha publicado ningún resultado. Lo que han encontrado son ciertos tipos de minerales compatibles con la presencia de agua y otros similares a los detectados en los géiseres de Encélado, uno de los satélites de Saturno, que, pensamos, oculta un vasto océano bajo su capa superficial de hielo. Así que, ¿es posible que Bennu venga de un lugar similar? Esa es, según Lauretta, la hipótesis con la que trabajan en este momento. No ha dado mucha información más, pero se espera que se publiquen muchos más detalles en algunas semanas que, según comenta el investigador son «muy interesantes».

Géiseres de Encélado fotografiados por la sonda Cassini en el año 2009. Fuente: NASA/JPL-Caltech/SSI/CICLOPS/Kevin M. Gill

En cualquier caso, puede que lo más bello de este tipo de misiones sea cómo nuestras ensoñaciones sobre otros mundos parecen hacerse realidad. En esta ocasión, nuestro visitante de las estrellas no es más que un pedazo de roca a la deriva, pero que, tal vez, venga de un mundo que hemos imaginado muchas veces: El mundo azul, de Jack Vance; Cachalot, de Alan Dean Foster; Terramar, de Ursula K. Le Guin; Hydros, de Robert Silverberg; El mundo de Roche, de Robert L. Forward; Solaris, de Stanislaw Lem, y tantos, tantos otros.

Fuente: Pixabay / NWimages by Sabrina Eickhoff

Estaremos muy atentos al mensaje que traiga consigo este pequeño asteroide.

Bibliografía

Howgego, Joshua (10 de febrero de 2024). Bennu may be from an ocean world, New Scientist.

NASA Science, OSIRIS-Rex.

Méndez Chazarra, Nahúm (8 de agosto de 2022). Meteoritos interestelares, muestreando otros sistemas planetarios, Cuaderno de Cultura Científica.

Sobre la autora: Gisela Baños es divulgadora de ciencia, tecnología y ciencia ficción.

El artículo ¿Un visitante de un mundo oceánico? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Dibulgazioaren zaleentzat zein naturazaleentzat erabilgarri izan daitekeen liburua da Ornodunak. Anatomia, eboluzioa eta aniztasuna. Joxerra Aihartza biologoak idatzi zuen 2010ean, eta UEUk argitaratu.

Irudia: “Ornodunak. Anatomia, eboluzioa eta aniztasuna” liburuaren azala. (Iturria: UEU)

Biologia gradurako testuliburu gisa sortua izan arren, liburua osatzen duten 490 orrialdetan eta 780 iruditan bildutako informazioa baliagarria izango da interesatutako edozein naturazalerentzat ere. Liburuaren lehen atalean ornodunen definizioa, ezaugarri orokorrak eta garapen-eredua jorratzen dira. Bigarren atalean, berriz, anatomia konparatua egiten da, eta ornodunen aparatu bakoitzaren deskribapena, funtzionamendua eta eboluzioaren oinarriak azaltzen dira. Amaitzeko, hirugarren atal zabalean animalia hauen eboluzioa eta aniztasun morfologiko eta etoekologikoak lantzen dira.

Ornodunen unibertsoari buruzko errepasoa egiteaz batera, animalia hauei buruzko ezagumenduak gure eboluzio-historia azalduko digu ezinbestean, eta gure izatea eta bilakaera bera hobeki ulertzen lagunduko digu.

Joxerra Aihartza Azurtza (Donostia, 1962) Euskal Herriko Unibertsitateko Zientzia eta Teknologiako Fakultateko irakaslea da Zoologia eta Animali Zelulen Biologia sailean. Euskal Herriko faunari buruzko dibulgazio-lanetan jardun izan du, eskola eta institutuetan hitzaldiak ematen, artikuluak idazten, eta irrati eta telebistarako saioak egiten.

Argitalpenaren fitxa:

• Izenburua: Ornodunak. Anatomia, eboluzioa eta aniztasuna
• Egilea: Joxerra Aihartza Azurtza
• ISBN: 978-84-8438-287-4
• Hizkuntza: Euskara
• Urtea: 2010
• Orrialdeak: 492

Iturria:

UEU: Ornodunak. Anatomia, eboluzioa eta aniztasuna.

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En esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica recuperamos un tema clásico de la sección Matemoción, la conocida sucesión de Fibonacci. En concreto, vamos a mostrar que se puede construir un árbol relacionado con la sucesión de números en la que cada término es igual a la suma de los dos términos anteriores, siendo los dos primeros 1 y 1, esto es, la sucesión de Fibonacci:

De los conejos al árbol de Fibonacci

La sucesión de Fibonacci fue introducida, al menos en Europa (en la entrada El origen poético de los números de Fibonacci puede leerse cómo surgió el conocimiento de esta sucesión en la India, en relación con la poesía en sánscrito), por el matemático italiano Leonardo de Pisa (1170-1241), a quien se le conocía como Fibonacci, esto es, hijo de Bonaccio, en su libro Liber Abaci / El libro del ábaco (1202), como solución a uno de los problemas de ingenio que se planteaban en el mismo.

Recordemos, una vez más, el problema en cuestión:

“Consideremos una familia de conejos con la característica de que tardan un mes en ser fértiles. Cuando han alcanzado la fertilidad, cada pareja se aparea teniendo al mes siguiente (cada hembra) una pareja de crías (un macho y una hembra) que de nuevo tardarán en ser fértiles un mes y entonces se aparearán. ¿Cuántas parejas de conejos habría al cabo de un tiempo dado, por ejemplo, un año?”

La respuesta a este problema se puede obtener estudiando qué es lo que ocurre durante los primeros meses, como se muestra en la siguiente imagen, e intentando deducir la respuesta general. En la parte de arriba se cuenta el paso del tiempo (cuántos meses van pasando, al finalizar cada mes) y en la parte de abajo la cantidad de parejas de conejos (asumiendo que no se muere ninguna y se reproducen como describe el problema, se aparean cada mes y tienen crías cada mes, cuando son fértiles claro). Imaginemos que partimos (0 arriba) de una pareja (1 abajo), como tarda un mes en ser fértil, al finalizar ese primer mes (1 arriba) sigue habiendo una pareja de conejos (1 abajo). Al finalizar el segundo mes (2 arriba) la pareja original habrá tenido su primera pareja de crías (un macho y una hembra, como reza el problema), luego hay 2 parejas de conejos (2 abajo). Al finalizar el siguiente mes, el tercero (3), estarán la pareja original, una nueva pareja de crías de la misma y la pareja de crías que había nacido el mes anterior, pero que aún son jóvenes para tener crías y no lo harán hasta el mes siguiente, luego 3 parejas de conejos.

Cantidad de parejas de conejos durante los cinco primeros meses

 

Aunque el esquema es bastante claro, veamos qué ocurre al finalizar el cuarto mes. Como estamos asumiendo que las parejas de conejos no se mueren, seguirán las tres parejas que estaban el mes anterior (3), más las nuevas parejas de crías que nazcan ese mes, pero para saber cuántas son es necesario conocer cuántas son fértiles, que lo son la pareja original y la primera pareja de crías que tuvieron, es decir, las 2 parejas que estaban dos meses antes (2), en conclusión, 3 + 2 = 5 parejas de conejos. Otro tanto ocurre al término del quinto mes, que estarán 8 parejas de conejos, las del mes anterior (5), más las nuevas parejas de crías, cuya cantidad es igual a las parejas de conejos de dos meses antes (3), 8 = 5 + 3.

Está claro, por el razonamiento anterior, que la solución del problema de los conejos de Fibonacci es una sucesión de números en la que cada término Fn es la suma de los dos anteriores Fn – 1 + Fn – 2, siendo los dos primeros términos F1 = F2 = 1. Por lo tanto, al cabo de un año, doce meses, como pregunta el problema, la solución será F12, es decir, 144, si miramos a los primeros términos de la sucesión más arriba.

El matemático polaco Hugo Steinhaus (1887-1972), en su famoso libro de divulgación de las matemáticas Mathematical Snapshots / Instantáneas matemáticas (1938), introduce la sucesión de Fibonacci con la propiedad de que cada término es la suma de los dos anteriores y lo relaciona, a posteriori, con un problema sobre el crecimiento de las ramas de un árbol. En concreto, Steinhaus escribe

Si un árbol produce una nueva rama después de un año, y siempre descansa durante un año, produciendo otra nueva rama sólo en el año siguiente, y si la misma ley se aplica a cada rama, entonces, en el primer año deberíamos tener sólo el brote principal, en el segundo – dos ramas, en el tercero – tres, luego 5, 8, 13, etc…

Ilustración del libro Mathematical Snapshots / Instantáneas matemáticas (1938), del matemático polaco Hugo Steinhaus, sobre la relación de los números de Fibonacci con las ramas de un árbol

A este árbol que describe Steinhaus le podríamos denominar árbol de Fibonacci (biológico). Aunque volveremos al final de la entrada sobre el árbol de Fibonacci biológico, vamos a introducir, a continuación, el árbol de Fibonacci desde el punto de vista de la teoría de grafos.

Un árbol definido de forma recursiva

Antes de definir el concepto de árbol de Fibonacci, desde el punto de vista de la teoría de grafos, recordemos algunos conceptos sencillos de la misma.

– Grafo. Un grafo está formado por un conjunto de puntos, llamados vértices, y un conjunto de aristas, cada una de las cuales une dos vértices (aunque los grafos pueden tener bucles, aristas que unen un vértice consigo mismo, en este contexto no nos interesa esta posibilidad). Salvo que se diga lo contrario un grafo tiene un número finito de vértices y aristas.

– Grado de un vértice. Se llama grado de un vértice al número de aristas que inciden en el mismo (si hubiese un bucle, esa arista se contaría como dos).

– Camino. Un camino es una sucesión de vértices y aristas, que se inicia en un vértice y se termina en otro.

– Camino simple y ciclo. Un camino en el que no se repite ningún vértice se llama camino simple, y si es cerrado, se dice que es un ciclo.

– Grafo conexo. Un grafo en el que cada par de vértices está conectado, al menos, por un camino simple, se dice que es conexo.

– Árbol. Un grafo en el que cualesquiera dos vértices están conectados exactamente por un camino es un árbol. Equivalentemente, es un grafo conexo que no posee ciclos.

Un par de ejemplos, de un grafo, que no es árbol ya que contiene un ciclo, y de un árbol

 

– Árbol con raíz. Si en un árbol se considera que uno de los vértices es especial, y se le denomina raíz, se dice que es un árbol con raíz, además, ese vértice (raíz) se suele considerar un punto inicial y las aristas se suelen considerar dirigidas alejándose de la raíz.

Ejemplo de árbol (binario) con raíz

 

Ahora ya contamos con las definiciones pertinentes para definir el árbol de Fibonacci. Se definen, de forma recursiva, los árboles (con raíz) de Fibonacci, como los árboles Tn, tales que:

A. T1 y T2 son dos árboles con raíz que consisten solo en la raíz, es decir, un vértice;

B. Para n mayor que 2, Tn es el árbol con raíz que tiene a Tn – 1 como subárbol a izquierda y Tn – 2 como subárbol a derecha, es decir, se construye con una raíz, de la que salen dos aristas, una de ellas (la de la izquierda) va a la raíz del árbol Tn – 1, y se continua con el mismo, mientras que en la otra (la de la derecha) se coloca el árbol Tn – 2.

Veamos el proceso recursivo de construcción, que se muestra en la siguiente imagen para los primeros pasos, n = 1, 2, 3, 4, 5.

Árboles (con raíz) de Fibonacci T1, T2, T3, T4 y T5

 

Veamos cómo se construiría ahora el árbol de Fibonacci T6. Como describe el proceso de construcción, se empieza con un vértice arriba (la raíz), del que salen dos aristas. En la de la izquierda se coloca el árbol T5, mientras que en la de la derecha el árbol T4, obteniendo así el árbol T6, que se muestra en la siguiente imagen.

Ahora, veamos la relación de estos árboles con la sucesión de Fibonacci. La principal es que si contamos los vértices que están en el extremo opuesto a la raíz de cada árbol de Fibonacci, es decir, los vértices finales del árbol con raíz (los que tienen grado 1), obtendremos los números de la sucesión de Fibonacci (la misma cantidad que si miramos las aristas finales). Si nos fijamos en las anteriores imágenes los vértices finales son 1, 1, 2, 3, 5 y 8. Es lógico que nos salgan los números de Fibonacci Fn, puesto que, por la construcción de cada árbol, a partir de los dos anteriores, los vértices finales del árbol Tn son igual a la unión de los vértices finales de Tn – 1 y Tn – 2, luego contando esos vértices, tenemos la relación Fn = Fn – 1 + Fn – 2, y empezamos con un solo vértice, las raíces, en los dos primeros pasos.

¿Está este árbol relacionado con el problema de los conejos de Fibonacci? La respuesta, como no podía ser de otra manera, es afirmativa. Si consideramos el esquema de la solución del problema planteado por Leonardo de Pisa (observemos la imagen de arriba), podemos construir para cada paso, es decir, para cada nuevo mes, un árbol (en el sentido de grafo), que consiste en considerar como vértices las parejas de conejos en el esquema y como aristas la unión de cada pareja de un cierto mes con ella misma en el mes siguiente y su nueva pareja de crías, si la han tenido, si no nada más, es decir, igual que las fechas del esquema.

Si comparamos los dos grafos, para un paso cualquiera, por ejemplo, n = 6, el árbol de Fibonacci y el árbol que acabamos de asociar a la solución experimental del problema de los conejos del Liber Abaci, observaremos que son iguales (en la siguiente imagen hemos volteado el árbol de Fibonacci, cambiando derecha e izquierda, para facilitar la comparación), salvo que en el árbol de la solución del problema aparecen un vértice y una arista iniciales (que se corresponde con el punto inicial, el mes 0).

Más aún, si colocamos el árbol asociado con la resolución del problema con el vértice inicial (raíz) abajo, observaremos que es esencialmente el árbol (biológico) de Fibonacci.

¿Cuántos vértices y aristas tiene el árbol de Fibonacci?

Ya hemos comentado que la cantidad de vértices, respectivamente, aristas, finales del árbol de Fibonacci Tn es el correspondiente número de Fibonacci Fn, pero contemos más elementos de ese grafo. Por ejemplo, ¿cuántos vértices tiene el árbol de Fibonacci? ¿cuántos son interiores y exteriores? ¿cuántas aristas tiene?.

Si denotamos por v(Tn) el número de vértices del árbol Tn, entonces, por el proceso de construcción del árbol de Fibonacci Tn, que está formado por la nueva raíz junto con los árboles Tn – 1 y Tn – 2,es claro que

Si calculamos ahora los vértices para los primeros casos, n = 1, 2, 3, 4, 5, 6 (arriba podemos ver las imágenes de estos árboles de Fibonacci), tenemos que v(T1) = 1, v(T2) = 1, v(T3) = 3, v(T4) = 5, v(T5) = 9 y v(T6) = 15. Si los comparamos con los números de Fibonacci (F1 = 1, F2 = 1, F3 = 2, F4 = 3, F5 = 5, F6 = 8), podemos realizar la siguiente hipótesis:

Vamos a demostrar la anterior fórmula por inducción. En primer lugar, se cumple para los primeros casos, como acabamos de comprobar. En segundo lugar, vamos a asumir que se cumple para los árboles Tk, con k menor o igual que n – 1, y vamos a demostrarlo para el árbol Tn:

Por lo tanto, ya tenemos una fórmula general para el número de vértices del árbol de Fibonacci Tn, y su relación con el correspondiente número de Fibonacci Fn.

Los vértices del árbol Tn se pueden dividir en dos tipos, los exteriores (cuyo grado es 1, que son los que se llaman “hojas” del árbol, como grafo) y los interiores (cuyo grado es mayor que 1, llamados “nudos”, salvo la raíz, que tiene ya nombre asignado), v(Tn) = ve(Tn) + vi(Tn). Como sabemos que ve(Tn) = Fn y v(Tn) = 2 Fn – 1, entonces sabemos también la cantidad de vértices interiores, vi(Tn) = Fn – 1.

Respecto al número de aristas del árbol Tn, que podemos denotar e(Tn), es fácil darse cuenta de que es igual al número de vértices del árbol menos 1, es decir, e(Tn) = v(Tn) – 1. Por lo tanto, e(Tn) = 2Fn – 2.

Retorno al árbol de Fibonacci biológico

Si consideramos el árbol de Fibonacci biológico, por ejemplo, como el árbol (grafo) asociado al problema de los conejos (véase la imagen siguiente, en la cual hemos disminuido el tamaño de los vértices y pintado vértices y aristas de marrón) observaremos que la propia construcción del árbol no nos proporciona un grosor para las ramas, que podrían considerarse, de hecho, todas del mismo grosor. En este último apartado vamos a ver cómo darle grosor a las mismas, utilizando la sucesión de Fibonacci, para crear un árbol de Fibonacci “más realista”, en el sentido de que, en cierta medida, las ramas más jóvenes son más delgadas que las ramas más viejas.

Para darle grosor a las ramas vamos a considerar que las ramas más jóvenes, las que se corresponden con aristas exteriores, las aristas que terminan en vértices exteriores (que sabemos que hay tantas ramas exteriores como el número de Fibonacci correspondiente, es decir, el árbol Tn tiene Fn ramas exteriores), tienen el grosor básico (de 1 unidad). A partir de ahí, hacia la raíz, cada rama tendrá un grosor que es igual a la suma de los grosores de las ramas más jóvenes, que surgen de la misma. En la siguiente imagen vemos cómo sería para el árbol de Fibonacci de cinco años, es decir, T6. Así, si dos ramas jóvenes (de grosor 1) vienen de una misma rama, esta tiene grosor 1 + 1 = 2; cuando dos ramas de grosores 1 y 2, respectivamente, vienen de una misma rama, esta tiene grosor 1 + 2 = 3; si dos ramas de grosores 2 y 3, respectivamente, vienen de una misma rama, esta tiene grosor 2 + 3 = 5; o si cada una de las dos ramas que vienen de una misma rama tienen grosores 3 y 5, la rama tiene grosor 8, como en la imagen.

Árbol de Fibonacci T6, luego que tienen una edad de 5 años, con ramas de grosores igual a los primeros números de Fibonacci 1, 2, 3, 5 y 8

Como podemos observar todas las ramas tienen grosores iguales a números de Fibonacci, de hecho, los grosores de las ramas del árbol de Fibonacci Tn son alguno de los números de Fibonacci, de F2 (= 1) a Fn. Por otra parte, en cada nudo en el que se juntan dos ramas, estas tienen como grosores números de Fibonacci consecutivos, Fk y Fk + 1, para k entre 2 y n – 2. Además, como hemos comentado, hay tantas ramas exteriores como el número de Fibonacci correspondiente, las cuales tienen grosor 1, pero según vamos hacia abajo, hacia la raíz, en el árbol, lo que ocurre es que, al llegar al tronco inicial, el grosor es igual a ese número de Fibonacci. Es decir, el árbol de Fibonacci Tn tiene Fn ramas exteriores, de grosor 1, y su tronco tiene grosor Fn.

Por lo tanto, si tuviésemos el árbol de Fibonacci de 16 años, es decir, el árbol T17, tendríamos que posee F17 = 1.597 ramas jóvenes, de grosor 1, mientras que el tronco principal tendría un grosor igual a 1.597.

Diálogo artístico con Fibonacci

La artista brasileña Janaina Mello Landini (1974) tiene unas series de obras que se enmarcan bajo el título ciclotramas y que consisten en instalaciones de estructuras arborescentes construidas con hilos y cuerdas que se entrelazan.

Instalación Ciclotrama 156 – palindrome (2019), de la artista brasileña Janaina Mello Landini, realizada con cuerda de algodón verde hecha a mano sobre lino, de tamaño 138cm x 138cm. Imagen de la página web de la artista Janaina Mello Landini

Dos obras de la serie Ciclotrama Diálogos, en concreto, Ciclotrama 177 – Fibonacci (2020) y Ciclotrama 193 – Fibonacci (2020), que serían “diálogos con el matemático Fibonacci”, consisten en dos árboles de Fibonacci con 16 y 17 años, respectivamente.

Fijemos nuestra atención en la hermosa instalación Ciclotrama 177 – Fibonacci, que consiste en el árbol de Fibonacci T17, luego con una edad de 16 años. Como se puede observar en las siguientes imágenes, el hilo básico establece el grosor unidad (1) y sabemos que hay F17 = 1.597 ramas jóvenes, de grosor 1. Cuando dos ramas jóvenes se juntan, sus hilos se entrelazan formando una trenza de dos hilos, que es la rama de la que salen las dos jóvenes. En general, cuando se junten dos ramas con Fk y Fk + 1 hilos (para un cierto k entre 2 y 15), los Fk + 2 = Fk + Fk + 1 hilos en conjunto formarán la trenza de la rama de la que salen las otras dos. Y el tronco de esta instalación consiste en una trenza de 1.597 hilos.

Instalación Ciclotrama 177 – Fibonacci (2020), de la artista brasileña Janaina Mello Landini, realizada con hilos de algodón y rotulador acrílico sobre lienzo, de tamaño 170cm x 170cm. Imagen de la instalación y dos detalles de la misma, de la página web de la artista Janaina Mello Landini

Estas dos obras de la artista Janaina Mello Landini son artísticas y hermosas realizaciones de los árboles de Fibonacci (biológicos, con grosor de Fibonacci).

Bibliografía

1.- Raúl Ibáñez, Cayley, el origen del álgebra moderna, Genios de las Matemáticas, RBA, 2017.

2.- Hugo Steinhaus, Mathematical Snapshots, Dover, 1999.

3.- Ralph Grimaldi, Fibonacci and Catalan Numbers, Wiley, 2012.

4.- R. Ibáñez, Las matemáticas como herramienta de creación artística, Libros de la Catarata – FESPM, 2023.

5.- Página web de la artista Janaina Mello Landini

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

El artículo El árbol de Fibonacci se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Juan Ignacio Pérez Iglesias

Herri kantak giza populazioen iraganaren benetako erregistroak dira. Horien arteko aldeak giza taldeek denboran zehar egindako ibilbide ezberdinen isla dira. Hizkuntza eta bestelako elementu kulturalekin batera, osagarri baliotsua eskain diezaiekete ikerketa genetikoei, iragana ezagutzeko tresna gisa.

Gizakiak planetan zehar sakabanatzean, genomak bereizteaz gain, hizkuntzak eta beste ezaugarri kultural batzuk ere dibertsifikatu ziren. Izan ere, posible da, eta ez hain zaila, talde genetikoen eta hizkuntza familia edo barietateen artean elkarrekikotasunak ezartzea. Hala ere, askotan, eta hainbat arrazoirengatik, giza taldeek jatorrizko hizkuntza galdu dute beste bat eskuratzeko. Hori dela eta, talde genetikoen eta hizkuntza taldeen arteko jatorrizko elkarrekikotasuna lausotu egin da, eta horrek zailtzen du aurpegiko ezaugarri horien multzoa aztertzea, adibidez, giza talde batzuen eta besteen arteko historia eta harremanak karakterizatzeko.

Irudia: hizkuntzaz gain, musika tradizionala ere giza taldeen artean bereiziz joan da talde horiek banandu eta genetikoki dibertsifikatu diren heinean. (Argazkia: Genaro Servín – Domeinu publikoko irudia. Iturria: pexels.com)

Hizkuntzaz gain, musika tradizionala ere giza taldeen artean bereiziz joan da talde horiek banandu eta genetikoki dibertsifikatu diren heinean. Floyd Reed populazioen genetistak, American Anthropological Associationen 2007ko urteko bileran, Afrikako 39 giza talderekin eginiko ikerketa bat aurkeztu zuen, zeinetan erakusten baitzuen konexio estua zegoela horien genetikaren eta abesten zituzten kanten artean. Emaitza horien bidez egiaztatu zuen musikak giza populazio ezberdinen arteko harreman sakonak identifikatzen lagun dezakeela. Dirudienez, musika beste ezaugarri kultural batzuk baino erresistenteagoa da aldaketarekiko; batzuetan, hizkuntza baino erresistenteagoa ere bai.

Floyden ikerketarako erabilitako kantak karakterizatzeko prozedura Alan Lomax eta Victor Grauer musikologo eta etnografoek garatu zuten. Lomaxek, Woodie Guthrie eta Lead Belly ezagun egin zituenak, artxibo bat osatu zuen 857 kulturatatik hartutako 5.500 abesti ingururekin. Bi etnomusikologoek diseinatutako sistema horrek, Cantometrics (kantumetrika) izenekoak, kantak sailkatzen ditu melodiaren zenbait ezaugarrirekin zerikusia duten 37 trazuko eskala batean oinarrituta.

Floyden metodoak kultura musikalen pareen arteko distantzia zehaztea ahalbidetzen zuen, eta egiaztatu zuen benetan korrelazio nabarmena zegoela distantzia musikalen eta distantzia genetikoen artean. Ikusi zuen musikalki taldekatzen ziren herriek markagailu genetikoak partekatzeko joera zutela. Erabilitako metodoak zalantzak piztu zituen; izan ere, sailkapenean erabilitako ezaugarrien kuantifikazioa subjektiboa da, eta horrek maila unibertsalean aplikatzeko gaitasuna mugatzen du. Hala ere, metodoaren defendatzaileek adierazten dute emaitzak metodoaren baliozkotasunaren bermea direla.

Ildo berean, 2014an Taiwango ikerketa baten emaitzak argitaratu ziren, zeinetan bederatzi populazio indigena ikertu baitzituzten. Giza talde horien genetika ezaguna zen, eta askotariko generoetako herri kanten erregistro asko zeuden, batez ere erritu kantenak. Ikerketaren egileek 220 kanten lagin batekin lan egin zuten. Kantumetrika (ahots estiloa, ornamentazioa eta dinamika islatzeko) eta beraiek garatutako CantoCore izeneko metodoa (erritmoa, tonua, testua, testura eta forma islatzeko) konbinatu zituzten kantak kodifikatzeko. Guztira 41 karaktere erabili zituzten (15 kantumetrikakoak eta 26 CantoCorekoak) kanta bakoitzaren ezaugarriak kodifikatzeko.

Pareka, bederatzi populazioen arteko distantzia kalkulatu zuten, bai genetikari begira (DNA mitokondriala) bai kantei begira. Halaber, hizkuntzen arteko distantziak estimatu zituzten, ikerketan aztertutako kulturetako oinarrizko hiztegiko sustraikide lexikaletatik abiatuta. Bederatzi populazio aztertu zituztenez, 36 pare osatu zituzten; hortaz, aztertutako ezaugarri bakoitzerako (genetika, hizkuntza eta kantak) 36 distantzia lortu zituzten. Funtsean, analisi estatistikoa bariantza-analisian oinarritu zen –kulturen baitako eta kulturen arteko aldakortasuna baloratzeko– bai eta hiru ezaugarrietako bakoitzetik abiatutako distantzia estimatuen arteko korrelazioetan ere –ezaugarri genetiko eta kulturalen arteko elkarrekikotasun maila ezartzeko–.

Distantzia musikalen eta distantzia genetikoen arteko korrelazioa nabarmena izan zen (r = 0,417; p = 0,015) eta nabarmen izaten jarraitu zuen (r = 0,385; p = 0,032) populazioen arteko distantzia geografikoaren efektua deskontatu ondoren ere. Nabarmena izan zen, halaber, distantzia genetikoen eta linguistikoen arteko korrelazioa (r = 0,492; p = 0,006); baina, kasu horretan, pisu hori desagertu zen (r = 0,321; p = 0,071) analisian distantzia geografikoak sartzean. Horrek esan nahi du seguru asko kanten arteko distantziek harreman sendoagoa dutela distantzia genetikoekin azken horiek distantzia linguistikoekin dutenarekin baino. Ikerketaren egileek ondorioztatu zuten ziurrenik taiwandarren genoma mitokondrialaren eta musikaren kobariazio bat gertatu dela arbaso partekatu batetik abiatutako adarkatze baten bidez. Horiek horrela, alde genetikoak eta musikalak ez lirateke soilik izango populazio horien duela gutxiko banaketa geografiko baten ondoriozkoak.

Lortutako korrelazio balioak antzekoak izan ziren; eta horrek esan nahi du distantzia linguistikoek zein musikalek antzera islatzen dutela giza taldeen bereizketa maila. Nolanahi ere, oso interesgarria da distantzia musikalen eta linguistikoen arteko korrelazioa erlatiboki ahula izatea (r = 0,411; p = 0,085). Horrek iradokitzen du elementu kultural baten eta bestearen bereizketek ez dutela prozesu bera izan. Horiek horrela, musikak, alde batetik, eta hizkuntzak, bestetik, aztertutako giza taldeen historiaren alderdi ezberdinak gordetzen dituzte.

Ikerketan aztertutako elementu guztietatik, atentzio gehien eman didana izan da elementu batzuen eta beste batzuen arteko aldeen magnitude erlatiboa. Izan ere, distantziak aztertzeko metodologia berbera erabilita, herri kanten eta hizkuntzen artekoak genetikoak baino nabarmenagoak dira. Kasu guztietan –hizkuntza, herri kantak eta genoma–, populazio bakoitzaren barneko bariazioa nabarmenagoa da populazioen arteko bariazioa baino; baina, termino erlatiboetan, bariazio handiagoa dago populazioen artean herri kantetan eta hizkuntzan genoma mitokondrialetan baino.

Hau da, giza taldeak neurri handiagoan bereizten dira kultura ezaugarrietan ezaugarri genetikoetan baino. Eta, informazio horretatik abiatuta, ondorio interesgarri hau atera daiteke: giza taldeak elementu kulturalak oinarri hartuta eratu eta bereizten dira. Edo, beste era batera esanda, herriak sortzeko orduan, kultura da talde baten edo bestearen kide egiten gaituena, eta ez gure organismoari forma eta funtzioa emateko proteinak kodifikatzen dituzten geneak.

Erreferentzia bibliografikoa:

Brown, Steven; Savage, Patrick E.; Ko, Albert Min-Shan; Stoneking, Mark; Ko, Ying-Chin; Loo, Jun-Hun; Trejaut, Jean A. (2014). Correlations in the population structure of music, genes and language. Proceedings of the Royal Society B, 281. DOI: 10.1098/rspb.2013.2072

Egileaz:

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

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SN 1987A. Fuente: Webb Space Telecope / NASA, ESA, A. Angelich (NRAO, AUI, NSF)

Hace unos 20.000 años, vista desde la Tierra, una estrella masiva en una de las galaxias satélite de la Vía Láctea expulsó un anillo de gas y polvo que luego se expandió hacia el espacio interestelar. Miles de años después, la estrella explotó. Cuando fue detectada por los terráqueos en 1987 la denominaron supernova (SN) 1987A. Como el flash de una cámara en una habitación oscura, SN 1987A iluminó su entorno, revelando el anillo de gas y polvo que la estrella había expulsado milenios antes.

Las imágenes de esa estructura mostraban que el material del anillo no se repartía uniformemente, sino que se agrupaba en parches discretos, algo que para lo que la comunidad astrofísica no tenía una explicación convincente.

Estelas de condensación de un Boeing 747. Fuente: Wikimedia Commons

Ahora Michael Wadas y sus colegas de la Universidad de Michigan en Ann Arbor, han presentado una posible solución al problema basada en un fenómeno muy conocido en la Tierra. Proponen que los grumos se formaron a causa del mismo fenómeno fluidodinámico que hace que las estelas de condensación que deja un avión se rompan en pedazos.

Efectos de la inestabilidad de Crow en una estela de condensación. Fuente: Wikimedia Commons

El fenómeno en cuestión se comoce como inestabilidad de Crow y se desencadena por la interacción de dos vórtices que giran en sentido contrario. Wadas y sus colegas sugieren que el anillo de material expulsado por la progenitora de SN 1987A comenzó como un par de vórtices; imagina dos anillos de humo en expansión, uno encima del otro, que giran en direcciones opuestas.

Fuente: Wadas et al (2024)

Los investigadores proponen que pequeñas ondas en los dos toroides crecieron a medida que los anillos se expandían, lo que finalmente habría provocado que las estructuras se tocaran en múltiples puntos. A lo largo del anillo, en lugares entre los puntos de contacto, un vórtice más pequeño «se desprendió», convirtiéndose en el núcleo de uno de los grumos del anillo. En simulaciones, los investigadores produjeron anillos con un número de grumos similar al que aparece en el anillo alrededor de SN 1987A.

Referencias:

Michael J. Wadas, William J. White, Heath J. LeFevre, Carolyn C. Kuranz, Aaron Towne, and Eric Johnsen (2024) Hydrodynamic Mechanism for Clumping along the Equatorial Rings of SN1987A and Other Stars Phys. Rev. Lett. doi: 10.1103/PhysRevLett.132.111201

Marric Stephens (2024) A Supernova Remnant Shaped by Vortices Physics 17, s31

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

El artículo Así en la Tierra como en el cielo: la fluidodinámica de SN 1987A se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ainhize Gamarra

Noizbehin galdetu diozu zure buruari zertarako balio duen itsasontzien brankaren beheko aldean dagoen konkorrak? Ba ezinezkoa dirudien arren, horri esker azkarrago nabigatu ahal du itsasontziak, hidrodinamikoagoa bihurtzen delako kroskoaren forma aldatzean. Hortaz, konkor hori eraginkortasuna bilatzen duen diseinua da.

1. irudia: itsasontzi baten bulbo-branka. (Argazkia: Saberwyn – CC BY-SA 4.0 lizentziapean. Iturria: Wikimedia Commons)Uraren dinamika eta itsasontziak

Hidrodinamika fluidoen mekanikaren adar bat da eta itsasontzien inguruan mugitzen den uraren dinamika aztertzen du kroskoko obra bizian, hots, ur azpian dagoen aldean. Horrez gain, kontuan izaten du zelan eragiten dion nabigazioari ere. Hidrodinamikak kontuan hartzen ditu, besteak beste, kroskoaren forma, pisuen banaketa eta propultsioa.

Itsas garraioak nazioarteko merkataritzan hain pisu handia izanda, jokoan sartzen da garraio hori gauzatu ahal izateko eraginkortasuna. Horrek esan nahi du itsasontzi batek baldintza jakin batzuez nabigatzen badu (kargaren pisua, pisuen banaketa, tripulazioa, motorren potentzia, kontsumitutako erregaia… konstante mantentzen bada) abiadurari begira azkarrago izatea bilatzen dela. Era horretan, itsasontziak denbora laburragoan egingo du bidaia, erregai gehiago behar izan barik. Hori dela eta, itsasontzi bat ontziolan eraikitzeko orduan, haren azterketa hidrodinamikoa egiten da.

Hidrodinamikaren ondorioak aztertzean, hobetu beharreko eremuak identifika daitezke, nabigazio eraginkorragoa eta seguruagoa lortzeko. Urak ez dio itsasontziari aurrera egiten uzten, moteldu egiten duelako kroskoaren obra bizian talka egitean. Beraz, marruskadura-eremuak murrizten edo kroskoaren formak aldatzen baldin badira fluidoa irrista dadin, erresistentzia gutxitzea lortuko da. Hori dela eta, abiadura handiagoetan nabigatuko da aurreko ahalegin berbera eginda. Aipatu beharra dago neurri txikiagoan bada ere aireak ere ez diola uzten aurrera egiten, baina hori aerodinamikaren aztergaia da.

2. irudia: presio hidrodinamikoa. (Marrazkia: Josip Basic. Iturria: Basic, Josip & Degiuli, Nastia & Dejhalla, Roko. (2017). Total resistance prediction of an intact and damaged tanker with flooded tanks in calm water)

Adibidez, bigarren irudian ikus daiteke nola urak presio handiagoa eragiten duen alde batzuetan (gorriz) eta gutxiago besteetan (urdin ilunez). Itsasontziak uretan aurrera egin ahala, oposiziorik handiena brankan topatzen du; urak itsasontziaren kroskoarekin talka egiten duelako alde horretan.  Gainera, talka honek uhinak eragiten ditu, eta uhin hauek are gehiago moteltzen dituzte itsasontziak.

Egoera horri aurre egiteko, brankan erraboil bat jarri ohi da uhin horiek desagerrarazteko eta urak itsasontziaren mugimenduari oposizio txikiagoa eragiteko.  Baina… nola lor dezake erraboil batek  presio-lerroak gorritik urdinera pasatzea?

Uhin-sistemen jokoa: erraboila eta branka

Brankako erraboilaren helburua beste uhin bat sortzea da, hark sortutako uhinak eta brankak sortutakoak elkar deusezta dezaten. Uhin-luzera bera dute; baina desfasearen ondorioz, bat datoz brankako uhinaren gailurra eta erraboilaren uhinaren harana. Bi uhinak gainjartzeak dakarrena da olatu gutxiago sortzen direla, olatu gutxiago sortzen dira; eta, beraz, itsasontziak aurrera egiteko duen erresistentzia murrizten da.

Hurrengo irudietan argiago ikus daiteke nola erraboilak (1) uhin-sistema bat sortzen duen eta itsasontziaren brankak (2) sortutako beste uhin-sistemaren uhin-luzera berbera duen. Hortaz, lehen azaldu den bezala, bi uhin-sistemak gainjartzean uhinak (3 eta 4) deuseztatzen dira.

3. irudia: brankako erraboilaren funtzionamendua. (Ilustrazioak: Tosaka – Ainhize Gamarrak moldatuak – CC BY-SA 3.0 Deed lizentziapean. Iturria: Wikimedia Commons)

Itsasontziaren kroskoari forma ematean eta uraren azpian erraboil bat jartzean murriztu egiten dira uhinak brankaren aurrean (aurreko irudian agerian den bezala); eta horrekin batera, urak kroskoan eragindako talka. Ondorioz, fluidoaren oposizioa murrizten da. Horri esker, azkarrago nabigatzea ahalbidetzen da; eta aldi berean, erregaiaren kontsumoan asko aurrezten da. Azken ikerketen arabera, itsasontziaren erresistentzia hidrodinamikoa % 15 inguru jaisten da.

Erraboilaren helburu bakarra uhin-sistema bat sortzea da; hain zuzen ere, brankak sortutako uhin-sistema deuseztatzen duena.  Erraboilak beste funtziorik ez duenez, hutsik du barrualdea, ahalik eta pisu gutxien izateko. Erraboilaren forma eta tamaina bereziki diseinatzen dira itsasontzi batentzat eta darabilen ohiko abiadurarentzat.

Hori dela eta, ontziolan itsasontzi baten diseinua garatzen denean, simulagailu batekin egiten dituzte probak nabigazio-abiadura zehatz baterako duen jarrera ezagutu ahal izateko branka-forma ezberdinekin (oro har erabiliko duen abiadurarako).

Adibide gisa, beheko irudian ikusten dira simulagailu horietariko batean lortutako emaitzak. 20 korapiloan nabigatuko duen itsasontzi bat diseinatzen ari direnez, egiaztatu egin dute abiadura horretan izango duen presioa branka-forma ezberdinekin. Irudi horretan presio handiena jasatean horiz margotzen da eta gutxien jasatean urdinez.  Beraz, diseinurik eraginkorrena, hori gutxien eta urdin gehien daukan branka da, hots, goitik hasita hirugarrena.

4. irudia: presio lerroak 20 korapiloan nabigatuko duen itsasontzian. (Iturria: Leal, L., Flores, E., Fuentes, D., eta Verma, B. (2018). Hydrodynamic study of the influence of bulbous bow design for an Offshore Patrol Vessel using )

Nabigatzean aldentzen den urak uhin bat eratzen du, itsasontziaren brankatik gertu hasten dena eta kroskoaren gainean presioa eginez poparantz higitzen dena, hau da, itsasontziaren atzealderantz. Uhinaren luzera kroskoaren abiadurarekiko proportzionala da: zenbat eta azkarrago mugitu, orduan eta luzeagoa izango da brankako uhina. Horregatik, diseinua espezifikoa da abiadura tarte baterako. Hori dela eta, abiadura espezifiko horretatik kanpo kontrako eragina izaten du eta eragin kaltegarria.

Hurrengoan, talaiako tabernan batean zerbait edaten zauden bitartean itsasontzi baten brankan ur azpian erraboil bat antzematen dela nabaritzen baduzu, jakingo duzu ez dela konkor bat, baizik eta eraginkortasuna lortzen eta erregai-kontsumoa murrizten duen ingeniaritza-diseinua.

Glosarioa:

• Branka: itsasontziaren aurrealdea.
• Krosko: itsasontzi-gorputzaren kanpo egitura.
• Obra bizia: ur azpian dagoen itsasontziaren kroskoaren atala.

Egileaz:

Ainhize Gamarra itsas makinista da eta UPV/EHUko Bilboko Ingeniaritza Eskolako irakaslea Nautika eta Itsas-makineria arloetan.

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Creemos saber mucho sobre la geología marciana porque, al fin y al cabo, es uno de los lugares de nuestro Sistema Solar que más veces hemos visitado, tanto su órbita como su superficie. Pero si consideramos que la historia geológica de un planeta es como un libro, todavía nos faltan muchas páginas, incluso capítulos, por escribir.

Y si reconocemos nuestras limitaciones en este aspecto, muy probablemente la única manera de resolverlas será a través de misiones que, en su superficie, nos permitan estudiar su geología en detalle y tomar muestras que nos ayuden a extraer la mayor información posible en los laboratorios terrestres. Una empresa ambiciosa, sin duda, pero necesaria para seguir ampliando nuestro conocimiento y respondiendo a cuestiones como, por ejemplo, ¿por qué somos planetas tan diferentes?

De las cosas que más nos llama la atención del resto de planetas interiores es, si los comparamos con la Tierra, la ausencia de una tectónica de placas como la que tenemos aquí. Esto no quiere decir que estos otros cuerpos no hayan tenido procesos en los cuales su corteza -o partes de esta- hayan podido sufrir procesos de reciclaje importantes y que hayan tenido su repercusión en la geología que vemos hoy en día.

Mapa topográfico de la cuenca de Eridania. Los colores representan la profundidad de las aguas en lo que se piensa que fue un sistema de lagos -o mares, según se vea- que pudieron albergar nueve veces la cantidad de agua de los Grandes Lagos norteamericanos. Imagen cortesía de la NASA.

Uno de los aspectos en los que se puede ver reflejada esta dinámica es a través del vulcanismo, ya que el reciclaje de los materiales de la corteza puede crear un rango de composiciones más variadas en los magmas que llegan a la superficie que si los magmas procediesen directamente de una fuente más primitiva.

Precisamente es en este punto donde llegan las novedades. Un nuevo artículo publicado en Nature Astronomy por Michalski et al. (2024) afirma que debemos cambiar la visión de un Marte donde la composición de las lavas era predominantemente basáltica por otro donde hay una mayor variabilidad composicional gracias a un sistema de reciclaje de su litosfera no horizontal como el de la tectónica de placas, sino vertical y que detallaremos más adelante.

En este nuevo artículo los autores se han centrado en la cuenca de Eridania, un lugar, por cierto, muy interesante para la búsqueda de vida pretérita en el planeta a causa de la presencia de antiguos lagos y actividad hidrotermal que, precisamente, podría haber estado relacionada con estos episodios de actividad volcánica. Pues bien, aquí se han descrito 63 volcanes -afirman que podría haber bastantes más- cuya forma y estructura nada tiene que ver con los magmas basálticos. Y es que en nuestro planeta la química de las lavas condiciona de manera fundamental la explosividad y el tipo de edificios volcánicos que se construyen, por lo que no es descabellado pensar que en Marte ocurra lo mismo.

Funcionamiento de un sistema hidrotermal en la cuenca de Eridania, muy interesante desde la perspectiva astrobiológica. Imagen cortesía de la NASA.

Precisamente esta cuenca podría haber sido uno de los puntos donde en Marte pudo darse fenómenos de reciclaje de la corteza que permitieran el ascenso de magmas con composiciones diferentes, pero, ¿Cómo se reciclaría la corteza en este planeta sin que haya una tectónica de placas? Pues sería a través de procesos como la delaminación litosférica.

La litosfera es la capa más externa de los planetas rocosos, formada por la corteza y por la parte superior del manto. A grandes rasgos, por su comportamiento podemos considerarla como rígida y, en la Tierra, es la capa que está dividida en las distintas placas litosféricas o tectónicas que conocemos.

Pues la delaminación litosférica consiste en una serie de movimientos en los cuales parte de la litosfera se vuelve inestable -en el sentido gravitatorio- y se separa de la propia litosfera. Habitualmente esto puede ocurrir cuando esta parte inferior de la litosfera es más densa que la parte superior del manto y, por lo tanto, tiene esa facilidad para separarse y “hundirse” o bien por el ascenso de materiales calientes a través del manto y que sustituyen a parte de la litosfera.

Estos procesos de delaminación litosférica -y que en nuestro planeta siguen ocurriendo- probablemente serían los primeros sistemas de reciclaje de la corteza que existieron en la Tierra -antes de la tectónica de placas- y, probablemente, los que hayan existido también en planetas como Mercurio o Venus.

Detalle de la cuenca de Eridania, donde se aprecian unos materiales de tonos claros muy fracturados y que probablemente estén compuestos por minerales del grupo de las arcillas. Cortesía de NASA/JPL-Caltech/UArizona.

En este proceso en el que se introducen materiales de la corteza hacia el manto estos se pueden acabar mezclando y provocando la evolución en las composiciones de los materiales del manto que posteriormente podrían llegar a la superficie a través de los volcanes, como parece que aquí ha ocurrido, y dando lugar a lavas con una composición diferente a la basáltica.

¿Qué interés puede tener este descubrimiento? Pues tenemos que pensar que en nuestro planeta quedan muy pocas rocas que nos remonten a los “primeros años”, por lo que este hallazgo en Marte podría poner a disposición de la ciencia rocas que proceden de un sistema de reciclaje de la corteza previo a la tectónica de placas, lo que a su vez nos podría ayudar a conocer mejor la dinámica no solo de nuestro planeta, sino también Venus y Mercurio.

Desde el punto de vista de la astrobiología, como comentábamos anteriormente, también es muy interesante, ya que esta cuenca albergaba lagos salpicados por la actividad hidrotermal que podrían ser análogos de los lugares donde se originó la vida en la Tierra y, por lo tanto, candidatos a buscar pistas sobre un posible origen de la vida en Marte.

Referencia:

Michalski, J.R., Deanne Rogers, A., Edwards, C.S. et al. (2024) Diverse volcanism and crustal recycling on early Mars. Nat Astron doi: 10.1038/s41550-023-02191-7

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

El artículo La cuenca de Eridania y la complejidad de Marte se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ordenagailu bidez gidatutako automobilak eta aireontziak gero eta ohikoagoak diren honetan, ikertzaileek diote istripuak prebenitzeko gakoa ez dakiguna jakitea dela.

Gidaririk gabeko automobilak eta aireontziak ez dira etorkizuneko kontu bat. San Frantzisko hirian soilik, bi taxi enpresek gidaritza autonomoko 12,9 milioi kilometro erregistratu dituzte kolektiboki 2023ko abuztura arte. Eta, Estatu Batuetan, 850.000 aireontzi autonomo edo drone daude erregistratuta, militarrenak zenbatu gabe.

1. irudia: Estatu Batuetan, 850.000 aireontzi autonomo edo drone daude erregistratuta, militarrenak zenbatu gabe. (Ilustrazioa: Señor Salme. Iturria: Quanta Magazine)

Hala ere, segurtasunari buruzko kezka justifikatuak ere badaude. Adibidez, 2022ko maiatzean amaitu zen 10 hilabeteko aldian, Estatu Batuetako Errepideetako Trafiko Segurtasunaren Administrazio Nazionalak moduren batean kontrol autonomoa erabiltzen zuten automobilak tartean izan zituzten 400 istripu jakinarazi zituen. Istripu horien ondorioz, sei pertsona hil ziren, eta beste bostek zauri larriak izan zituzten.

Arazo horri aurre egiteko modurik ohikoena “kasuen bidezko frogantza” da; hau da, sistema horiek behin eta berriz frogatzea seguruak direla sinetsita egon arte. Baina ezin dugu ziur jakin prozesu horren bidez akats potentzial guztiak deskubrituko direnik. «Jendeak beren baliabideak eta pazientzia agortzen dituzten probak egiten ditu», azaldu du Sayan Mitrak, Urbana-Champaigneko Illinoisko Unibertsitateko informatikari zientzialariak. Hala ere, probek, beren kabuz, ezin dute bermerik eman.

Mitra eta haren kideek, berriz, bai. Mitraren taldeak automobilen erreiak jarraitzeko gaitasunaren eta aireontzi autonomoen lurreratze sistemen segurtasuna frogatu du. Egun, taldeak aplikatutako estrategia hori erabiltzen ari da hegazkin ontzietan droneak lurreratzeko, eta Boeing-ek hegazkin esperimental batekin ere probatu nahi du aurten. «Muturretik muturrera segurtasun bermeak emateko metodo hori oso garrantzitsua da», adierazi du Corina Pasareanuk, Carnegie Mellon Unibertsitateko eta NASAren Ames Ikerguneko zientzialari ikertzaileak.

Bere lana da ibilgailu autonomoei informazioa helarazteko erabiltzen diren ikasketa automatikoko algoritmoen emaitzak bermatzea. Oro har, ibilgailu autonomo askok bi osagai dituzte: pertzepzio sistema bat eta kontrol sistema bat. Pertzepzio sistemak esaten dizu, adibidez, zein distantziara dagoen zure autoa erreiaren erdigunearekiko, edo zer norabidetan doan hegazkin bat eta zein den haren angelua horizontearekiko. Sistemak honela funtzionatzen du: kamera eta beste tresna sentsorialetatik hartutako prozesatu gabeko datuak elikatzen dizkie ibilgailuaren kanpoaldea birsortzen duten sare neuronaletan oinarritutako ikasketa automatikoko algoritmoei.

Ondoren, ebaluazio horiek sistema independente bati bidaltzen zaizkio, kontrol moduluari, eta horrek erabakitzen du nola jokatu. Oztopo batekin talka egingo bada, adibidez, sistema horrek erabakitzen du frenoak aplikatuko dituen edo biratu egingo duen oztopoa saihesteko. Massachusettseko Teknologia Institutuko Luca Carlone irakasle elkartuaren hitzetan, kontrol modulua ondo ezarritako teknologian oinarritzen bada ere, «pertzepzioaren emaitzetan oinarritutako erabakiak hartzen ditu, eta ez dago bermerik frogatzeko emaitza horiek zuzenak direnik».

Segurtasun berme hori emate aldera, Mitraren taldeak ibilgailuaren pertzepzio sistemaren fidagarritasuna bermatzeko lan egin du. Hasieran suposatu zuten segurtasuna bermatzea posible dela kanpoaldeko irudikapen perfektua izanez gero. Ondoren, zehaztu zuten zenbatekoa den pertzepzio sistemak ibilgailuaren ingurua birsortzean izan dezakeen errorea.

Estrategiaren gakoa da tartean dauden ziurgabetasunak kuantifikatzea, errore bandak deritzenak, edo “ezezagun ezagunak”, Mitrak adierazten duen moduan. Kalkulu horren jatorria Mitrak eta bere taldeak pertzepzio kontratu deritzena da. Software ingeniaritzan, kontratu bat konpromiso hau da: ordenagailu programa baterako sarbide jakin baterako, irteera tarte espezifikatu batean egongo da. Baina tarte hori kalkulatzea ez da lan erraza. Zenbateko zehaztasuna dute autoko sentsoreek? Zenbateko lainoa, euria edo eguzki distira jasan dezake drone batek? Baina ibilgailua ziurgabetasun tarte espezifiko baten barruan manten badezakezu, eta tarte horren zehaztapena behar bezain doia bada, Mitraren taldeak frogatu zuen ibilgailu horren segurtasuna berma dezakezula.

2. irudia: Sayan Mitra Urbana-Champaigneko Illinoisko Unibertsitateko informatikariak sistema autonomo jakin batzuen segurtasuna bermatzeko ikuspegi sistematiko bat garatzen lagundu du. (Argazkia: Virgil Ward II. Iturria: Quanta Magazine)

Oso zehatza ez den abiadura-neurgailu bat daukan orok ondo ezagutzen du egoera hori. Baldin badakizu gailua ez dela inoiz 5 kilometro ordu baino gehiago desbideratzen, abiadura muga gainditzeagatiko isuna ekidin dezakezu beti abiadura mugatik 5 km/h beherago mantenduta (erabat fidagarria ez den zure abiadura neurgailuak adierazten duenari jarraikiz). Bada, pertzepzio kontratu batek antzeko segurtasun berme bat ematen du ikasketa automatikoaren menpeko sistema inperfektu batean.

«Ez da pertzepzio perfektua behar», azaldu du Carlonek. «Lortu nahi dena da pertzepzioa segurtasuna arriskuan ez jartzeko bezain ona izatea». Bere ustez, taldeak eginiko ekarpen nagusiak izan dira «pertzepzio kontratuen ideia osoa aplikatzea» eta horiek eraikitzeko metodoak ematea. Horretarako, egiaztapen formal izeneko informatikaren adarreko teknikak erabili dituzte. Adar horrek forma matematiko bat ematen du sistema baten portaerak betekizunen multzo bat asetzen duela egiaztatzeko.

«Hala ere, ez dakigu zehatz-mehatz nola egiten duen sare neuronalak egiten duen hori»; Mitrak adierazi duen moduan, frogatu dute oraindik posible dela zenbaki bidez frogatzea sare neuronal bateko irteerako ziurgabetasuna muga batzuen barruan dagoela. Eta, hala bada, orduan sistema segurua izango da. «Hortaz, berme estatistiko bat eman dezakegu sare neuronal jakin batek benetan muga horiek beteko dituen (eta zer neurritan) adierazteko».

Sierra Nevada enpresa aeroespaziala segurtasun berme horiek probatzen ari da orain, drone bat hegazkin-ontzi batean lurreratzean. Arazo hori, neurri batean, automobilak gidatzea baino zailagoa da, hegan egiteak berekin dakarren dimentsio gehigarria dela eta. “Lurreratzean, bi eginkizun nagusi daude”, azaldu du Dragos Margineantuk, Boeing-eko AAren teknologo buruak, “hegazkina pistarekin lerrokatzea eta pistan oztoporik ez dagoela bermatzea. Sayanekin egindako lanaren bidez bi funtzio horietarako bermeak lortu nahi ditugu”.

«Sayanen algoritmoa erabiltzen duten simulazioetan lerrokatzea [hegazkin batena lurreratu aurretik] hobetzen da», adierazi du. Hurrengo urratsa da sistema horiek erabiltzea Boeing-en hegazkin esperimental bat lurreratu bitartean; eta froga hori urte honen amaierarako aurreikusi dute. Erronka nagusietako bat, Margineanturen arabera, ez dakiguna deskubritzea izango da – “gure estimazioetan ziurgabetasuna zehaztea” –, eta ikustea zer-nolako eragina duen horrek segurtasunean. «Akats gehienak gertatzen dira ustez badakizkigun gauzak egiten ditugunean, eta ez genekizkiela deskubritzen dugu».

Jatorrizko artikulua:

Steve Nadis (2024). How to Guarantee the Safety of Autonomous Vehicles, Quanta Magazine, 2024ko urtarrilaren 16a. Quanta Magazine aldizkariaren baimenarekin berrinprimatua.

Itzulpena:

UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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José Manuel González Gamarro

La música es un concepto que se aborda en la inmensa mayoría de las investigaciones desde una perspectiva antropocéntrica, esto es, situando a los humanos en el centro del significado, el valor, el conocimiento y la acción. Sin embargo, existen otras orientaciones donde los animales no humanos, o todos los animales, humanos y no humanos, son el centro de las investigaciones en cuanto a la música o la musicalidad. Es lo que se conoce, sobre todo en el mundo anglosajón, como biomusicología. Ya en 1928, Henry Beston afirmaba en The Outermost House que necesitamos un concepto más sabio y más místico de los animales puesto que «no son hermanos, no son subordinados; son otras naciones, atrapadas con nosotros en la red de la vida y el tiempo».

Hablar de música o musicalidad en ciertas especies es controvertido por la dificultad de etiquetar algunas sucesiones de sonidos o ruidos como música. Esta polémica tampoco escapa al ser humano, puesto que hay muchas obras de renombrados compositores que el público en general podría no calificar como música. Sin irnos a ejemplos demasiado radicales, una muestra de esta difícil clasificación como música podría ser la conocida obra del compositor húngaro György Ligeti Artikulation, aunque la intención de este texto no sea polemizar con el límite de ciertos conceptos.

Foto: Dimitry B / Unsplash

 

284 especies con manipulación sonora

Volviendo al reino animal no humano, hay muchas especies que emiten sonidos con diversos fines, los cuales algunos se clasifican como cantos, llamadas, vocalizaciones, etc., dependiendo de la especie y las características sonoras de lo que se emite. Cuando se habla de música animal o música en la naturaleza, en lo primero que se piensa es en los pájaros, puesto que los sonidos que emiten se acercan bastante a la orientación antropocéntrica del concepto. En cualquier caso, producen sonidos y algunas especies usan deliberadamente algún tipo de objeto, estructura o instrumento para manipular este sonido y que eso le proporcione algún tipo de ventaja. De hecho, se conocen 284 especies que usan algún tipo de herramienta de manipulación sonora.1 Hay animales que pueden manipular el sonido, ya sea en frecuencia (hercios) o intensidad, con una intención bien definida. Conocer varios ejemplos nos da una visión más general de este fenómeno.

Uno de ellos es el caso de los grillos de árbol, que usan las hojas como membrana de un altavoz, haciendo un agujero en el centro2. Modifican el tamaño del agujero según su propio tamaño para amplificar el sonido. Los investigadores descubrieron que con el agujero en el centro la señal se amplifica hasta 4 veces más que si el grillo canta en el borde de la hoja. A la hora de aparearse, es esencial llegar al mayor público posible. Siguiendo con los grillos, el conocido como grillo topo también reajusta de alguna manera el lugar desde donde emite su sonido3. El macho construye su madriguera en forma de cuerno y modifica su estructura (tamaño y forma) para adecuarla a las frecuencias para atraer a las hembras. Si lo pensamos por un momento, este grillo es un lutier, puesto que la construcción de instrumentos musicales funciona de la misma manera, hacer objetos resonantes donde priman más unas frecuencias que otras. Su modus operandi es el ensayo y error, es decir, que mientras va construyendo la madriguera emite chirridos para ir adecuando el lugar. Gracias a esto consigue una señal más fuerte y con más intensidad en las frecuencias bajas, lo que atrae a más hembras, con la consiguiente ventaja evolutiva. Otros tipos de grillos, como el grillo subterráneo, seleccionan el sitio donde “cantan” aunque no lo construyen. Se suelen colocar cerca de muros o escaleras para amplificar su señal y también eligen la posición de su cuerpo para que la amplificación sea óptima.4

Dejando a un lado los grillos, si dirigimos la mirada (o el oído más bien) a los anfibios, podemos hallar también casos de manipulación sonora. Hay ranas de árbol que realizan algo parecido a los grillos, modifican el lugar de su llamada en función de su resonancia buscando una mayor amplificación.5 Hay otras, como las ranas que habitan en los agujeros de los árboles, que modifican su llamada en función de las condiciones del agujero donde se encuentran6. Estos animales ajustan su sonido en función del volumen y forma del espacio en el que están. En la selva tropical es habitual que los agujeros de los árboles se llenen de agua, lo que cambia su frecuencia de resonancia. Las ranas adaptan su sonido a estas circunstancias para producir una señal más fuerte, y todo esto sin disputas con el técnico ni ecualizadores, la envidia de cualquier músico.

Buscar la amplificación sonora también atañe a los murciélagos, en concreto el murciélago de ventosas buchiblanco, que elige cavidades de descanso que se asemejan a un cuerno acústico.7 Este animal es bastante ingenioso porque elige el lugar para que se amplifiquen tanto los sonidos salientes como los entrantes. En el mundo subacuático también existe una búsqueda de la modificación sonora, por extraño que pueda parecer, como es el caso de un pequeño pez conocido como gobio de arena. Emiten señales debajo de piedras, conchas, etc., y cubren estos objetos de arena para, como todo parece indicar, amplificar la llamada para las hembras.8

Como no podía ser de otra manera, en animales más cercanos a los humanos, como son los orangutanes de Borneo también se da una manipulación sonora con claros objetivos que puedan suponer una ventaja evolutiva. Producen una especie de beso-chirrido que usan ante una amenaza.9 La particularidad de este sonido es que lo hacen con hojas en la boca, de manera análoga a como usan el kazoo o el mirlitón los humanos. El sonido también lo producen sin hojas, pero con las hojas en la boca ganan en intensidad con una gama mayor de frecuencias bajas. Esto implica que se puede usar para persuadir amenazas, ya que frecuencias más graves con mayor intensidad pueden simular que el animal emisor es de mayor tamaño.

La importancia de la amplificación Foto: alvaro ortiz / Unsplash

Como se puede comprobar con estos breves ejemplos, el poder manipular el sonido, sobre todo en intensidad, es una cualidad que puede influir en la evolución. La importancia de la amplificación tampoco escapa a los humanos ni a la evolución de la propia música. Por un lado, es crucial para la construcción de instrumentos musicales, pero, por otro lado, también existe una correlación positiva entre las propiedades resonadoras de cuevas, como por ejemplo en Francia, y el número de pinturas y signos prehistóricos. Esto puede sugerir un interés por la calidad del sonido y las propiedades resonadoras en los humanos prehistóricos.10 De hecho, si nos vamos más atrás en el tiempo, parece ser que nuestros ancestros, cuando el entorno ecológico cambió de una densa selva a bosques abiertos y praderas, tuvieron que desarrollar sonidos más parecidos a las consonantes para abarcar más distancia, en combinación con otras llamadas parecidas a las vocales, lo que pudo influir en el surgimiento y evolución del lenguaje.11

Esta búsqueda de amplificación que se da en el mundo natural, esta evolución, parece permear en la evolución cultural de la música. Solo hay que fijarse en las sorprendentes propiedades de amplificación de algunos teatros griegos y romanos, aunque esto no se circunscriba únicamente a la música. La evolución de la música occidental pasa por una conquista de mayores auditorios y escenarios, hasta tal punto que a día de hoy los conciertos de música actual llevan una fuerte amplificación y se convierten en auténticos fenómenos de masas. Las ventajas de la conquista de la modificación de la amplitud y la frecuencia de los sonidos que parece darse en el mundo natural ha seguido extendiéndose en la evolución musical, acaparando cada vez más público en un mismo recinto o espacio.

Quizás por esto, entre otras muchas razones, a día de hoy se construyen más guitarras eléctricas que clavicordios. Otra consecuencia podría ser que el lector o lectora de este texto sepa cómo es el primer instrumento, pero haya tenido que realizar una breve búsqueda para saber cómo es el segundo. En cualquier caso, el paralelismo o la analogía entre el mundo natural y cultural, también en cuestiones evolutivas, parece estar subyacente en relación con el sonido y, por consiguiente, con la música.

Referencias:

1 Bentley-Condit, V., & Smith. (2010). Animal tool use: current definitions and an updated comprehensive catalog. Behaviour, 147(2), 185-32A. https://doi.org/10.1163/000579509X12512865686555

2 Mhatre, N., Malkin, R., Deb, R., Balakrishnan, R., & Robert, D. (2017). Tree crickets optimize the acoustics of baffles to exaggerate their mate-attraction signal. Elife, 6, e32763. https://doi.org/10.7554/eLife.32763

3 Bennet-Clark, H. C. (1987). The tuned singing burrow of mole crickets. Journal of Experimental Biology, 128(1), 383-409.

4 Erregger, B., & Schmidt, A. K. (2018). Anthropogenic calling sites boost the sound amplitude of advertisement calls produced by a tropical cricket. Animal Behaviour, 142, 31-38. https://doi.org/10.1016/j.anbehav.2018.05.021

5 Tan, W. H., Tsai, C. G., Lin, C., & Lin, Y. K. (2014). Urban canyon effect: storm drains enhance call characteristics of the Mientien tree frog. Journal of Zoology, 294(2), 77-84. https://doi.org/10.1111/jzo.12154

6 Lardner, B., & bin Lakim, M. (2002). Tree-hole frogs exploit resonance effects. Nature, 420(6915), 475-475. https://doi.org/10.1038/420475a

7 Chaverri, G., & Gillam, E. H. (2013). Sound amplification by means of a horn-like roosting structure in Spix’s disc-winged bat. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 280(1772), 20132362. https://doi.org/10.1098/rspb.2013.2362

8 Lugli, M. (2013). Sand pile above the nest amplifies the sound emitted by the male sand goby. Environmental biology of fishes, 96, 1003-1012. https://doi.org/10.1007/s10641-012-0097-z

9 Wieczorkowska, A. A., Ras, Z. W., Zhang, X., & Lewis, R. (2007, April). Multi-way hierarchic classification of musical instrument sounds. In 2007 International Conference on Multimedia and Ubiquitous Engineering (MUE’07) (pp. 897-902). IEEE. https://doi.org/10.1109/MUE.2007.159

10 Reznikoff, I. (2008). Sound resonance in prehistoric times: A study of Paleolithic painted caves and rocks. Journal of the Acoustical Society of America, 123(5), 3603.

11 Gannon, C., Hill, R. A., & Lameira, A. R. (2023). Open plains are not a level playing field for hominid consonant-like versus vowel-like calls. Scientific Reports, 13(1), 21138. https://doi.org/10.1038/s41598-023-48165-7

Sobre el autor: José Manuel González Gamarro es profesor de guitarra e investigador para la Asociación para el Estudio de la Guitarra del Real Conservatorio Superior de Música “Victoria Eugenia” de Granada.

El artículo Manipulación sonora, una cuestión evolutiva se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irati Diez Virto

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

Ingurumena

Animalia-espezieak galtzera eraman ditzaketen klima-aldagaiak identifikatzen saiatu da ikerketa bat. Erregistro fosileko 290.000 fosil baino gehiagotan oinarritu dira horretarako. Ondorio nabarmenetako bat zera izan da: bizirik irauteko aukera gehien duten animaliak eremu geografiko handia hartzen dutenak direla. Bestalde, ikusi dute bereziki zaurgarriak direla muturreko klimetara egokitutako animaliak, eta animalia txikiak ere errazago galtzen direla. Informazio gehiago Elhuyar aldizkarian.

AZTIk ondorioztatu du tenperaturen igoerek Europako itsas ekosistema aldatu dutela. Azaldu dutenez, Ozeano Atlantikoan ur beroetako espezieak ugaritu egin dira. Kontrara, Mediterraneoan eta Baltiko itsasoan ur hotzetakoak murriztu dira. Murrizketa horien adibide modura, AZTIk Mediterraneoko sardina europarra eta Baltikoko bakailaoa aipatu ditu. Espezie horiek baliabide ekologiko eta komertzial garrantzitsuak dira, eta populazio batzuk kolapsatzeko arriskua dutela ohartarazi dute. Datuak Berrian.

Medikuntza

COVID-19a duten pazienteen bilakaera txarra klinikoki aurresateko tresna sortu dute UPV/EHUko matematikarien eta Galdakao-Usansolo Ospitaleko medikuen lankidetzari esker. Eredu prediktibo bat lortzeko helburuarekin, 380.081 pazienteren datuak erabili dituzte, eta ospitaleratzeekin, bilakaera txarrarekin eta hilkortasunarekin lotutako faktoreak identifikatu dituzte. Datu horiekin guztiekin, oso erraz kalkula daitezkeen zenbait arrisku-eskala proposatu dituzte. Azalpen guztiak Zientzia Kaieran.

Zeinu patognomoniko deitzen dira gaixotasun baten diagnostiko zehatza egitea ahalbidetzen duten agerpen klinikoak. Hau da, zeinu horrek gaixotasun jakin bat identifikatzen du % 100eko probabilitatearekin. Nahiko arraroak dira, eta ez dira paziente guztietan agertzen. Horren adibide dira, besteak beste, eritema migratzaileak Lyme-ren gaixotasunean, Koplik-en orbanak elgorrian, edo hidrofobia izatea amorruaren kasuan. Informazio gehiago Zientzia Kaieran.

Zoologia

Baleek bokalizazioak sortzeko duten modua argitu du ikertzaile talde batek. Izan ere, baleek ez dute ahots kordarik. Lehorreratutako hainbat baleen gorpuetan laringearen ingurua aztertu dute ikertzaileek, eta ikusi dute U itxurako egitura bat dutela. Ikertzaileek uste dute baleek airea bultzatzen dutenean, egitura horrek bibratu egiten duela, eta laringearen barruan dagoen gantz kuxin baten aurka jotzen duela. Hala sortuko lituzkete bokalizazioak. Datuak Zientzia Kaieran.

Izokinak topatu dituzte Urdazubin (Nafarroan). Ikerketa baten arabera, 25 bat izokin igo dira herri horretaraino, Ugarana ibaian gora. Aurkikuntza hori erlazionatuta dago alboko Ainhoa herrian erauzitako presarekin. Open Rivers europar proiektuak apurtu zuen presa 2023an, eta ikertzaileek azaldu dute hori izan dela izokinak hain gora igotzea ahalbidetu duena. Elkarte eta administrazioko arduradunak oso pozik azaldu dira. Azalpen guztiak Sustatun.

Osasuna

OMEk bereganatu egin ditu SAGER sexu- eta genero-ekitaterako gidalerroak. Gidalerro horietan zehazten dira ikerketa batean sexua eta generoa aintzat hartzeko praktika egokiak. Espero da ekintza horrek beste erakunde batzuk bultzatzea berdina egitera, aurrerapauso handia baita sexu- eta genero-eskubideen alde. Informazio gehiago Elhuyar aldizkarian.

Klima-aldaketaren eraginez, polenari alergia goizago eta indartsuago agertzen da. Alejandro Joral Donostialdeko ESIko Alergologia Zerbitzuko buruak azaldu du zuhaitzek eta gramineoek goizago polinizatzen badute, sintomatologia ere aurreratu egiten dela. Bestalde, Joralek adierazi du, paradoxikoki, polenari alergia izatea ohikoagoa dela hiri eremuetan landa eremuan baino; kutsadura da arrazoia. Datuak Berrian.

Genetika

Erritmo zirkadiano malguagoa izatea neandertaletatik jasotako ezaugarria da, azken ikerketen arabera. Gizaki modernoaren arbasoak Eurasiara iritsi zirenerako, neandertalek eta denisovarrek 400.000 urte baino gehiago zeramatzaten bertan. Latitude horietan, Afrikako eremu ekuatorialetan ez bezala, urtaroen eta egun-argiaren iraupenaren aldaketak nabarmenagoak dira, eta neandertalekin hibridatuz lortu zuen gizakiak egoera horretara hobeto ohitzea. Informazio gehiago Berrian.

Fisika

Artur Ekert fisikariak bi hitzaldi eman zituen IKUR Hitzaldi Kuantikoak egitasmoan, eta Berrian elkarrizketatu dute. Ekertek fisika kuantikoan eta komunikazio seguruko protokoloetan egiten du lan. 1990eko hamarkadan, Bellen ezberdintasunen aldakuntza teoria datuen segurtasunarekin konbinatu zuen Ekertek. Haren esanetan, gaur egun datuak dira ondasun preziatu berria, eta gauzak honela, ordenagailu kuantikoen baliagarritasuna zalantzan jarri du.

Argitalpenak

Einstein Euzkadin. Gerraurreko zientzia eta goi mailako kultura euskaraz liburua Karmele Artetxe ikertzaile eta irakaslearen doktorego-tesian oinarritzen da. Lan horretan Artetxek 36ko gerra aurreko euskarazko zientzia testuak biltzen ditu, eta deskribapen orokor bat egiten du. Baina, horretaz gain, interpretazio-marko berri bat ere proposatzen du, gerraurreko euskarazko ekoizpen jasoa ulertzeko. Euskarak duen rola kontuan izanik, testuak sailkatu eta multzokatu egiten ditu. Argitalpen honen inguruko informazio gehiago Zientzia Kaieran.

Egileaz:

Irati Diez Virto (@Iraadivii) Biologian graduatua da, Biodibertsitate, Funtzionamendu eta Ekosistemen Gestioa Masterra egin zuen UPV/EHUn eta Kultura Zientifikoko Katedrako kolaboratzailea da.

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El gran evento de divulgación organizado por Naukas y la Cátedra de Cultura Científica volvió a Bilbao para celebrar su decimotercera edición en el gran Palacio Euskalduna los pasados 15 y 16 de septiembre de 2023.

 

El uso de las matemáticas en la investigación del cáncer y su tratamiento mediante modelos es fascinante y no de los campos con más proyección en ciencias de la salud, junto con la inteligencia artificial. En esta charla, Elisabete Alberdi ofrece una introducción a como se construye y usa un modelo matemático para un tipo de cáncer, el glioma. Advertimos que esta es una charla de esas en las que hay que estar concentrado, seguir el hilo, tener paciencia porque parece que no pasa nada y, de repente, todo cobra sentido. Si te gustan las matemáticas, la vas a disfrutar.

Elisabete Alberdi es licenciada y doctora en Matemáticas. Es profesora en la Escuela de Ingeniería de Bilbao (UPV/EHU), departamento de Matemática Aplicada.



Si no ve correctamente el vídeo, use este enlace.

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

El artículo Naukas 2023 – Las matemáticas del glioma se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Grafenoa zoragarria dela bagenekien. DIPCko jendeak berarekin egiten du lan imajina daitezkeen modu guztietan: hasi han eta hemen atomoak sartzen bere propietate magnetikoak modulatzeko (Charge transfer and symmetry affect π-magnetic nanostructures) eta bi geruza gainjarri eta arin-arin mugitzean sortzen diren eredu konplexuei azalpenik sinpleenak topatu (Simple explanations for some complex patterns in twisted bilayer graphene).

Human races do not exist, Juan Ignacio Pérez Iglesiasek egina. Orain, ingelesez, norbaitek jakin ez bazuen ere.

Mikroskopio batek ustez ikus dezakeena baino gehiago ikustea lortzeko moduak badaude:Atomic force images beyond the fundamental limit

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

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Alimentar a una población mundial en rápido crecimiento todavía es un reto. La producción de alimentos con métodos intensivos sigue contaminando el aire, el agua y el suelo, contribuye a la pérdida de biodiversidad y al cambio climático, y consume excesivos recursos naturales, mientras que, paralelamente, una parte importante de los alimentos se desperdicia. La agricultura europea y mundial afronta retos nunca vistos y la adaptación a los cambios en ciernes requiere la ayuda de la ciencia, la tecnología y su transferencia al sector productor.

Los agricultores y ganaderos hacen su trabajo de producir alimentos, pero a medida que aumentan las exigencias medioambientales y se endurece la competencia, la actividad se convierte en un reto cada vez mayor por lo que requerirá más apoyo de las instituciones en aspectos relacionados con la transferencia, el asesoramiento y la financiación. El Pacto Verde Europeo pone a la agricultura y la alimentación entre sus prioridades, pero ¿cuáles son los principales desafíos?

Foto: Karsten Würth / UnsplashMetas más ambiciosas

La necesidad de cumplir con los compromisos internacionales adquiridos tras el Acuerdo de París, llevó a la Unión Europea a desarrollar en 2018 un reglamento que regulaba la contabilidad de gases de efecto invernadero (GEI) del sector LULUCF (uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y sector forestal), de manera que las emisiones del sector agropecuario y forestal (contabilizadas con signo positivo) no debían exceder las reducciones o secuestro (contabilizadas con signo negativo) del conjunto de las tierras LULUCF en los dos subperiodos de compromiso establecidos (2021-2025 y 2026-2030). Sin embargo, en 2022, el Parlamento Europeo y el Consejo modificaron este Reglamento cambiando el enfoque de equilibrar las emisiones y absorciones en el sector LULUCF al de aumentar las absorciones. De este modo, se marcan metas más ambiciosas, estableciendo un objetivo de eliminación neta para toda la Unión de -310 Mt CO2eq para 2030 (a España le corresponderían -43.635 kt CO2eq). Dicha modificación del Reglamento entró en vigor el 11 de mayo de 2023.

Dado que los sectores agropecuario y forestal pueden ser tanto emisores como mitigadores de gases de efecto invernadero, este nuevo reto exigirá a la Unión una mayor efectividad y contundencia en las actividades de eliminación del carbono en dichos sectores. La UE aún no ha detallado las metodologías adaptadas para su certificación, que se prevé se realice este año 2024. Lo que se dispone a fecha de hoy es de una Revisión de las Metodologías de Certificación para agricultura del carbono (van Baren et al., 2023).

El Pacto Verde Europeo trata de adecuar la imposición de los productos energéticos y de la electricidad a las políticas en materia de energía, medio ambiente y clima. Con este fin aboga por la revisión de la directiva sobre fiscalidad de la energía racionalizando el uso de las exenciones y reducciones fiscales por los Estados miembros. En este contexto se enmarcan la eliminación del subsidio al diésel o la introducción de un impuesto a los vehículos agrícolas, así como la pretendida eliminación gradual de la subvención del gasóleo agrícola. No obstante, vista la movilización del sector, el Ministro de Agricultura, Pesca y Alimentación ha confirmado que el Gobierno español mantendrá esta legislatura (2023-2027) la exención del impuesto especial de hidrocarburos para el gasóleo profesional de uso agrícola.

Un descontento justificado

El descontento del sector con los acuerdos de libre comercio tiene bases fundadas, ya que las importaciones de terceros países no pertenecientes a la UE, con políticas menos estrictas, no cumplen las normas de producción europeas en aspectos como bienestar animal, uso de pesticidas, cambio climático, etc. En este contexto, los mercados globalizados competitivos se convierten en escenarios injustos, puesto que su cumplimiento no se puede exigir de la misma manera a países terceros extracomunitarios por las posibles reclamaciones ante la Organización Mundial del Comercio.

Para atajar este tipo de problemas, en lo que a cambio climático se refiere, se está poniendo en marcha de manera gradual y dialogada con terceros países, el Mecanismo de Ajuste en Frontera por Emisiones de Carbono (Carbon Border Adjustment Mechanism, CBAM). Este mecanismo se aplicará inicialmente solo a un número seleccionado de bienes que se comercian en el mercado regulado/obligatorio de derechos de emisión de carbono de la UE con alto riesgo de fuga de carbono (hierro y acero, cemento, fertilizantes, aluminio y producción de electricidad). Los importadores empezarán a pagar el ajuste financiero en 2026. Su aplicación al sector agropecuario es compleja, requiere de más análisis y no parece factible su implementación a corto plazo.

Concentración o desaparición de explotaciones

A nivel europeo, se observa una dualidad en el sector agropecuario, por un lado, aquellas explotaciones más dinámicas que tienden a la concentración constituyéndose en unidades más grandes y productivas, y, por otro, aquellas que tienen más complicado el superar su atomización, afrontar los mayores costes de producción y, al mismo tiempo, cumplir con las normas ambientales y con la burocracia de la nueva Política Agraria Común.

Las pequeñas y medianas explotaciones son las que tienen más complicado ser competitivas y viables, y corren el riesgo de quedar marginadas. Son, por tanto, las que más necesitan la transferencia de conocimientos/tecnología, el asesoramiento y la financiación adecuadas para adaptarse a la transición. Téngase en cuenta que, desde 2005, la UE ha perdido alrededor de un tercio de sus explotaciones agrícolas y que la proporción de personas empleadas en la agricultura cayó del 6,4 % del empleo total de la UE en 2005 al 4,2 % en 2020.

Además, está el problema del relevo generacional. En 2020, solo uno de cada diez agricultores tenía menos de 40 años. En este contexto es importante que los jóvenes se incorporen al sector para asegurar la producción sostenible de alimentos. En la práctica, esto significa abordar los retos del acceso a la tierra y a la financiación, la educación y la formación.

Sobre la autora: Inmaculada Astorkiza es investigadora en Economía de Recursos Naturales y Medio Ambiente en la Facultad de Economía y Empresa de la UPV/EHU

Una versión de este texto apareció originalmente en campusa.

El artículo Retos medioambientales del sector agropecuario de Europa se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Fred Hoyle astronomo eta matematikari aparta izan zen. Beste meritu batzuen artean, Izarren nukleosintesiaren teoriaren sortzailea izan zen. Baina hainbat ika-mika ere izan zituen bere ibilbide profesionalean; horietako bat Georges Lemaître apaiz eta astronomo belgiarrarekin.

1930ean, Lemaîtrek “Arrautza kosmikoaren” teoria plazaratu zuen. Bertan, azaldu zuen unibertsoa singulartasun batetik sortua zela, eta lehen atomo horretan emandako eztanda batetik sortu zela. Fred Hoyle ez zegoen bat ere ados ideia horrekin, eta teoria gutxiesteko intentzioarekin, Big Bang izena jarri zion.

Izendapen horrek izugarrizko arrakasta izan zuen gizartean, eta hala ezagutzen dugu gaur egun ere.



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

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Dragon Ball, Bola de Dragón, As Bolas Máxicas, Dragoi Bola, Bola de Drac… da igual el idioma en el que lo escriba, porque todo el mundo sabe a lo que me estoy refiriendo. Aunque solo sea de ver recientemente en los telediarios o las redes sociales noticias sobre el fallecimiento del autor de esta obra, Akira Toriyama. Y como yo soy una de los millones de personas que han crecido disfrutando de la versión animada de este título, quiero hacerle mi pequeño homenaje al gran mangaka descubriendo la Geología que se oculta detrás de Dragon Ball.

El primer opening, es decir, la primera canción de apertura de los capítulos que podemos disfrutar en Dragon Ball Z, titulada Cha-la Head Cha-la (que se podría traducir como “no hay problema”), es una gran compilación de spoilers. Pero no solo de lo que nos deparará la serie, también de la Geología que caracteriza a la Tierra del Universo 7. Sobre todo, si nos ponemos la versión original japonesa de dicho opening y prestamos atención a la letra que acompaña a las imágenes. Así que voy a usarlo como hilo conductor.

A) Mapa del mundo de Dragon Ball. Diseño de jack123noob, tomado de www.deviantart.com. B) Reconstrucción del posible futuro supercontinente Amasia. Imagen de la Universidad Curtin (Australia), tomada de www.bbc.com

La letra dice “volemos atravesando las nubes para poder ver todo el panorama”. Pero, ¿qué aspecto tendría la Tierra de Dragon Ball vista desde el cielo? Pues se trataría de un único supercontinente, con una disposición preferente este-oeste y bordeado por varias islas de diversos tamaños, tanto al norte como al sur. Pasando al mundo real, en la historia geológica de nuestro planeta se han generado varios supercontinentes, o grandes masas continentales, debido a un ciclo sin fin provocado por el movimiento de las placas tectónicas: cada 500 millones de años, las placas convergen formando un supercontinente, que luego acaba rompiéndose por un proceso llamado rift, y vuelta a empezar. El último supercontinente se llama Pangea y empezó a fragmentarse hace unos 250 Millones de años. Pero Pangea tenía una disposición preferente norte-sur, con una forma que recuerda a una letra C mayúscula. El dibujo representado por Toriyama se asemeja más a una de las reconstrucciones hipotéticas del futuro supercontinente que se debería formar dentro de unos 250 Millones de años, Amasia.

La existencia de una tectónica de placas activa en la Tierra ficticia de Dragon Ball también queda evidenciada por la existencia de eventos naturales como volcanes o terremotos. Pero la canción del opening dice “la tierra al ser golpeada se enfada, provocando que estalle un volcán”. Esto indica que algunos de estos procesos, en realidad, no son tan naturales como podemos imaginar. En concreto, la cantidad de energía que son capaces de liberar sobre el terreno los Guerreros Z durante sus peleas son equivalentes a la enorme energía generada por los movimientos tectónicos, provocando la misma respuesta en el planeta: erupciones volcánicas, terremotos y tsunamis de grandes dimensiones.

Fotograma del anime Dragon Ball Z donde Pikkoro destruye la Luna. Imagen propiedad de Toei Animation (Japón).

Otro spoiler bastante gordo que nos hace el opening es la escena en la que Pikkoro destruye la Luna para controlar a Son Gohan tras convertirse en Oozaru durante su entrenamiento. Y, después de este evento, parece que el planeta sigue como sin nada tras perder su satélite natural, hasta que Kami sama lo reconstruye más adelante (cosa que ya tuvo que hacer previamente en la serie, después de que Muten Roshi también lo destruyese durante el torneo de artes marciales). Pero, en la vida real, la desaparición de la Luna tendría consecuencias catastróficas para la Tierra. La atracción gravitatoria que ejerce nuestro satélite equilibra el giro de la Tierra sobre su propio eje, controla el ciclo de las mareas, influye en la circulación oceánica y el desplazamiento de las masas de aire atmosféricas y determina la duración del día y la noche. Si perdiésemos esta influencia, directamente se acabaría la vida sobre nuestro planeta tal y como la conocemos hoy en día. Y aquí no tenemos las bolas de dragón para solucionar ese problema.

Fotograma del anime Dragon Ball Z donde aparece Goku junto a un grupo de animales, entre los que se encuentran dos especies de dinosaurios (una pareja de triceratópsidos a la derecha de la imagen y una pareja de una especie basada en Tyrannosaurus rex a la izquierda) y una especie de reptil volador extinto. Imagen propiedad de Toei Animation (Japón).

Para terminar este repaso nos vamos a la parte final el opening, que exclama “quisiera encontrar un dinosaurio para entrenarlo”. Y es que, en el mundo fantástico de Dragon Ball, coexisten una gran amalgama de criaturas habitando el planeta Tierra, incluidos animales prehistóricos. Es común ver la aparición de reptiles continentales, o dinosaurios, a lo largo de muchos episodios del anime, algunos basados en fósiles reales, como diversas especies de triceratópsidos o el Tyrannosaurus rex, y otros surgidos de la mente de Toriyama, junto a reptiles voladores o tigres dientes de sable. Aunque la presencia de dinosaurios en la Tierra de Dragon Ball es bastante curiosa, no solo porque en la vida real estos reptiles se extinguieron hace unos 66 Millones de años, sino porque en este mundo fantástico, en principio, también habrían corrido la misma suerte. O, al menos, el Dios de la Destrucción Beerus comenta en Dragon Ball Super que eliminó a todos los dinosaurios de la Tierra hace millones de años porque le faltaron al respeto.

Sin duda, Dragon Ball es uno de los shonen nekketsu más famosos de la historia del manga y el anime, de esos que nunca pasan de moda y cuya acción engancha a jóvenes y mayores. Pero, entre pelea y pelea, también tiene su parte didáctica. Ahora, si volvéis a ver la serie o leer el manga, mientras aprendéis el nombre en japonés de diferentes alimentos o prendas de vestir, seguro que también repasaréis un poco de Geología.

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

El artículo La Geología de Son Goku se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Einstein Euzkadin. Gerraurreko zientzia eta goi mailako kultura euskaraz liburuak, besteak beste, 36ko gerra aurreko zientzia testuak biltzen ditu. Argitalpena Karmele Artetxe ikertzaile eta irakaslearen doktorego-tesian oinarritzen da, bertan euskarazko produkzio zientifikoaren argazki bat egitea eta prozesu horren deskribapen orokor bat egitea zuen helburu. Ikerlan horri esker  bereziki 36ko gerrarteko, XX. mendeko lehen hiru hamarkadetako, idazlanak aztertzen ditu.

Gerraurrean zientziari buruzko artikulu eta liburuak argitaratu ziren euskaraz, eta baita hainbat hitzaldia eskaini ere. Sarritan aipatutako lan horiek euskarazko prosa zientifikoaren aitzindari gisa laudatzen dira, ulertu gabe zein testuingurutan eta zein helbururekin sortu ziren. Hori dela eta, Einstein Euzkadin liburuan proposamen bat planteatzen du Karmele Artetxek interpretazio-marko berri bat proposatzen du gerraurreko euskarazko ekoizpen jasoa ulertzeko, hau da, garai horretako autore eta erakundeen lanak sailkatzeko eta interpretatzeko proposamen berria bideratzen du.

Gerraurreko testu jasoak sailkatu eta multzokatu egiten ditu euskarak multzo bakoitzean duen rola kontuan izanik eta egileei ere erreparatzen die. Izan ere, eliza inguruan sortutako testuak kenduta, gainontzeko testuen egileak, esaterako, nekazaritzakoari buruzko idatzi zutenak, borondate oneko norbanakoak izan ziren, ez zituzten publikatu erakunde jakin baten babespean. Horren adibide izan zen 1923. urtean Euzkadi egunkarian Agustin Anabitarte idazleak argitaratutako Einsteinen teoriaren euskarazko bertsioa  “Einstein’en ustariak” izenburupean. Honekin, hain gai abstraktua euskara ekartzeko ahalegina egin zuen Anabitartek, euskara gai konplexuak plazaratzeko tresna ere izan zitekeela agertzeko. Lan hau izan zen “Fisikari buruz euskaraz idatzi lehen testua“.

Argitalpenaren fitxa:

• Izenburua: Einstein Euzkadin. Gerraurreko zientzia eta goi mailako kultura euskaraz
• Egilea: Karmele Artetxe
• ISBNa: 978-84-941044-1-1
• Argitaletxea: Utriusque Vasconiae
• Hizkuntza: euskara
• Orrialdeak: 108
• Urtea: 2013

Iturria:

ADDI artxiboa: Einstein Euzkadin. Gerraurreko zientzia eta goi mailako kultura euskaraz

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