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Una Rana vio a un Buey: su corpulencia
la causó complacencia.
La tal Rana, que no era como un huevo,
envidiosa y absorta de mirarle,
se imaginó igualarle:
Empezó a hincharse ¡caso raro y nuevo!
con fuerza desmedida, diciendo:
– Mírame bien, hermana,
¿me falta mucho? ¿Soy ya tan crecida?
– Todavía no – ¿Qué tal? – Aún no le llegas.
– Ahora juzgo que sí – Por más que bregas
aún estás muy distante.
Ello es que el orgulloso animalejo,
siguiendo la manía, tan tirante
llegó a poner su mísero pellejo,
que por fin reventó de allí a un instante.

Hay en el mundo plaga
de gentes, que, desnudas de prudencia,
remedan semejante competencia.

Jean de la Fontaine, La Rana que pretendía igualarse al buey (versión castellana de Bernardo María de Calzada, 1787)

Gustave Doré: «La Grenouille qui se veut faire aussi grosse que le Bœuf». Fuente : Wikimedia Commons.

 

En realidad, la rana de la fábula de la Fontaine tenía razón: si es posible cortar un guisante en un número finito de trozos y reajustarlos hasta obtener una bola del tamaño del Sol (paradoja de Banach-Tarski), ¿no será posible transformar una rana en un buey?

Sigamos hablando de ranas y matemáticas…

Tres ranas saltando

Se plantea el siguiente problema:

Tres ranas están colocadas en tres vértices de un cuadrado. Cuando una rana salta sobre otra, aterriza más allá de ella a la misma distancia que originalmente las separaba. ¿Puede alguna rana llegar al cuarto vértice?

La respuesta es negativa. En efecto, supongamos que las ranas están situadas en los vértices (0,0), (1,0) y (0,1) del cuadrado [0,1] x [0,1]. Es inmediato comprobar que (usamos coordenadas del plano):

1. Si la rana en (0,0) salta sobre la rana en (1,0) aterriza en (2,0);

2. Si la rana en (0,0) salta sobre la rana en (0,1) se posa en (0,2);

3. Si la rana en (1,0) salta sobre la rana en (0,0) desciende en (-1,0);

4. Si la rana en (1,0) salta sobre la rana en (0,1) toma tierra en (-1,2);

5. Si la rana en (0,1) salta sobre la rana en (0,0) baja en (0,-1); y

6. Si la rana en (0,1) salta sobre la rana en (1,0) llega a (2,-1).

Es decir, ninguna de ellas llega al vértice (1,1).

Sin necesidad de explicitar los seis casos posibles, observar que, cuando una rana situada en el vértice (x,y) salta sobre una rana en el vértice (a,b), aterriza en el punto (2a–x, 2b–y). Así, las paridades de las coordenadas de cada rana no cambian. Inicialmente, cada rana tenía al menos una coordenada par, por lo que ninguna de ellas podrá llegar a un punto con dos coordenadas impares, en particular al vértice (1,1) del cuadrado.

Ranas buscando pareja

Las ranas arborícolas japonesas macho usan su voz para atraer a las hembras cuando buscan pareja. Si varios machos están situados muy cerca los unos de los otros, podría pensarse que, con tantas llamadas superpuestas, las hembras tendrían problemas para localizarlos. Así, la necesidad obliga, y las ranas macho han solucionado este problema desincronizando sus llamadas, es decir, lanzan sus “cánticos” a intervalos alterados para que las hembras puedan diferenciar las vibraciones y elegir qué macho les interesa.

De hecho, datos empíricos demuestran que las ranas macho vecinas evitan la superposición de llamadas en una escala de tiempo corta, y que cambian colectivamente entre los estados de llamada y de silencio en una escala de tiempo larga.

Hyla japonica. Fuente: Wikimedia Commons.

 

Este comportamiento inspiró a Hugo Hernández y Christian Blum, investigadores de la Universidad Politécnica de Cataluña, para resolver el problema de coloreado de vértices en grafos. Recordemos que este problema consiste en asignar colores a los vértices de un grafo, de manera que vértices adyacentes (es decir, unidos por una arista) no compartan el mismo color; el objetivo es encontrar el menor número posible de colores para conseguirlo.

En la introducción de su trabajo sobre este tema, los autores comentaban: “En este artículo abordamos el problema de encontrar coloraciones válidas de grafos de forma distribuida, es decir, mediante un algoritmo que utiliza únicamente información local para decidir el color de los vértices. El algoritmo propuesto en este artículo está inspirado en el comportamiento de llamada de las ranas arborícolas japonesas”.

Es decir, el algoritmo propuesto (que parece bastante eficiente, según los autores) en el artículo se inspira en este comportamiento de desincronización para asignar colores distintos a vértices vecinos.

Otros investigadores (Ikkyu Aihara, Daichi Kominami, Yasuharu Hirano y Masayuki Murata) proponen un modelo matemático para reproducir este comportamiento, “en el que modelos dinámicos separados cambian espontáneamente debido a un proceso estocástico que depende de la dinámica interna de las respectivas ranas y también de las interacciones entre las ranas”. Y, posteriormente, lo aplican al control de una red de sensores inalámbricos. Sorprendentemente (para mí), ¡las ranas inspiran!

Freeman Dyson fue un matemático-rana

El físico teórico y matemático Freeman Dyson (1923-2020) afirmaba que “algunos matemáticos son pájaros, otros son ranas”. Explicaba que los matemáticos-pájaro “se deleitan con conceptos que unifican nuestro pensamiento y reúnen problemas de diferentes partes del paisaje” y los matemáticos-rana “se deleitan con los detalles de los objetos y resuelven los problemas de uno en uno”.

Se definía a sí mismo como un matemático-rana, aunque admitía tener muchos amigos matemáticos-pájaro. Y defendía la importancia de que existan matemáticos de ambos tipos:

“Las matemáticas son ricas y bellas porque los pájaros le dan visiones amplias y las ranas le dan detalles intrincados. Las matemáticas son a la vez un gran arte y una ciencia importante, porque combinan la generalidad de los conceptos con la profundidad de las estructuras. Es estúpido afirmar que los pájaros son mejores que las ranas porque ven más lejos, o que las ranas son mejores que los pájaros porque ven más profundo. El mundo de las matemáticas es a la vez amplio y profundo, y necesitamos que pájaros y ranas trabajen juntos para explorarlo”.

Referencias

• Leapfrog, Futility Closet, 30 abril 2024

• Hernández, H., Blum, C. Distributed graph coloring: an approach based on the calling behavior of Japanese tree frogs. Swarm Intell 6, 117–150 (2012). https://doi.org/10.1007/s11721-012-0067-2

• Aihara I, Kominami D, Hirano Y, Murata M. Mathematical modelling and application of frog choruses as an autonomous distributed communication system. R. Soc. open sci. 6: 181117 (2009). http://dx.doi.org/10.1098/rsos.181117

• Freeman Dyson, Birds and Frogs, Notices of the AMS 56 (2) (2009) 212-223

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

El artículo De ranas y matemáticas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Blanca Martínez

Gure planetaren historiaren azken aldiaren —Kuaternarioa— bereizgarririk nabarmena momentu klimatiko hotzagoen —glaziazioak— eta momentu beroagoen —interglaziarrak— arteko alternantzia ziklikoa da. Egun, duela 11.700 urte inguru hasi zen aldi interglaziar batean gaude, Holozenoan. Horren aurretik, duela 11.700 eta 70.000 urte inguru artean, azken glaziazioa gertatu zen, aurreko aldi interglaziarraren ondoren, duela 70.000 eta 130.000 urte artean izan zena. Eta hortxe geldituko naiz, ikuspegi orokorra ulertu duzuelakoan.

1. irudia: Ant Rozetsky / Unsplash

Kuaternarioko azaleratze geologikoekin lan egitean, ziklotasun klimatiko hori oso baliagarria izan daiteke materialen adina zein izan daitekeen jakiteko, datazio absolutu bat egin aurretik. Batez ere aurkitu dituzun fosilekin horiek bizi izan zuten giroaren berreraikuntza paleontologiko bat egiteko. Hau da, mamut edo errinozero iletsu baten hondarrak aurkitzen badituzu, glaziazio batekoak izango dira; baina, aitzitik, egungo lehoi, elefante edo hienen arbasoren baten fosilak aurkitzen badituzu, aldi interglaziar batekoak izango dira.

2. irudia: azken milioi urteetan Iparraldeko Atlantikoan izandako ziklotasun klimatikoa (eskalak —Ka BP— egungo garaia baino milaka urte lehenagokoari egiten dio erreferentzia) Laranjaz aldi interglaziarrak adierazi dira, eta urdinez glaziazioak daude markatuta. skepticalscience.com webgunetik hartutako jatorrizko irudia eraldatu egin da. Jatorrizkoa Lisiecki, L.E. eta Raymo, M.E.-ren datuetatik abiatuta egin zen (2005). A Pliocene-Pleistocene stack of 57 globally distributed benthic d18O records. Paleoceanography 20, PA1003.

Hala ere, Kuaternarioaren azken zatirako eginiko berreraikuntza klimatikoaren kurbari erreparatzen badiogu, ikus dezakegu ez direla berotik hotzera igarotzen diren ondoz ondoko kurbak, marra jarraitu batez irudikatuta. Benetan, lerro irregular bat da, zerra-hortz asko dituena. Horrek adierazten du dozenaka mila urte dirauten joera klimatiko handi horien barruan —glaziarra eta interglaziarra—, momentu erlatiboki beroagoak eta momentu erlatiboko hotzagoak ere badaudela, askoz denbora gutxiago irauten dutenak. Zehazki, bero-hotz ziklo txiki horien aldizkakotasuna 1500 urte ingurukoa da.

Horiek horrela, adibide gisa jarri dugun aztarnategira itzultzen bagara, eta iraganean gertatutako aldaketa paleoanbientalen berreraikuntza oso xehatu bat egin nahi badugu, organismo handien fosilak aztertzeak ez digu hainbesteko zehaztasunik emango. Izan ere, oro har, animalia handiago eta konplexuagoek errekerimendu ekologiko zabalagoak izaten dituzte. Hau da, tenperatura, gazitasun, hezetasun eta abarren aldakortasun tarte handiagoetan bizitzeko gai dira. Horrenbestez, organismo txiki eta sinpleagoetara jo behar dugu, biologiari dagokionez, parametro ekologiko mugatuagoak dituztelako. Hortaz, aztarnategi kontinentaletan, karraskarien eta antzeko animalien fosilak bilatu beharko ditugu. Eta, hala ere, baliteke orduan ere azaleratze kontinental batean garai bero eta hotz guztiak zehaztasun osoz ezin detektatzea. Izan ere, bestelako faktoreak ere badaude jokoan, erregistroaren kontserbazioarekin berarekin zerikusia dutenak, hala nola sedimentazio tasak edo hondakin organikoak babesteko gaitasuna.

Itsas ingurunean, berriz, itxaropena handiagoa da. Ozeanoaren hondoan sedimentazio tasa oso altuak dituzten eremu gehiago aurki daitezke, non ia ez dagoen higadura prozesurik. Ondorioz, Kuaternarioko erregistro geologiko oso osatuak eta denbora aldetik zehaztasun handikoak gorde daitezke bertan. Gainera, itsasoan organismo txikien mota asko daude, sinpleak eta tarte ekologiko oso zehatzak dituztenak; eta horiei esker, xehetasun handiko berreraikuntza paleoanbientalak egin daitezke.

3. irudia: mikroskopio elektroniko eskaneatzaile batek eginiko argazkia: Neogloboquadrina pachyderma foroaminifero planktoniko ale baten (sinestrosa barietatea) oskola, duela 55.000 urte ingurukoa. Kantauri Itsasoan jasotako zundaketa sedimentario batean agertu zen. Eskala: 0,1 mm.

Adibide bat mila hitz baino argiagoa denez, nire bi fauna talde gogokoenetara joko dut: foroaminiferoak eta ostrakodoak. Eta bi espezie zehatz aurkeztuko dizkizuet, gogoratzeko oso izen errazak dituztenak: Neogloboquadrina pachyderma (sinestrosa barietatea), foroaminifero planktoniko bat; eta Acanthocythereis dunelmensis, ostrakodo bentoniko bat, Iparraldeko Atlantikoko eskualde zirkunpolarretan bizi dena, 0°C eta 6°C arteko uretan. Egun, Kantauri Itsasoan, ez dago A. dunelmensis-ik, baina N. pachyderma sin. modu anekdotikoan agertzen da, Bizkaiko golkoko eremu sakonenetatik datozen korronteek arrastan ekarrita. Hala ere, azken 130.000 urteetan jazotako aldi hotzenetan, bi espezie horiek dominante suertatu dira. Horrek esan nahi du, iraupen laburreko klima hotzeko momentu hauetan, Europaren iparraldetik datozen ur polarren masak sartzen direla Kantauri Itsasoan.

4. irudia: mikroskopio elektroniko eskaneatzaile batek eginiko argazkia: Acanthocythereis dunelmensis ostrakodoaren kusku baten kanpoaldea, duela 30.000 urtekoa. Kantauri Itsasoan jasotako zundaketa sedimentario batean agertu zen. Eskala: 0,1 mm.

Jazoera klimatikoak definitzeko seinale biologiko horiek hain dira argiak, non N. pachyderma sin. horren kopurua bat-batean areagotzen denean, aukera baliatzen den Iparraldeko Atlantikoko latitude ertain-baxuetan Kuaternarioko amaierarako biokronologia zehatz bat egiteko. Eta, ostrakodoei dagokienez, espezie polar horiek latitude baxuagoak kolonizatzen dituzte Europako Iparraldetik datozen ur oso hotzeko masak sartzearen eraginez arrastan datozenean; hori dela eta, “Iparraldeko gonbidatuak” izenaz ere ezagunak dira.

Friki bat naizenez, izen hori maite dut, ostrakodoak bikingoen antzera irudikatzen baititut Kantauri Itsasora iristen, gizakiak iritsi baino dozenaka mila urte lehenago. Baina benetan harrigarriena dena zera da: milimetro luze batera iristen ez diren mikroorganismo batzuk ehunka urte besterik iraun ez zuten jazoera klimatikoak identifikatzeko bezain informazio klimatiko zehatza emateko gai izatea. Eta iraganaren berreraikuntza hori oinarrizkoa da etorkizuneko klima-aldaketara egokitzeko, ikusi baitugu aldi hotz horiek aldian-aldian gertatzen direla. Hala ere, ostrakodoak burdinazko kaskoak eta ezkutu borobilak jantzita eta aizkora motzak eskuan imajinatzen jarraituko dut, gure kostaldeetara iristen konkistarako prest.

Egileaz:

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

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2024ko martxoaren 28an: Las señales del frío que vienen del Norte.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Haciendo uso de la aleatoriedad, un equipo ha creado un algoritmo simple para estimar una gran cantidad de objetos distintos en un flujo de datos.

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

Imagina que te envían a una selva tropical virgen para realizar un censo de la vida silvestre. Cada vez que ves un animal, tomas una foto. Tu cámara digital llevará un registro de la cantidad total de tomas, pero a ti solo te interesa la cantidad de animales únicos, todos los que aún no has contado. ¿Cuál es la mejor manera de obtener ese número? «La solución obvia requiere recordar todos los animales que has visto hasta ahora y comparar cada animal nuevo con la lista», explica Lance Fortnow, científico informático del Instituto de Tecnología de Illinois. Pero hay formas más inteligentes de proceder, añade, porque si tienes miles de entradas, el enfoque obvio no es nada fácil.

Se pone peor. ¿Qué pasa si eres Facebook y quieres contar la cantidad de usuarios distintos que inician sesión cada día, incluso si algunos de ellos inician sesión desde múltiples dispositivos y en múltiples ocasiones? Ahora estamos comparando cada nuevo inicio de sesión con una lista que podría ascender a miles de millones.

En un artículo reciente, los científicos informáticos han descrito una nueva forma de aproximar el número de entradas distintas en una lista larga, un método que requiere recordar solo una pequeña cantidad de entradas. El algoritmo funcionará para cualquier lista en la que los elementos se añadan de uno en uno: piensa en las palabras de un discurso, los productos en una cinta transportadora o los automóviles en una carretera.

El algoritmo CVM, llamado así por sus creadores (Sourav Chakraborty del Instituto Indio de Estadística, Vinodchandran Variyam de la Universidad de Nebraska en Lincoln, y Kuldeep Meel de la Universidad de Toronto) es un paso significativo hacia la solución del llamado problema de los elementos distintos, con el que los científicos informáticos llevan batallando más de 40 años. Pide una manera de monitorear eficientemente un flujo de elementos (cuyo número total puede exceder la memoria disponible) y luego estimar el número de elementos únicos.

«El nuevo algoritmo es sorprendentemente simple y fácil de implementar», comenta Andrew McGregor de la Universidad de Massachusetts, Amherst. «No me sorprendería que esta se convirtiera en la forma predeterminada de abordar en la práctica el problema [de los elementos distintos]».

Para ilustrar tanto el problema como cómo lo resuelve el algoritmo CVM, imagina que estás escuchando el audiolibro de Hamlet. Hay 30.557 palabras en la obra. ¿Cuantas son distintas? Para averiguarlo, puedes escuchar la obra (haciendo uso frecuente del botón de pausa), escribir cada palabra alfabéticamente en un cuaderno y saltarte las palabras que ya están en tu lista. Cuando llegues al final, simplemente contarás la cantidad de palabras de la lista. Este enfoque funciona, pero requiere una cantidad de memoria aproximadamente igual a la cantidad de palabras únicas.

En situaciones típicas de transmisión de datos podría haber millones de elementos de los que realizar un seguimiento. «Quizás no quieras almacenarlo todo», dice Variyam. Y ahí es donde el algoritmo CVM puede ofrecer una forma más sencilla. El truco, afirmó, consiste en confiar en la aleatorización.

Volvamos a Hamlet, pero esta vez tu memoria de trabajo, que consiste en una pizarra, tiene espacio para sólo 100 palabras. Una vez que comienza la obra, escribes las primeras 100 palabras que escuchas, omitiendo nuevamente las repeticiones. Cuando el espacio esté lleno, presiona pausa y lanza una moneda por cada palabra. Sale cara y la palabra permanece en la lista; cruz, y la borras. Después de esta ronda preliminar, te quedarán unas 50 palabras distintas.

Ahora avanza con lo que el equipo llama Ronda 1. Sigue leyendo Hamlet y agrega nuevas palabras a medida que avanzas. Si encuentras una palabra que ya está en tu lista, lanza una moneda nuevamente. Si es cruz, borra la palabra; cara y la palabra permanece en la lista. Continúa de esta manera hasta tener 100 palabras en la pizarra. Luego, elimina aleatoriamente aproximadamente la mitad nuevamente, según el resultado de 100 lanzamientos de moneda. Esto concluye la Ronda 1.

Luego, pasa a la Ronda 2. Continúa como en la Ronda 1, solo que ahora haremos que sea más difícil mantener una palabra. Cuando encuentres una palabra repetida, lanza la moneda nuevamente. Cruz, y la borras, como antes. Pero si sale cara, lanzarás la moneda por segunda vez. Solo mantén la palabra si obtienes una segunda cara. Una vez que llenas el tablero, la ronda termina con otra purga de aproximadamente la mitad de las palabras, basada en 100 lanzamientos de moneda.

En la tercera ronda, necesitarás tres caras seguidas para mantener una palabra. En la cuarta ronda necesitarás cuatro cabezas seguidas. Y así sucesivamente.

Finalmente, en la késima ronda, llegarás al final de Hamlet. El objetivo del ejercicio ha sido garantizar que cada palabra, en virtud de las selecciones aleatorias que has realizado, tenga la misma probabilidad de estar ahí: 1/2k. Si, por ejemplo, tienes 61 palabras en tu lista al final de Hamlet y el proceso necesitó seis rondas, puedes dividir 61 por la probabilidad, 1/26, para estimar el número de palabras distintas, lo que da un resultado de 3904 en este caso. (Es fácil ver cómo funciona este procedimiento: supongamos que comienzas con 100 monedas y lanzas cada una individualmente, conservando solo las que salen cara. Terminarás con cerca de 50 monedas, y si alguien divide ese número por la probabilidad , ½, puede adivinar que originalmente había alrededor de 100 monedas).

Variyam y sus colegas demostraron matemáticamente que la precisión de esta técnica aumenta con el tamaño de la memoria. Hamlet tiene exactamente 3.967 palabras únicas. (Las contaron). En experimentos que utilizaron una memoria de 100 palabras, la estimación promedio después de cinco ejecuciones fue de 3955 palabras. Con una memoria de 1.000 palabras, la media mejoró hasta 3.964. «Por supuesto», explica Variyam, «si la [memoria] es tan grande que caben todas las palabras, entonces podemos obtener una precisión del 100%».

«Este es un gran ejemplo de cómo, incluso para problemas muy básicos y bien estudiados, a veces hay soluciones muy simples pero no obvias esperando ser descubiertas», afirma William Kuszmaul de la Universidad de Harvard.

 

El artículo original, Computer Scientists Invent an Efficient New Way to Count, se publicó el 16 de mayo de 2024 en Quanta Magazine.

Traducido por César Tomé López

El artículo Los informáticos inventan una nueva forma eficiente de contar se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ziortza Guezuraga

Zer moduz zabiltzate memoriaz? Xehetasun guztiak gogoratzeko gai diren horietakoak zarete? Ala, ni bezala, duela bost minutu bazkaldu duzuena ere ahazten duzue? Egon lasai, ez goaz proba psikoteknikorik egitera; gaurko gaia amnesia delako galdetzen dut. Zehazki, ozeano amnesikoei buruz hitz egitera goaz. Edo hobe esanda, ozeano amnesikoei buruz idaztera noa eta zuek formal-formal artikulua osorik irakurtzera.

Irudia: The Ocean Exploration Trust/E/V/Nautilus.

Erdal Telebistetan asteburuko bazkalosteko filmetako protagonisten antzera, bizitza zoragarria zuten ozeanoek, baina… drama dator, noski. Kontua da ozeanoak memoria galtzen ari direla.

Hasteko, ozeanoaren memoria zer den azaldu beharko dugu. Eta zer ez den. Ez baita ozeanoan dagoen eta egon den edozein konposatu/molekula/izaki eta haien propietateak gogoratzeko gaitasuna. Errepikatzen dut: ez da hori. Ozeanoak ez du bere baitan izan den molekula edo konposatu baten propietateak gordetzeko gaitasunik. Ezta urak ere.

Behin zer ez den argituta, goazen zer den ikustera. Ozeanoaren baldintzen iraunkortasuna da ozeanoaren memoria, Hui Shi-ren eta haren ikertzaile taldearen arabera. Beste barik. Tenperatura, egitura, korronteak eta kolorea bezalako ezaugarriak gordetzea. Bere horretan mantentzea.

Oso ondo, esango duzue. Badakigu ozeanoen memoria zer ez den, badakigu zer den eta badakigu galtzen ari dela. Eta…?

Ozeano amnesikoak, aurreikuspen zoroak

Gaian buru-belarri sartu baino lehen, ozeanoen ezaugarri bat azpimarratu behar da: ingurune egonkorrak dira. Atmosferarekin alderatuta, behintzat.

Eta zer esan nahi du horrek? Tenperatura bezalako faktoreak nahiko egonkorrak direla. Atzoko tenperatura, gaurkoa eta biharkoa oso antzekoak izango dira ozeanoan. Atmosferan ez bezala, uda honetan jasan ditugun bat-bateko beroaldiek erakusten duten moduan.

Adibidez, uztailaren 9an tenperatura kostaldean 23 gradu ingurukoa izan zen eta itsasoaren tenperatura 20 gradukoa. Bost egun geroago, uztailaren 14an, udako bigarren beroaldiaren erdian, atmosferaren tenperatura 30 gradu ingurukoa izan zen eta, itsasoarena, 22 gradukoa. Tenperatura, beraz, askoz egonkorragoa da uretan. Eta hori kostaldean, non aldaketak azkarrago gertatzen diren; pentsa ozeanoen erdian.

Orain bai, gaira. Tenperatura aztertu dute ozeanoaren azaleko geruzan, gutxi gorabehera 50 metroraino heltzen dena. Goiko ozeanoko geruza mistoa izena duena. Geruza honetan inertzia termikoa dago, hau da, tenperatura egonkor izateko joera.

Eta ereduak baliatuta, zera ondorioztatu dute: inertzia termikoak behera egingo duela. Tenperaturak ez du hain egonkor iraungo. Asomerkatzearen (asomeramiento/shoaling) efektuak, olatuek azaleko uretara ailegatzean izaten duten altuera-aldaketak, ur-nahasketa handiagoa eragingo du eta, ondorioz, goiko ozeano-geruza mistoaren mehetzea. Horrek, bere aldetik, gutxitu egingo luke inertzia termikoa eta tenperatura aldaketak areagotu.

Horrek eragin zuzena izango luke ozeanoetako populazioetan, noski. Baina aurreikuspen zehatzik ez da egin. Zientzialariek, ordea, iragarpenekin lotutako iragarpena egin dute. Inertzia termikoa eta memoria galduta, askoz zailagoa izango da ozeanoarekin lotutako aurreikuspenak egitea, direla montzoiak, direla itsaso-beroaldiak edota muturreko eguraldi-fenomenoak.

Azukre-mendietara adreilu horien bidetik

Ozeano amnesikoak ditugu eta zailagoa izango da, beraz, ozeanoetako dinamikak aurresatea. Baina, zelan ez zaituztedan zapore txarrarekin utzi nahi, berri gozoa ere badakart ozeanoei dagokienez: azukrea topatu dute ozeanoetan. Azukre kantitate ikaragarria, gainera.

Itsas larreek sakarosa gordetzen dutela jakin dute zientzialariek. Sakarosa zer den? Azukrea. Normalean erabiltzen den azukrea da, guk jaten duguna. Eta ozeano zoruan barra-barra omen dago.

Fotosintesian sortzen dute sakarosa itsas larreek eta azpian duten zorura askatzen dute. Zehazki, errizosferara, sustraiak dauden gunera. Egindako kalkuluen arabera, milioi tona baino gehiago azukre egon daiteke itsas larreen errizosferetan.

Eta jakin-minak jota, zera galdetu daiteke: zergatik sortzen dute? Metatuta badago, erabiltzen ez duten seinale, ezta? Zergatik sortu azukrea behar ez badute? Berez, haren beharra badutelako. Egoera normalean, sortzen duten azukrea landareek berek erabiltzen dute metabolismoan eta hazteko. Baina ohi baino argi gehiago dagoenean, erabili edota biltegiratu dezaketen baino azukre gehiago sortzen dute. Errizosferara doa orduan.

Alferrik galtzen da han azukrea orduan? Azukrea hain energetikoa izanik eta horrenbeste egonda, zelan ez dago errizosferako azukrea jaten duen izakirik? Egon, badaude. Kontua da itsas larreek, azukreaz gain, konposatu fenolikoak askatzen dituztela; “uxagarri” moduko bat.

Hala ere, badirudi mikroorganismo talde batek aktiboki baliatzen duela biltegiratutako sakarosa. Zientzialariek uste dute bueltan zerbait eskaini diezaiokeela itsas larreari, nutrienteren bat, adibidez, baina, oraingoz, proposamena baino ez da. Frogarik ez dago.

Eta nola hel gaitezke azukre horretaraino? Ba, agian, Oz-eko aztia filmeko Dorothy bezala, zapata gorriak jantzita eta bide horiari jarraituta. Izan ere, adreilu horiko bidea topatu dute zientzialariek itsaso hondoan. Edo hala dirudien zerbait.

Izatez, arroka bolkaniko normala da topatu dutena, baina apurketak eta pitzadurak ditu, adreiluz egindako bidea izatearen itxura eman diotenak. Egia esan, geologia bolkanikoaren adibide bat da. Hausturak erlazionatuta egon daitezke ertz errea duten erupzio anitzen berotzearekin eta hoztearekin, zientzialariek azaldu dutenez.

Aurreko artikuluan Tretxarekin eta Argirekin urpean ibilitakoa gutxi iruditu bazitzaizuen, Hawaii irletako iparraldean topatu daiteke Oz-eko bide horia, Liliʻuokalani gailurrean. Hawaiira joateko aitzakia bila bazenbiltzaten, hortxe duzue.

Erreferentzia bibliografikoak

Carly Cassella (2022). Scientists Follow a ‘Yellow Brick Road’ in a Never-Before-Seen Spot of The Pacific Ocean, Science alert, 2022ko maiatzaren 7a.

David Nield (2022). There Are Mountains of Sugar Hidden in The Ocean, And We’ve Only Just Found Out, Science alert, 2022ko maiatzaren 4a.

Hui Shi et al. (2022). Global decline in ocean memory over the 21st century. Science Advances, 8(18). DOI: 10.1126/sciadv.abm3468

Peter Dockrill (2022). The Ocean Is Starting to Lose Its Memory, Scientists Warn, Science alert, 2022ko maiatzaren 9a.

Egileaz:

Ziortza Guezuraga (@zguer) kazetaria da eta Euskampus Fundazioko Kultura Zientifikoko eta Berrikuntza Unitateko zabalkunde digitaleko arduraduna.

Jatorrizko artikulua Gaztezulo aldizkarian argitaratu zen 2022ko azaroan, 244. zenbakian.

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La memoria es una propiedad esencial de nuestra mente. Y también lo es el olvido, por supuesto. Los recuerdos son imprescindibles, del mismo modo que es ineludible la capacidad de olvidar la mayor parte de nuestras experiencias. Jorge Luis Borges nos recuerda esto en su espléndido relato “Funes el memorioso”. Memoria y olvido son procesos mentales tan complejos que seguimos sin conocer detalladamente sus mecanismos. Por eso es importante el desarrollo de modelos animales simples y manipulables.

Un animal extraordinariamente sencillo es el gusano nematodo Caenorhabditis elegans. Mide un milímetro y solo tiene 959 células somáticas (es decir, sin contar las reproductoras). De ellas, 302 son neuronas. Es decir, toda la recepción de información sensorial, su integración y la elaboración de respuestas motoras y comportamentales reside en este puñado de neuronas. Con estos escasísimos recursos, ¿es capaz de recordar? ¿Y de olvidar?

Pues sí. Una investigación realizada en varios centros de Israel, con la colaboración de un investigador del Instituto de Biomedicina de Sevilla, ha mostrado que C. elegans tiene un mecanismo de recuerdo y olvido que puede ser manipulado experimentalmente, como veremos a continuación.

Antes de nada hay que advertir que estos resultados no están formalmente publicados ni han pasado por revisores. Se recogen en una prepublicación, aunque su interés y su consistencia auguran una pronta publicación de alto nivel. De hecho, Nature ya se ha hecho eco de esta investigación.

Figura 1. Caenorhabditis elegans retrasa el olvido de una asociación desagradable cuando se expone al frío.Fuente: MA Hanson (CC BY-SA 4.0) / rawpixel.com / Freepik.

Primera cuestión, ¿cómo podemos generar recuerdos en este gusano? Los investigadores utilizaron un protocolo ya validado de memoria asociativa, algo similar a la célebre magdalena de Proust, pero con un estímulo desagradable. Colocaron a los gusanos en un medio sin alimento y que contenía butanona, una sustancia de olor dulzón y penetrante. Cuando los gusanos son colocados en otro medio en el que existe una fuente de butanona, muestran tendencia a alejarse de ella, ya que asocian el olor al recuerdo del ayuno que han sufrido. Curiosamente, después de dos o tres horas, esta asociación negativa ha quedado olvidada y no les importa oler la butanona. Ahora bien, si los gusanos son incubados sobre hielo, mantienen durante más de 16 horas la capacidad de recordar el olor, y se apartan cuando vuelven a ser colocados cerca de una fuente de butanona. Eso sí, en menos de tres horas el recuerdo vuelve a borrarse. Es decir, el frío no ha consolidado la memoria del gusano, sino que ha retrasado el olvido de la asociación desagradable.

Figura 2. Esquema de los experimentos descritos en el texto. La asociación de la butanona con el ayuno hace que los gusanos se aparten de una fuente de butanona, pero esta asociación se olvida tras dos o tres horas. Tanto el frío como el tratamiento con litio retrasan el olvido de la asociación desagradable.

A partir de este resultado sorprendente, los investigadores israelíes realizaron más experimentos y todo tipo de controles. Por ejemplo, los gusanos mantenidos en ayuno sin olor a butanona asociado eran indiferentes a dicho olor tras ser sometidos al frío. Si se utilizaban otras sustancias olorosas como el benzaldehído, el resultado era el mismo. Si el condicionamiento se hacía con una sustancia, los gusanos eran indiferentes a la presencia de olores distintos. Cuando los gusanos se preadaptaban a bajas temperaturas (15°C) antes del experimento perdían la capacidad de prolongar su memoria sobre el hielo. Y finalmente se comprobó que la incubación con litio, un elemento utilizado en el tratamiento del trastorno bipolar, también retrasaba el olvido de los gusanos hasta cinco horas, incluso a temperatura ambiente.

En resumen, los tres centenares de neuronas de C. elegans le permiten recordar la asociación de un olor determinado con una situación desagradable. Este recuerdo es borrado por una especie de “interruptor del olvido” que se activa en menos de tres horas. El frío o el tratamiento con litio retrasan la puesta en marcha de este interruptor. La cuestión clave es ¿qué mecanismos intervienen en el proceso de olvido?

Se sabe que el frío hace más rígida la membrana celular, y esto puede entorpecer el funcionamiento de las neuronas, por ejemplo en el tráfico de neurotransmisores. Los investigadores israelíes comprobaron que dos mutaciones en genes que mantienen la fluidez de las membranas de C. elegans también provocan un olvido retardado. Por otro lado, el transcriptoma (conjunto de genes expresados) de los gusanos sometidos al frío revelaba un descenso en las vías metabólicas para la síntesis de una importante molécula señalizadora, el diacilglicerol. Este pequeño lípido está implicado en múltiples procesos fisiológicos, incluyendo el aprendizaje y la memoria. Uno de los efectos del litio es precisamente reducir la síntesis de diacilglicerol, lo que relaciona su mecanismo con el inducido por el frío. La conclusión es que el “interruptor del olvido” depende de la rigidez de las membranas celulares y de la acumulación de diacilglicerol en las neuronas.

Una pregunta interesante es ¿por qué C. elegans necesita olvidar rápidamente? Por un lado, estos olvidos pueden perjudicar su adaptación al medio, pero también es cierto que mantener recuerdos a largo plazo cuando se cuenta sólo con 302 neuronas puede tener un coste inasumible. Además, su esperanza de vida es de dos a tres semanas en condiciones de laboratorio, por lo que los recuerdos de toda una vida pueden ser poco útiles.

Los autores de esta investigación la están ampliando a organismos más complejos, como los tardígrados o algunos vertebrados. También dejan abierta la posibilidad de que estos nuevos conocimientos sobre el papel de la temperatura, el litio y el diacilglicerol en la memoria y el olvido tengan insospechadas aplicaciones en la clínica.

Referencias:

Landschaft-Berliner, D. et al. (2024) A tunable and druggable mechanism to delay forgetting of olfactory memories in C. elegans. BioRxiv doi: 10.1101/2024.04.03.587909.

Nowogrodzki, J. (2024) How to freeze a memory: putting worms on ice stops them forgetting. Nature doi: 10.1038/d41586-024-01130-4.

Sobre el autor: Ramón Muñoz-Chápuli Oriol es Catedrático de Biología Animal (jubilado) de la Universidad de Málaga

 

 

 

El artículo Memoria de gusano se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Euskal Herriko Unibertsitateak parte hartu duen ikerketa berritzaile batek antsietate-asalduren eta TACR3 izena duen garuneko errezeptore baten eta testosteronaren artean lotura esanguratsua dagoela frogatu du. Molecular Psychiatry aldizkarian argitaratu dute lana.

Antsietatea da estresaren aurrean gertatzen den erantzun komuna, baina antsietate-asaldura jasaten dutenen kasuan, horrek oso inpaktu handia izan dezake eguneroko bizitzan. Ebidentzia klinikoak iradoki du testosterona maila txikien eta antsietatearen artean lotura estua dagoela, batez ere hipogonadismoa (baldintza horren ezaugarri nagusia sexu-funtzio murriztua da) duten gizonetan. Baina lotura horren ezaugarri zehatzak ez dira oso argi egon orain arte.

Irudia: hipokanpoko geneen adierazpenaren analisia larritasun desberdineko portaerak dituzten arratoietan. (Iturria: UPV/EHUko prentsa bulegoa)

UPV/EHUko taldeak parte hartu du ikerketan, eta aurkikuntza liluragarri batekin hasi zen: oso antsietate handia zuten animalia arrek TACR3 izeneko errezeptore espezifiko nabarmen gutxiago zituzten beren hipokanpoan. Hipokanpoa ikasketako eta oroimeneko prozesuekin lotura estua duen garuneko eremua da. TACR3, bestalde, takizinina errezeptoreak izenekoen familian sartuta dago eta neurokinina izena duen substantziari erantzuten dio. Datu horrek ikertzaileen jakin-mina piztu zuen, eta TACR3ren urritasunaren, hormona sexualen, antsietatearen eta plastikotasun sinaptikoaren arteko erlazioari buruzko ikerketa sakona egiteko oinarri bihurtu zen.

Animaliak beren portaeraren arabera sailkatu ziren antsietate maila neurtzeko erabiltzen den labirinto batean (handik ateratzeko irtenbidea topatzeko proba estandarra). Ondoren, haien hipokanpoak isolatu zituzten eta adierazpen genikoko azterketa egin zieten, antsietate oso txikia zuten animalien eta antsietate handia zutenen artean espresio diferentziala zuten geneak identifikatzeko. Gehien nabarmendu zen geneetako bat izan zen, hain zuzen ere, TACR3. Aurretik egindako ikerlanek agerian utzi zuten TACR3rekin lotutako geneetako mutazioek “sortzetiko hipogonadismoa” izeneko izaera eragiten zutela. Horrek hormona sexualen produkzio txikia (testosterona barne) eragiten du. Horrekin lotuta, nabarmendu beharrekoa da testosterona maila txikiak dituzten gizonezko gazteek, askotan, sexu-garapen atzeratua izaten dutela eta, horrek batera, depresioa eta antsietate handia gertatzen direla. Aurkikuntza horrek TACR3ak antsietatearekin lotuta betetzen duen rola sakontzera eraman zituen ikerlariak.

Ikerlariek arrakastaz erabili zituzten azterketa egiteko laborategian sortutako bi tresna berritzaile. Lehenengoaren izena FORTIS da eta, neurona bizien barruan, AMPA errezeptoreetan aldaketak detektatzeko gaitasun handia du. FORTIS erabiltzean, TACR3ren inhibizioak zelulen azaleran AMPA errezeptoreetan gorakada handia eragiten zuela frogatu zuten. Horrek, era berean, epe luzera begira indartze sinaptikoaren (LTP izenekoa) aldi bereko prozesua eteten du.

Bigarren tresna berritzailea elektrodo anitzeko matrize-sistema baten barruan konektagarritasun neuronala neurtzeko korrelazio gurutzatua modu berritzailean aplikatzea izan zen. Tresna horrek funtsezko funtzioa bete zuen; izan ere, plastikotasun sinaptikoan, TACR3ren manipulazioen inpaktu sakona erakutsi zuen. Aurkikuntza garrantzitsuena honako hau izan zen: TACR3ren jarduera gabeziatik eratorritako urritasunak modu eraginkorrean zuzen zitezkeen testosterona emanda. Beste nolabait esanda, hori esperantzagarria da pauta terapeutiko berriak garatzeko eta testosteronaren urritasunarekin lotutako antsietatearekin zerikusia duten erronkei aurre egin ahal izateko.

Ikerketa honen arabera, TACR3 antsietatearen eta testosteronaren arteko loturari dagokionez funtsezko eragilea dela esan dezakegu. Ikerlariek antsietatearen atzean dauden mekanismo konplexuak argitu eta terapia berritzaileetarako bideak ireki dituzte. Horietako batzuk izan daitezke testosteronarekin egindako tratamenduak eta baliteke horiek sexu-garapeneko asaldurak, eta horiei lotutako antsietatea eta depresioa jasaten dituzten pertsonen bizi-kalitatea hobetu ahal izatea.

Iturria:

UPV/EHU prentsa bulegoa: Ikerketa batek antsietate-asaldurak testosteronaren eta garuneko TACR3 errezeptorearen gabeziarekin lotu ditu.

Erreferentzia bibliografikoa:

Wojtas, Magdalena Natalia; Diaz-González, Marta; Stavtseva, Nadezhda; Shoam, Yuval; Verma, Poonam; Buberman, Assaf; Izhak, Inbar; Geva, Aria; Basch, Roi; Ouro, Alberto; Perez-Benitez, Lucia; Levy, Uri; Borcel, Erika; Nuñez, Ángel; Venero, Cesar; Rotem-Dai, Noa; Veksler-Lublinsky, Isana; Knafo, Shira (2023). Interplay between hippocampal TACR3 and systemic testosterone in regulating anxiety-associated synaptic plasticity. Molecular Psychiatry. DOI: 10.1038/s41380-023-02361-z

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El tulipán es una flor hermafrodita monoica. Imagen de Ralf Kunze en Pixabay

La sexualidad es enormemente diversa en todo el árbol de la vida y las plantas son un buen ejemplo de ello. Las que tienen semilla, las espermatofitas, incluyen a las gimnospermas (un grupo con unas 800 especies, entre las que pinos, abetos o cipreses son sus miembros más conocidos) y a las angiospermas (unas 300 000 especies, incluyendo a todas las plantas que producen flores vistosas y frutos; casi todas las que sustentan nuestra dieta como los cereales, las legumbres o los árboles frutales).

Las estrategias de las espermatofitas para generar descendencia son muy variadas. La sexualidad y la “búsqueda de pareja” han sido para ellas un motor evolutivo sin igual pues, al ser organismos sésiles, lo tienen más difícil. En su caso, los gametos masculinos, portados en el polen que se forma en las anteras, deben fecundar a los óvulos, situados en la base de los pistilos.

Partes de una flor madura.
Mariana Ruiz / Wikimedia Commons, CC BY

Para que esto suceda, deben recurrir a vectores de polinización, como el viento, el agua o ciertos animales que buscan alguna recompensa en las flores.

El sexo de las espermatofitas está determinado por sus cromosomas, diversos genes y sus interacciones, por factores epigenéticos (que determinan la expresión de los genes) y por las hormonas resultantes. Son cascadas moleculares, moduladas a veces por factores ambientales, que varían entre y dentro de las especies, incluso, a veces, dentro de los mismos individuos.

La distribución de recursos a cada sexo es variable: las especies con flores hermafroditas y las dioicas (que tienen individuos machos y hembra separados) son solo los dos extremos de un gradiente continuo en el que encontramos todas las combinaciones posibles de sexualidad.

Macho, hembra y todo lo contrario

Las especies monoicas tienen flores unisexuales, pero tanto flores macho como hembra aparecen en todos los individuos. Asimismo, existen especies con distintas combinaciones de flores hermafroditas, machos y hembras dentro de cada individuo (las especies ginomonoicas, andromonoicas y androginomonoicas), y especies con todas las combinaciones posibles de individuos hermafroditas, machos y hembras (las especies ginodioicas, androdioicas, androginodioicas, ginomonodioicas, andromonodioicas y monodioicas).

Además, la mayoría de las especies dioicas presentan cierta labilidad en su expresión sexual, con individuos que pasan de macho a hembra o viceversa en algún momento de su vida. En algunos casos, no son individuos aislados sino poblaciones enteras, sujetas a distintas condiciones, las que difieren en su sistema sexual.

Las fresas (género Fragaria) se reproducen mediante estolones, por lo que son autosuficientes para la continuidad de su especie.
Mark Hofstetter / Wikimedia Commons, CC BY

Por otra parte, no todas las plantas hermafroditas son iguales. Mientras algunas aprovechan su bisexualidad para autofecundarse sin necesidad de encontrar una pareja, otras lo evitan con distintos mecanismos. Cada una de estas estrategias tiene sus pros y sus contras: evitar la autofecundación favorece la diversidad genética, mientras que favorecerla asegura la descendencia en condiciones en las que encontrar pareja pueda ser difícil.

En un extremo, las plantas asexuales, que se reproducen por apomixis (generan sus propias semillas sin necesidad de fecundación) o multiplicación vegetativa (como las fresas con sus estolones), encarnan la máxima expresión de la estrategia de la autosuficiencia.

Hermafroditas para todos los gustos

Dentro de las hermafroditas que apuestan por la autofecundación encontramos a las especies cleistógamas, que tienen flores que se autofecundan sin siquiera llegar a abrirse, y a las selfers, que tienen flores pequeñas, poco vistosas y sin olores ni néctar, pues no requieren atraer a ningún polinizador.

La apomixis es un modo de reproducción muy frecuente entre las angiospermas. El popular diente de león (Taraxacum officinale) es una especie apomíctica.
Pöllö / Wikimedia Commons, CC BY

Aquí encontramos incluso el caso de Erysimum incanum, que es capaz de autopolinizarse con movimientos activos, frotando sus anteras sobre su estigma conforme la flor se empieza a abrir.

Dentro de las hermafroditas que evitan la autofecundación, encontramos a las especies autoincompatibles, a las dicógamas y a las heterostilas.

Las primeras presentan mecanismos genéticos que bloquean el acceso del polen al óvulo, algo que en ocasiones le hace también rechazar el polen de algunos de sus congéneres.

Aeonium undulatum, un endemismo de Gran Canaria, es una especie dicógama en la que existe una separación temporal en la maduración de los sexos dentro de la misma flor o de la misma planta.
Nadiatalent / Wikimedia Commons, CC BY

Las especies dicógamas presentan flores que son primero macho y luego hembra (las protrándicas), o viceversa (las protoginas), o con la mitad de individuos de cada población protrándicos y la otra mitad protoginos (las heterodicógamas).

En las poblaciones de las especies heterostilas hay también dos tipos de individuos diferentes –conocidos como morfos–, cuyos órganos sexuales femeninos y masculinos se disponen a distintas alturas y de forma recíproca.

Así, los dos morfos se polinizan y fecundan por una transferencia de polen precisa en distintas partes del cuerpo de los polinizadores. Esta hipótesis, propuesta ya por Darwin, ha sido confirmada recientemente.

Observando correlaciones entre rasgos florales se encontró que la heterostilia evoluciona en linajes de flores con un tubo floral estrecho y polinizadores como mariposas o polillas, piezas que encajan como un puzle para que el polen pueda transferirse precisamente de un morfo a otro.

Las espermatofitas no son el grupo más diverso de seres vivos, pero sí suponen la mayor parte de la biomasa terrestre. Aunque presentan muchas otras estrategias reproductivas que nos dejamos en el tintero, que sirva este trabalenguas para ilustrar que la diversidad sexual es una realidad natural y ubicua en el árbol de la vida.

Sobre las autoras: Violeta Simón-Porcar, Investigadora Posdoctoral Marie Curie, Universidad de Sevilla; Juan Arroyo Marín, Catedrático de Universidad, área de Botánica, Universidad de Sevilla y Marcial Escudero, Profesor Titular del Departamento de Biología Vegetal y Ecología, Universidad de Sevilla

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

El artículo El sexo fluido de las flores 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.

Emakumeak zientzian

Montse Casas-Cabanas ikertzailea CIC Energiguneko zuzendari zientifiko izendatu dute. Casas-Cabanas orain arte Energia Elektrokimikoaren Biltegiratze arloko koordinazio lanetan ibili da, eta bere ikerketa arlo nagusia bateria kimikoei dagokie. Hainbat aitorpen jaso ditu dagoeneko Casas-Cabanasek, eta Munduko Ikertzaile Eraginkorrenen azken sailkapenean EAEko hamargarren postuan agertzen da. Datu guztiak Alea aldizkarian.

Zoologia

Lehen aldiz deskribatu da keinu sinboliko bat primatea ez den animalia batean. Kaskabeltz japoniarra da protagonista, eta ikusi dute espezie horretako emeek, gehienbat, hegoak azkar astinduta bikoteari adierazten diotela habian haien aurretik sartzeko. arrak hegoak astintzen dituenean edo emeak seinalerik egiten ez duenean, aldiz, emea sartu ohi da aurretik. Aurkikuntza horren inguruko informazio gehiago Zientzia Kaieran.

Basoilar kantauriarra hibridatzea proposatu dute populazioak berreskuratzeko. Doñanako Estazio Biologikoak egin duen ikerketaren arabera, endogamia-tasa altuak ditu populazioak, aurreko mendean bereziki arrak ehizatu zirelako. Aniztasun genetikoa sustatzeko, beraz, beste basoilar populazioekin gurutzatzea proposatu dute. Orain arte ekintza hori aurrera eramatea ekidin da subespezietzat jotzen zelako, baina ikerketa berriak dio ez dagoela oinarri zientifikorik hori ziurtatzeko. Azalpen guztiak Elhuyar aldizkarian.

Neurologia

Giza garunaren milimetro kubiko baten 3D eredua egin dute, mikroskopia elektronikoko irudiak eta adimen artifizialeko algoritmoak erabilita. Harvard Unibertsitateko eta Googleko ikertzaileek lortu dute eredua, eta bereizmen nanometrikorekin, gainera. Milimetro kubiko horretan, 57.000 zelula eta 150 milioi sinapsi sartu dira, eta datutan, berriz, 1.400 terabyte betetzen ditu. Informazio gehiago Elhuyar aldizkarian.

Osasuna

Zubietako erraustegiak inguruko bizilagunen osasunean zer-nolako eragina izan duen aztertu du Osakidetzaren menpeko Biogipuzkoa osasun ikerketen institutuak. Kutsadura atmosferikoa, inguruko bizilagunen adierazle biologiko batzuk, eta lurzoruaren, esnearen eta arrautzen laginak aztertu dituzte. Emaitzen arabera, faktore horiek ez dira aldatu modu esanguratsuan erraustegia martxan jarri zutenetik. Beste ikerketa batzuen emaitzak ez datoz bat ondorio horiekin. Datuak Berrian.

Adimen artifiziala

Adimen artifizialean euskara sustatzeko egiten du lan Itziar Aldabe Hitz zentroko ikertzaileak. Latxa eredu linguistikoa garatzen ari da, beste proiektu batzuen artean. Aldabek azaldu duenez, azken urteetan lortu da hizkuntza modu sofistikatu batean errepresentatzea sare neuronalei esker. Horren ondorio dira Latxa bezalako elkarrizketa sistema automatikoak, eta orain, elkarrizketa horiek naturalagoak izatea lortu nahi dute. Haren iritziz, hizkuntza gutxitu batek bizirik iraun nahi badu, eremu digitalean ere egon behar du. Informazio gehiago Berrian.

Antropologia

Ehiztari-biltzaileek landare-jatorriko elikagai ugari jaten zutela frogatu dute. Marokoko Tarofalt kobazuloko aztarnategian egindako ikerketek ondorioztatu dute hori. Giza hortzetako esmaltearen zink- eta estrontzio-isotopoak aztertu dituzte, beste froga batzuekin batera, eta ikusi dute nekazaritza sortu aurretik ere ehiztari-biltzaile haien dietak landare mediterranear dezente zituela, baita haurrenak ere. Datuak Elhuyar aldizkarian. 

Argitalpenak

Newton: Grabitatea ekinean “Zientzialariak” komiki-sortaren aleetako bat da. Bertan, Isaac Newton fisikari, alkimista, filosofo eta matematikariaren bizitza azaltzen da. Newtonek optika eta gorputzen mugimendua ikertu zituen gehienbat, eta printzipio batzuk definitu zituen. Haien arabera, hiru legek gobernatzen zuten gorputzen mugimendua, eta baita unibertsoa ere. Komiki honen inguruko informazio gehiago Zientzia Kaieran. 

Astrofisika

Galaxien barnean, badaude toki egokiagoak eta ez egokiagoak planeta bizigarriak sortzeko. Guk ezagutzen dugun moduko bizitza sortzeko, baldintza oso zehatz batzuk bete behar dira, eta baldintza horiek izarren inguruan “eremu bizigarri” deritzen eremua osatzen dute. Ikerketa berrien arabera, izarren inguruko balditzez gain, galaxia baten barneko eremu ezberdinetan ere planetak modu ezberdinean sortzen dira, eta horrek eragina du bizigarritasunean. Azalpen guztiak Zientzia Kaieran.

Kosmologia

Orain arte egin den unibertsoaren maparik osatuena sortu dute, hiru dimentsiotan. DESI kolaborazioak lortu du, unibertsoaren toki urrunenetatik argia jaso eta 5.000 puntutatik zuntz optiko bidez argia espektrografo batera eramanda. Hala, azken 11.000 milioi urteetan energia ilunak eragin duen efektua aztertu dute, eta frogatu dute bat datorrela zientzia komunitatean onartuen dagoen unibertsoaren Lambda-CDM ereduarekin. Baina desberdintasunak ere topatu dituzte eredu estandarrarekin alderatuta, eta energia ilunaren eboluzioa azalduko lukete. 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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Los cambios del cerebro durante el embarazo y la maternidad, cómo el estrés ha pasado de ser un mecanismo de supervivencia a un eventual elemento de riesgo para nuestra salud o cuál ha sido el papel que ha jugado el suicidio en la evolución del ser humano fueron algunos de los temas que se tratarán en la VI Jornada Nacional sobre Evolución y Neurociencias.

La jornada tuvo lugar el Bizkaia Aretoa de la UPV/EHU los pasados 25 y 26 de abril y estuvo dirigida por Eva Garnica y Pablo Malo, de la Red de Salud Mental de Bizkaia, institución que organizó la jornada junto a la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.

El encuentro, cuya primera edición se celebró en 2017, se ha convertido en una cita imprescindible para las y los expertos en ámbitos como la psiquiatría, la psicología o la biología. Una jornada que sirve para analizar el comportamiento humano desde un punto de vista evolutivo y divulgar de un modo accesible para todos los públicos.

La conferencia «La respuesta al estrés desde una perspectiva evolutiva» corre a cargo de Gemma Safont, médico especialista en Psiquiatría. La doctora Safont aboga por un abordaje global de la salud mental, teniendo en cuenta la íntima interconexión del cerebro con el resto del organismo, donde la nutrición juega un papel central. Compagina la actividad asistencial en el Hospital Universitari MútuaTerrassa y en consulta privada con la actividad docente como profesora asociada de la Universitat de Barcelona. Realiza actividad investigadora en el marco del Centro de Investigación Biomédica en Red en el área de Salud Mental (CIBERSAM). Además de autora de libros y artículos en revistas científicas internacionales, es coeditora y coautora de la guía “Alimentación Saludable. Una guía para psiquiatras y sus pacientes”.

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 La respuesta al estrés desde una perspectiva evolutiva se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Auto autonomo bat hilketa-makina bihurtu ez dadin argi gutxiko baldintzetan erabili nahi denean, lehenik eta behin beste ibilgailuak “ikusi” ahal izan behar ditu, eta, horretarako, pintura beltza erabiltzea baino gauza hoberik ez dago. LiDAR-detectable black for self-driving vehicles to see

Ez duzu frantsesa lehen hizkuntza, ez zara herrialde frankofono batean bizi, ez duzu frantsesa den bikotekiderik, eta ez duzu egun osoa frantsesez hitz egiten. Orduan, zergatik hitz egiten duzu zure ama-hizkuntzan frantses azentuarekin konturatu gabe? Accidentally foreign: The unseen challenges of Foreign Accent Syndrome, Nini Chrispeels & Lindsey Thomas eta Adrià Rofes.

Sumendi batek lurperatutako papiro bat irakurri ahal izatea zientzia-fikzioa da. Juan F. Trilloren Herculaneum Papyri talking from the ashes

Lotura kuantikoa dago. Eta entropia dago. Ondoren, azpisistema baten eta bere ingurunearen arteko lotura kuantikoaren entropia dago. DIPCko jendeak kontatzen dizu nola kalkula daitekeen How to calculate entanglement entropy using a Monte Carlo method

 

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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Desde hace demasiado tiempo asistimos a un desprestigio progresivo de los estudios de humanidades. Sin duda, las razones serán muchas y variadas, pero no parece que se estén haciendo grandes esfuerzos por identificarlas. Una que se repite con frecuencia, apocalíptica y como tal poco convincente, es la que invoca al materialismo imperante en la sociedad actual, en la que el lucro es la única medida del éxito, etc. Es probable que siempre haya sido así y, además, las salidas laborales de muchas carreras de letras tienen en este sentido poco que envidiar a otras que pasan por ser más rentables.

En materia de estudios, aficiones y vocaciones, la clave suele estar en la enseñanza media: es en esta etapa de la vida cuando se conforman los gustos del individuo y donde se decide su futuro profesional. ¿Qué ha pasado en la enseñanza media con los estudios de humanidades? Varias cosas importantes y casi ninguna buena. De todas ellas, hay una que me parece que tiene mayor relevancia de la que suele atribuírsele: el paulatino arrinconamiento y desvitalización del estudio de las lenguas clásicas, sobre todo del latín.

A diferencia del currículum de ciencias, el de humanidades adolece de una manifiesta falta de concreción. En el bachillerato, que es donde el estudiante tiene que elegir entre una de las dos grandes ramas, las asignaturas de letras más sustanciosas son obligatorias tanto en ciencias como en humanidades: la o las lenguas propias, la lengua extranjera, la filosofía y la historia. Al margen de este conjunto de asignaturas comunes a ambas opciones, el bachillerato de ciencias se define con absoluta claridad y contundencia a través de sus asignaturas tradicionales: matemáticas, física, química, biología. ¿Qué asignaturas definen específicamente la opción de letras frente a las demás modalidades de bachillerato? En rigor ninguna, pues todas las que se han mencionado son obligatorias también en ciencias. Tradicionalmente han sido las lenguas clásicas las que han caracterizado de manera simbólica los estudios de humanidades: son las que, en gran medida, han identificado la opción y han constituido —esto también es importante— la prueba más exigente para quienes la elegían.

Alguien dirá que el latín —no digamos el griego— no sirve para nada o para casi nada. ¿Desde cuándo la utilidad práctica es la razón para incluir una asignatura en el plan de estudios de la enseñanza media? La física y la química, por ejemplo, son asignaturas que todos los estudiantes —tanto de ciencias como de letras— deben cursar. ¿Hay alguien a quien, sin haberse dedicado profesionalmente a la química, le haya servido de algo aprender a formular? No se imparte química —sigamos con el ejemplo— porque vaya a sernos útil en nuestras vidas, sino por otras razones mucho más poderosas: porque su estudio supone un excelente ejercicio para la mente de los jóvenes, porque les abre una ventana a una disciplina fundamental dándoles así la oportunidad de seguir cursándola en años sucesivos, etc. Y es bueno que así sea.

El estudio de las lenguas clásicas cumple —cumplía— todas estas funciones: entre otras cosas, porque aúna un componente teórico y otro práctico que lo convierten en un ejercicio intelectual que cautiva a quienes lo practican y supone un reto en el que entran en juego la inteligencia, la memoria, la intuición. La forma tradicional de explicar la gramática latina proporcionaba una nueva perspectiva sobre la gramática de la lengua o las lenguas propias: cuántas veces hemos oído decir a personas que no se han dedicado a las letras que, gracias al latín, entendieron una serie de conceptos esenciales de la gramática de su lengua materna o de una lengua extranjera. Por supuesto, y al igual que en las asignaturas de ciencias, hay muchas otras razones para el estudio de las lenguas clásicas en la enseñanza media: nos permiten asomarnos a una civilización que, fuera de ser el origen de la cultura europea, está presente en tantos y tantos aspectos de nuestra sociedad; abren ante nosotros un mundo fascinante y milenario de textos de toda índole que nos proporcionan una visión más informada de la historia del pensamiento humano y de nuestra posición en la historia, etc.

Sería ingenuo atribuir el desprestigio de las humanidades solo al abandono del estudio de las lenguas clásicas; pero quizá no nos lo parezca tanto si lo formulamos de este otro modo: el progresivo aligeramiento, dispersión y banalización del bachillerato de humanidades tiene mucho que ver con su desprestigio. La enseñanza de las lenguas clásicas, planteada —como en otro tiempo— con exigencia y seriedad, podría contribuir de manera notable a que la de letras volviera a ser vista como una opción tan sólida como cualquier otra.

Esta otra reflexión se me antoja muy próxima a todo lo anterior: “En la vieja escuela […] el latín y el griego se estudiaban a través de la gramática, mecánicamente; pero la acusación de mecanicismo y aridez sería muy injusta y poco acertada. Estamos hablando de jóvenes a quienes conviene inculcar ciertos hábitos de diligencia, exactitud, compostura incluso física, concentración psíquica en determinadas cuestiones que no se pueden adquirir sin la repetición mecánica de actos disciplinados y metódicos. […] Habrá que sustituir el latín y el griego como eje de la escuela formativa y se sustituirá, pero no será fácil disponer la nueva asignatura o el nuevo conjunto de asignaturas en una estructura didáctica que proporcione resultados equivalentes en la educación y en la formación general de la personalidad”. Quizá todo esto de la diligencia, la exactitud, no digamos la compostura, suene retrógrado, elitista o quién sabe qué; pero, bueno, son palabras de Gramsci.

Sobre el autor: Iñigo Ruiz Arzalluz es profesor de Filología latina en la Facultad de Letras de la UPV/EHU

Una versión de este texto apareció originalmente en campusa.

El artículo Las lenguas clásicas y el desprestigio de las humanidades se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Beagleko bidaian, Charles Darwin konturatu zen animalia amerikarrek europarren antz handia zutela, baina ez zirela berdin-berdinak. Desberdintasun horiek inguruneak eragindako egokitzapenen ondorio izan zitezkeela pentsatu zuen. Agian, beren ingurunera ondoen egokitutako gaitasunak zituzten animaliak besteak baino gehiago bizi ziren. Eta hori hala izanda, gaitasun horiek transmititu ahal zizkieten ondorengoei, herentzia bitartez. Fenomeno horri izen bat jarri zion: hautespen naturala.

Gaur egun badakigu herentzia genetikoak ez duela horrela funtzionatzen, aldaketa genetikoak askoz motelagoak eta sotilagoak dira. Baina Darwinen ideiek hankaz gora garri zuten orduko ezagutza zientifikoa.



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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Dijo una vez el escritor de ciencia ficción Gregory Benford que «Todo nuestro conocimiento es sobre el pasado, pero todas nuestras decisiones son sobre el futuro». Sin embargo, nuestra realidad es que no tendemos a pensar en ese futuro como algo que se materializa a partir de las decisiones que tomamos, sino que lo vemos como una especie de lugar en el tiempo que aparecerá por generación espontánea cuando nos aproximemos lo suficiente a él y rara vez escogemos conscientemente el camino que nos llevará hasta allí. Esto, en la práctica, es como ir por la autopista en un vehículo sin conductor, sin hacer caso a las señales y sin haber decidido cuál será el destino de nuestro viaje. ¿Es posible que todo vaya tan rápido que no nos esté dando tiempo ni a advertir el paso de los kilómetros por una ventanilla a la que ni siquiera nos estamos asomando?

Estamos viviendo cambios a una velocidad que ni siquiera somos capaces de asumir.
Fuente:: Pixabay/jingoba

Pero, además de ser un «incierto» destino ―a veces no tan incierto como creemos si aprendemos a leer las pistas del presente― el futuro puede cumplir una función que casi nunca se le tiene en cuenta: la de herramienta. Y un ejemplo muy claro lo vemos en la ciencia: el descubrimiento, la investigación… son literalmente imposibles sin un pie en el mañana, sin unos objetivos, sin una meta.

Cada época a lo largo de la historia de la humanidad ha imaginado el futuro de una forma. Lamentablemente, en la nuestra tiene un aspecto más bien sombrío; pero no siempre fue así. Me pregunto si, de alguna manera, esta visión del futuro está relacionada con los primeros grandes desencantos que la ciencia trajo consigo a mediados del siglo XX, como la bomba atómica o la promesa de una conquista espacial que se vaporizó en el mismo momento que un país demostró que era superior a otro, tirando por tierra los sueños de aquellos que ya acariciaban la idea de una humanidad global multiplanetaria.

Bill Anders tomó una de las primeras fotos de la Tierra desde la Luna el 24 de diciembre de 1968 durante la misión Apollo 8. Aún hoy, es todo un símbolo de lo que la humanidad es capaz de lograr cuando se lo propone. Fuente: NASA

A pesar de todos los avances científicos que han hecho de este uno de los momentos más prósperos de nuestra especie, da la impresión de que la confianza en la ciencia es cada vez menor ―o a lo mejor lo único que está pasando es que internet amplifica demasiado voces que son, en realidad, más ensordecedoras que numerosas―. Muchos asistimos atónitos cada día a la puesta en duda de hechos comprobados desde hace milenios, como la esfericidad de la Tierra; o nos encontramos con la extraña circunstancia de que en pleno siglo XXI, y con un smartphone en la mano ―un objeto que no funcionaría sin décadas de desarrollo científico en una diversidad nada desdeñable de campos― hay personas que consideran que los datos y las leyes científicas son una cuestión de opinión. Por ello es curioso que hace no tanto, cuando la ciencia no había conseguido, ni demostrado, tanto como hoy, la confianza en ella fuera espectacularmente mayor. O a lo mejor no tan curioso. Alguien nacido a finales del siglo XIX pudo, perfectamente, haber crecido sin electricidad, sin teléfono, sin radio, sin automóviles, haber visto morir a la mayoría de sus hermanos durante la infancia… y haber muerto en un mundo en el que conseguimos erradicar enfermedades, comunicarnos de forma instantánea de un punto a otro del planeta y llegar a la Luna. ¿Cómo no iba a creer, en esas circunstancias, en la ciencia?

Primer vuelo con motor de los hermanos Wright, en 1903. Una persona nacida a finales del siglo XIX pudo vivir desde el desarrollo del primer avión hasta nuestra llegada a la Luna. Fuente: Dominio público

Aquella fue una de las épocas más bonitas ―y más locas― del pensamiento científico: la que «estrenó» los primeros adelantos modernos de la ciencia y la tecnología como si de juguetes nuevos se tratara. Como niños. Y duró bastante, al menos hasta los años cincuenta o sesenta del siglo XX, décadas en las que se imaginó el futuro como nunca se había hecho antes… justo el futuro que nos viene a muchos a la mente cuando queremos dejar la distopía a un lado: el de los coches voladores, la domótica, la automatización, la energía de fusión o el hyperloop… ¿Dónde quedó todo aquello? Pues, aunque no lo parezca, está por todas partes.

No es que no se haya intentado crear coches voladores hasta ahora. En el número de enero de 1933 Modern Mechanics, ya apareció algún intento, solo que en la práctica no resultaron demasiado viables. Fuente: Libre de derechos

Como decíamos al comienzo, el futuro es una decisión, y hay visiones que decidimos llevar a cabo y otras que no. Por qué o los intereses que ha podido haber detrás es otra cuestión. Otras veces es simplemente una cuestión de imposibilidad técnica. Aquellos futuros pasados también hablaron de aviones a reacción, satélites geostacionarios, aspiradores robóticos ―como conté en mi último artículo para el Cuaderno de Cultura Científica―, de redes de comunicaciones globales, ordenadores y teléfonos portátiles… pero a lo mejor estamos tan acostumbrados a todo ello que no nos maravilla tanto como creemos que lo haría surcar los cielos en nuestro utilitario. ¿Seguro? Si viviéramos en ese mundo en el que los coches voladores estuvieran por todas partes, ¿nos parecerían tan increíbles?

Imaginar el futuro es, simplemente, imaginar todo aquello que podría ser posible. No necesariamente verosímil, sino posible, y, de esta manera, abrir caminos en la memoria colectiva para que otros, cuando llegue el momento de desarrollo científico y tecnológico propicio, puedan recorrerlos. A veces ese momento nunca llega, otras veces tomamos otras bifurcaciones, pero casi todo lo que una vez imaginamos se hizo, de una forma u otra, realidad. Así que solo queda plantearnos: si supiéramos que se puede hacer realidad, ¿con qué tipo de futuro queremos que sueñe la ciencia?

Bibliografía

Benford, G. (2010). The wonderful future that never was. Hearst Books.

Gil, J. M. y Polanco Masa, A. (2017). Aviones bizarros. Los aparatos más asombrosos de la historia de la aviación. Glyphos.

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

El artículo ¿Para qué sirve el futuro? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Isaac Newton jakin-min handiko fisikoa, alkimista, filosofoa eta matematikaria izan zen. 1642ko Gabon Gauean jaio zen Erresuma Batuan, eta asko ikasi eta hainbat esperimentu egin ostean, ulertu zuen lege unibertsal bakar batek azaldu zezakeela unibertsoko mugimendua.

Oso gazte argia zen, eta Cambridgeko unibertsitatera bidali zuten ikastera. Ordea, matrikula osoa ordaindu ezin zuenez, zerbitzari aritu behar izan zuen.

Unibertsitatean ez zegoenean, bere kabuz esperimentuak egiten pasatzen zuen denbora, optika eta gorputzen mugimendua ikertzen, gehienbat. Hala, prisma batekin esperimentuak eginez,  frogatu zuen argi zuria gainontzeko kolore guztien baturaz osatua dagoela.

1. irudia: “Newton: Grabitatea ekinean” komikiaren azala. (Ilustrazioa: Jordi Bayarri / Ikaselkar)

Bere lanik esanguratsuena gorputzen mugimenduari buruz egin zituen ikerketak izan ziren. Bere ondorioak Filosofia Naturalaren Printzipio Matematikoak liburuan argitaratu zituen, eta printzipio horietan proposatu zuen hiru legek gobernatzen dutela gorputzen mugimendua, eta baita unibertsoa ere.

Londreseko Txanpon-etxeako zuzendaria izan zen Newton, bai eta Royal Society-ko presidente ere.

2. irudia: “Newton: Grabitatea ekinean” komikiaren orri bat, non azaltzen den Newton eta sagarraren pasadizo mitikoa. (Ilustrazioa: Jordi Bayarri / Ikaselkar)

“Zientzialariak” komiki-sortaren ale honetan ikusiko dugu, zelan Isaac Newton zientziari erabat lotu zitzaion, eta ezagutuko dugu nola egin zituen aurkikuntza txundigarri horiek, gure unibertsoa hobeto ulertzen laguntzen digutenak, baita gaur egun ere.

“Newton: Grabitatea ekinean” Ikaselkar argitaletxeak argitaratzen duen “Zientzialariak” komiki-sortaren azken alea da. Komikiek haur eta gazteen artean irakurzaletasuna sustatzea eta euskaraz irakurtzeko ohitura zabaltzea ditu helburu. Horrez gain, irudi-sorta atsegin eta hizkuntza hurbilaren bidez, haur eta gazteei zientzia gerturatzea ere nahi du egitasmoak. Komikien bidez zientzialari eta pentsalari ezagunen biografiak eta lorpenak plazaratzen dira: Marie Curie, Galileo, Darwin, Hipatia edo Aristoteles.

Argitalpenaren fitxa:

• Izenburua: Newton: Grabitatea ekinean
• Egilea: Jordi Bayarri
• Itzultzailea: Maialen Berasategi
• Argitaletxea: Ikaselkar
• Urtea: 2015
• Orrialdeak: 48 orrialde
• ISBNa: 978-84-16438-59-4

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Acabo de terminar de leer la magnífica novela MANIAC del escritor chileno Benjamín Labatut. En cierto momento de la misma, se habla de cómo a finales del siglo XIX el matemático ruso-alemán George Cantor puso patas arriba el mundo de las matemáticas al echar por tierra las ideas sobre el infinito que se daban por buenas hasta ese momento, en particular, demostró que existía más de un infinito o que la cantidad de puntos de un segmento es la misma que la de un cuadrado. Aquí tenéis un fragmento sacado de esta novela.

Cantor fue un hombre extraordinario. Creó la teoría de conjuntos, una pieza clave de las matemáticas modernas, pero también contribuyó a la crisis fundamental cuando logró algo que parecía absolutamente imposible: expandió el infinito. Antes de Cantor, el infinito era considerado puramente como un constructo mental, sin ninguna correspondencia real en la naturaleza. Ilimitado e interminable, mayor que cualquier número, el infinito, si bien algo fantasioso, era una abstracción muy útil, y había demostrado ser una herramienta muy poderosísima. Armados con ella, podíamos estudiar cambios infinitesimales y considerar múltiples escenarios que eran simplemente impensables sin las maravillosas matemáticas del infinito, a pesar de que muchos sentían una desconfianza atávica hacia su mera existencia. Platón y Aristóteles detestaban la idea del infinito, y su rechazo se había vuelto la norma hasta que llegó Cantor a finales del siglo XIX y demostró que no había solo un tipo de infinito, sino una multiplicidad. Su tesis causó un caos que afectó a todas las ramas de las matemáticas, ya que su paisaje teórico –donde cada nuevo infinito parecía ser más vasto que todo lo que habíamos conocido antes- estaba lleno de nociones contradictorias y absurdos de carácter lógico que parecían haber surgido de la imaginación de alguna deidad enloquecida. Al utilizar sus nuevas ideas, Cantor podía demostrar que había tantos puntos en una línea de un centímetro como a lo largo de todo el espacio. Había dado un salto gigantesco hacia lo desconocido y encontrado algo único, algo que nadie siquiera consideró antes que él. Pero sus críticos, que eran muchos y variados, decidieron que había ido demasiado lejos. Por interesantes que fueran, sus infinitos jamás podían ser tomados como objeto serio de estudio. Sus ideas, dijeron, no eran más que un juego, un divertimento, un delirio más propio de la teología que de la matemática. Cantor se defendió con uñas y dientes, armado de una prueba que parecía irrefutable y que mostraba, con toda la belleza y la fuerza de la lógica, que él estaba en lo correcto: “¡La veo, pero no la creo!”, escribió a un amigo cercano cuando la terminó, y su mayor problema, a partir de entonces, fue que muchas otras personas fueron incapaces de aceptar ese nuevo artículo de fe.

Portada de la novela MANIAC (Anagrama, 2023), del escritor chileno Benjamín Labatut (1980)

En esta serie de entradas del Cuaderno de Cultura Científica, con el título de “El infinito en un segmento”, vamos a hablar sobre estas ideas revolucionarias de Cantor sobre el infinito.

Los números naturales

Para hablar del infinito vamos a considerar diferentes familias de números. La primera familia que fue inventada, o descubierta si somos más bien platónicos, por la humanidad, es la familia de los números naturales, que son los números que utilizamos para contar.

Números naturales = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, …}.

El primer paso que la humanidad realizó hacia el descubrimiento de los números naturales fue darse cuenta de que se podía comparar la cantidad de elementos de dos conjuntos estableciendo una correspondencia entre los elementos de ambos. Por ejemplo, si en una conferencia hay sillas libres, en las que no se ha sentado nadie, esto significa que hay más sillas que personas han acudido a la charla; por otra parte, si todos los asientos están ocupados y hay personas de pie, esto significa que hay más personas que sillas; y si todos los asientos están ocupados y no hay personas de pie, entonces hay las mismas sillas que personas. Si no se conoce el concepto de número, obviamente no es posible saber cuál es el número de personas que han acudido a la conferencia, pero sí se puede establecer si hay más personas o sillas, o son la misma cantidad. El acto de que una persona se siente en una silla es la correspondencia que se establece entre el conjunto de personas que acuden a la conferencia y el conjunto de sillas que hay en el recinto de la misma, que en el caso de que sean las mismas, se dice que se ha establecido una “correspondencia uno-a-uno” entre los elementos de los dos conjuntos.

Hace milenios los pastores podían comprobar, sin conocer los números, si todas las ovejas que habían sacado a pastar por la mañana regresaban a la tarde. Para ello, los pastores debían de colocar una piedra, u otro pequeño objeto, en algún recipiente, por cada oveja que salía a pastar al campo, y cuando regresaban, iban sacando una piedra por cada animal que llegaba. Sabían que habían regresado todas si al final no quedaba ningún guijarro en el recipiente, y que se había perdido alguna oveja, o habían sido atacadas por los lobos, si aún quedaban piedras.

Ovejas en el establo, óleo sobre lienzo del artista francés del siglo xix N. Balliquant

El siguiente paso fue considerar familias de referencia respecto a las cuales comparar los conjuntos de objetos que se deseaba “contar”, que podían ser los dedos de las manos, piedras, nudos de una cuerda, muescas en el suelo, en un palo o en un hueso, para poder asociar cualquier cantidad de animales, plantas u objetos con el mismo número del conjunto de referencia. Así, dos ovejas se correspondían con dos dedos, dos muescas o dos piedras, cinco personas con cinco muescas. Este fue el origen del primer concepto, muy básico, pero un salto fundamental, de número desarrollado por la humanidad, así como el proceso de contar asociado, operación que consiste en añadir un objeto de referencia más por cada nuevo sujeto a contar. Esos elementos de referencia “inventados” se podían utilizar para “contar” cualquier conjunto de objetos y eran manejados por todas las personas de una misma zona.

Por lo tanto, en el nacimiento de los números naturales jugó un papel fundamental el concepto de “correspondencia uno-a-uno”, asociado al proceso de contar. Si queremos saber cuántas patas tiene un pulpo, contamos, es decir, establecemos una correspondencia uno-a-uno entre el conjunto de patas del pulpo y los números {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}. Luego el pulpo tiene 8 patas.

Pero volvamos al conjunto de todos los números naturales. Si los intentamos contar, 1, 2, 3, 4, … 1.021, 1.022, 1.023, 1.024, … 2.345.678, 2.345.679, 2.345.680, 2.345.681, … no terminaríamos nunca. Cualquier número que consideremos (y hay números muy, muy grandes, como mostramos en la entrada Un paseo por los grandes números [https://culturacientifica.com/2022/11/16/un-pequeno-paseo-por-los-grandes-numeros/]), siempre podemos tomar números más grandes, de hecho, bastará con tomar el siguiente, sumarle 1, al mismo. Por lo tanto, el conjunto de los números naturales es un conjunto interminable, ilimitado, es decir, el proceso de contar sus elementos no tiene fin, por eso se dice que es un conjunto “infinito”.

Desde la antigüedad se conocía el concepto de infinito y que el conjunto de los números naturales es infinito, sin embargo, aunque durante siglos se trabajó con el infinito y sirvió para muchas investigaciones matemáticas, era un concepto un poco vago, asociado con lo interminable, lo ilimitado, una especie de número más grande que todos los números naturales.

Los números enteros

El conjunto de los números enteros está formado por los números naturales, el cero y los números negativos.

Números enteros = {… –9, –8, –7, –6, –5, –4, –3, –2, –1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, …}.

Esta familia de números es también infinita, lo cual nos plantea una interesante cuestión. ¿Podemos comparar la cantidad de elementos de estos dos conjuntos? ¿Cuál de los dos conjuntos es más grande, tiene mayor cantidad de elementos? Por una parte, podemos pensar que el conjunto de los números enteros es mayor que el de los números naturales, puesto que este último está dentro del anterior. Pero, por otro lado, ambos conjuntos tienen una cantidad infinita de elementos, por lo que se pensaba que la cantidad de elementos era la misma, infinitos.

El matemático ruso-alemán George Cantor (1845-1918) utilizó la misma herramienta que se había utilizado en el origen de los números para establecer si dos conjuntos infinitos tenían la misma cantidad de elementos, la correspondencia uno-a-uno. Y efectivamente, los conjuntos de los números naturales y los números enteros tienen la misma cantidad de elementos puesto que se puede establecer una correspondencia uno-a-uno entre ambos. Podemos “contar” los números enteros, es decir, establecer esa correspondencia entre los números naturales {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, …} y los enteros, de la siguiente forma: 0, 1, –1, 2, –2, 3, –3, 4, –4, 5, –5, … Es decir, estamos estableciendo la correspondencia uno-a-uno mediante la posición, el orden en el que contamos. En consecuencia, la cantidad de elementos del conjunto de los números enteros es igual al de los números naturales.

Biyección entre los números naturales y los números enteros

 

En matemáticas, un conjunto (infinito) se dice que es numerable si se puede establecer una correspondencia uno-a-uno con el conjunto de los números naturales.

Por lo tanto, el conjunto de los números enteros es numerable.

Que el conjunto de los números enteros, que contiene al conjunto de los números naturales, sea numerable nos lleva a una primera propiedad paradójica del infinito (la conocida paradoja de Galileo), que no se cumple la propiedad de los conjuntos finitos de que “el todo es mayor que la parte”. Otro ejemplo de esta propiedad paradójica del infinito es que hay la misma cantidad de números naturales, que la cantidad de números pares, aunque los números pares son solo una parte de los números naturales. La correspondencia uno-a-uno canónica entre ambos conjuntos es la siguiente, a cada número natural n le corresponde el número par 2n.

Precisamente, el hotel infinito de Hilbert, que presentó el matemático alemán David Hilbert (1862-1943) en una conferencia de 1925, es un conocido experimento mental que pone de manifiesto esta propiedad paradójica del infinito. El experimento mental nos dice que “un hotel completo con infinitas habitaciones puede acomodar a nuevos clientes que lleguen, incluso si estos son infinitos, e incluso este proceso se puede repetir una cantidad infinita de veces” (podéis ver el video que grabamos para la sección Una de mates, del programa de televisión Órbita Laika: El hotel infinito).

En la novela gráfica Las calles de arena (2009), de Paco Roca, el protagonista se ve atrapado en un misterioso hotel que “lo diseñó un tal Hilbert, matemático”Los números racionales

La siguiente familia de números es la familia de los números racionales, que incluirá a los números enteros, luego también a los números naturales. Los números racionales, o fraccionarios, son aquellos números que se expresan como cociente a / b de dos números enteros a y b. Por ejemplo, los cocientes 1 / 2, 7 / 9, 1 = 1 / 1, –5 / 3 o –4 / 37, por mencionar algunos.

Los números racionales son infinitos, pero además tienen una propiedad muy interesante, la conocida propiedad arquimediana, que nos dice que entre cualesquiera dos números racionales siempre existe otro número racional intermedio. Por ejemplo, entre 0 y 1 está 1 / 2, entre 0 y 1 / 2 está 1 / 4, entre 0 y 1 / 4 está 1 / 8, y así indefinidamente.

Esta propiedad nos lleva al relato El libro de arena del escritor argentino Jorge Luis Borges (1899-1986), a quien le apasionaba el tema del infinito. En él se desafía a Borges a abrir el libro por la primera página:

Me dijo que su libro se llamaba el Libro de Arena, porque ni el libro ni la arena tienen ni principio ni fin.

Me pidió que buscara la primera hora.

Apoyé la mano izquierda sobre la portada y abrí con el dedo pulgar casi pegado al índice. Todo fue inútil: siempre se interponían varias hojas entre la portada y la mano. Era como si brotaran del libro.

-Ahora busque el final.

También fracasé; apenas logré balbucear con una voz que no era la mía:

-Esto no puede ser.

La portada del libro de arena sería el 0, la contraportada el 1, y las hojas se corresponderían con los números racionales entre 0 y 1. Por cierto, que el título de este relato parece dar nombre a la novela gráfica de Paco Roca que hemos mencionado arriba, Las calles de arena.

La propiedad arquimediana nos sugiere que hay una gran cantidad de números racionales, que están muy apretados, muy juntos unos de otros, no solamente existe una infinidad de número racionales, sino que entre cualesquiera dos números racionales también existen infinitos números racionales. Esto nos lleva a pensar que quizás el infinito de los números racionales es mayor que el infinito de los números naturales, o dicho de otra forma, que los números racionales no se pueden contar. Sin embargo, para nuestra sorpresa, esto no es así, hay tantos números racionales como números naturales.

Demostremos primero que los números racionales positivos son numerables, haciendo uso del método diagonal que utilizó el propio Cantor. Para ello tengamos en cuenta que los números racionales positivos son de la forma a / b, con a y b números naturales. Por lo tanto, vamos a representarlos en una retícula “infinita” en la cual los números de la primera fila tendrán el 1 en el denominador, mientras que el numerador serán los números naturales empezando desde 1 en cada columna, los de la segunda fila tendtrán el 2 en el denominador y el numerador como en la primera fila, y así para las demás filas, como en la siguiente imagen. Por lo tanto, un número de la forma a / b estará en la fila b y en la columna a.

Una vez distribuidos de esta forma, los vamos a contar de forma diagonal, como aparece en la siguiente imagen.

Por lo tanto, estaríamos “contando” (estableciendo una correspondencia uno-a-uno con los números naurales) los números de la forma a / b de la siguiente forma

1, 2, 1/2, 1/3, 2/2, 3, 4, 3/2, 2/3, 1/4, 1/5, 2/4, 3/3, 4/2, 5, 6, 5/2, 4/3, 3/4, 2/5, 1/6, 1/7, 2/6, 3/5, 4/4, 5/3, 6/2, 7, …

Aunque de esta forma hay números que estamos contando más de una vez, por ejemplo, todas las fracciones de la forma n / n son iguales a 1, todas las fracciones de la forma n / 2n son iguales a 1 / 2, o las de la forma 3n / 4n son iguales a 3 / 4. En general, si a y b tienen factores comunes, la expresión a / b puede simplificarse a una extresión a’ / b’ de forma que a’ y b’ no tienen factores comunes. En concreto, si n es el factor común de a y b, es decir, a = a’ x n y b = b’ x n, entonces

Por lo tanto, solo consideramos las fracciones de la forma a / b, donde a y b no tienen factores comunes y al contar las fracciones según el orden diagonal anterior, saltamos las fracciones con factores comunes, quedando así (al empezar a contar):

1, 2, 1/2, 1/3, 3, 4, 3/2, 2/3, 1/4, 1/5, 5, 6, 5/2, 4/3, 3/4, 2/5, 1/6, 1/7, 3/5, 5/3, 7, …

En conclusión, los números racionales positivos son numerables. Y ahora, utilizando el mismo argumento que para los números enteros, puede demostrarse fácilmente que todos los números racionales son numerables, contando primero el 0 y después utilizar el orden anterior pero incluyendo los negativos, con ese mismo orden, de forma alternada.

0, 1, –1, 2, –2, 1/2, –1/2, 1/3, –1/3, 3, –3, 4, –4, 3/2, –3/2, 2/3, –2/3, 1/4, –1/4, 1/5, –1/5, 5, –5, 6, –6, 5/2, –5/2, 4/3, –4/3, 3/4, –3/4, 2/5, –2/5, 1/6, –1/6, 1/7, –1/7, 3/5, –3/5, 5/3, –5/3, 7, – 7, …

El tema central de la novela gráfica Última lección en Gotinga (001 Ediciones), de Davide Osenda, es el infinito. En este cómic se ilustra la versión sencilla de la paradoja del hotel de Hilbert

Una cuestión interesante a destacar en la demostración de la numerabilidad de los números racionales (positivos) es que ya no es posible “contar” con un orden “natural” en el que se mantenga el orden del valor de los números, es decir, que se cuentan los números de menor a mayor.

Por otra parte, la forma de ordenar los números racionales, es decir, de establecer la correspondencia uno-a-uno con los números naturales no es única. Por ejemplo, otro orden posible, para los números racionales positivos, sería ordenar las fracciones a / b, con a y b sin factores comunes, según el valor de la suma a + b, desde 1 en adelante, y con a de menor a mayor (o lo que es lo mismo, b de mayor a menor), como se muestra a coninuación.

1/1, 1/2, 2/1, 1/3, 3/1, 1/4, 2/3, 3/2, 4/1, 1/5, 5/1, 1/6, 2/5, 3/4, 4/3, 5/2, 6/1, 1/7, 3/5, 5/3, 7/1, 1/8, 2/7, 4/5, 5/4, 7/2, 8/1, …

En esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica hemos visto ejemplos de conjuntos numerables, que tienen la misma cantidad de elementos que el conjunto de los números naturales. En la siguiente entrada veremos, entre otras cosas, que existen conjuntos infinitos no numerables, como el conjunto de los números reales, como demostró el matemático ruso-alemán George Cantor, demostrando que existen más de un infinito.

Equals Infinity / Igual a infinito (1932), del artista alemán Paul Klee (1879-1940). Fuente: MoMA

Bibliografía

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

2.- David Foster Wallace, Todo y más, Breve historia del infinito, RBA, 2013.

3.- J. Stillwell, The Real Numbers: An Introduction to Set Theory and Analysis,

Undergraduate Texts in Mathematics, Springer, 2013.

4.- Eli Maor, To infinity and Beyond, A Cultural History of Infinity, Birkhauser, 1987.

 

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 infinito en un segmento (1) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ramón Muñoz-Chápuli Oriol

Nature Communications aldizkarian argitaratutako ikerketa batek lehen aldiz deskribatu du keinu sinboliko bat primateak ez diren animalietan. Kaskabeltz japoniarraren kasuan (Parus minor), bikotekideetako batek hegazkada arina egiten du besteari adierazteko habian bere aurretik sar dadila.

Irudia: kaskabeltz japoniarra (Parus minor). (Argazkia: Alpsdake / Wikimedia Commons)

Anekdota oso ezaguna da; hainbat protagonista egotzi zaizkio eta askotariko irainak gehitu dizkiote. Horrela esaten du: bi gizonek topo egiten dute ate baten aurrean. “Ez dut ergel bat nire aurretik pasatzen utziko”, esaten du batek. “Nik bai, aurrera”, erantzuten dio besteak.

Eta azken horrek keinu bat egiten du eskuaz, hura aterantz zuzenduz. Seinalatzeko edo atentzioa leku zehatz batera zuzentzeko erabiltzen diren keinu horiei “deiktiko” esaten zaie. Horrez gain, gizakiok keinu sinbolikoak ere erabiltzen ditugu komunikatzeko. Azken horietan, ez dago ageriko harremanik keinuaren eta esanahiaren artean. Adibidez, eskua astintzea agur adierazteko, edo behatzak gora begira jartzea dena ondo doala esateko.

Animalia asko soinuen bidez komunikatzen dira eta, zenbait kasutan, baina askoz gutxiago, keinuen bidez. Fenomeno hori batez ere primateengan hauteman da, gurekin duten ahaidetasuna dela eta. Izan ere, txinpantzeetan 19 esanahi ezberdin dituzten 66 keinu arte deskribatu dira, hala nola hurbil zaitez, urrundu zaitez eta garbi nazazu. Keinu horiek batez ere deiktikoak dira; txinpantzeak lagunaren atentzioa erakarri eta seinalatu egiten du, bere asmoa komunikatzeko. Primateetatik haratago, keinu deiktiko batzuk deskribatu dira, halaber, mika eta beleetan, hala nola harrapakari bat nondik datorren adieraztekoak. Eta taldean ehizan ibiltzen diren koral arrainek (Plectropomus) ere harrapakina non ezkutatu den adierazteko seinale bat dute.

Baina primateetan ez ezik, ez da beste keinu sinboliko argirik deskribatu. Orain arte. Izan ere, kaskabeltz japoniarrak (Parus minor), gure kaskabeltz handiarengandik (Parus major) oso antzekoa denak, keinu berezi bat garatu du bikotekideari adierazteko habian bere aurretik sar dadila.

Baina hori ez da txoritxoak ekarri duen sorpresa bakarra. 2016an, bere kantuan konposizio sintaktikoaren ezohiko kasu bat deskribatu zen. Kaskabeltz japoniarrak lau nota nagusi ditu: A, B, C eta D. ABC konbinatzen dituenean, kideek alboetara begiratzen dute egon daitezkeen mehatxuak detektatzeko. Eta D nota errepikatzen duenean, gainerako kaskabeltzak taldean biltzen dira arrisku bati aurre egiteko. Bada, ABC-D deia entzutean (bozgorailu batean erreproduzituta),  kaskabeltzak alboetara begiratu eta bozgorailura doaz hegan; baina D-ABC deia eginez gero, txoriek ez dute erreakzionatzen. Hau da, bi mezuek sintaxi zehatz bat behar dute txoriek ulertzeko.

Oraingoan, kaskabeltz japoniarrak harrituta utzi gaitu berriro, sar zaitez zu aurretik esan nahi duen keinu sinbolikoa erabiltzean. Hegazti horiek sarbide estuak dituzten zuhaitz zuloetan edo habiak sortzeko kaxatan eraikitzen dituzte habiak. Bikotea habiara iristen denean txitentzako janarekin, bietako batek —oro har emeak—, hegoak astintzen ditu; eta seinale horren bidez adierazten dio harrari aurretik sar dadila habian. Harrak hegoak astintzen dituenean edo emeak seinalerik egiten ez duenean, aldiz, emea sartu ohi da aurretik. Bideo hauetan ikus daiteke portaera hori:





Txorietan gorputzaren mugimenduen bidezko portaera patroi estereotipatu asko hauteman izan dira aurretik gorteatzean. Baina behaketa berri honetan harrituta uzten gaituena da, ekintza sinplea dirudien arren, kaskabeltzek keinu sinboliko bat (hegoak astintzea) garatu dutela, esanahiarekin inolako harremanik ez duena: “zoaz aurretik. Horrek agerian jartzen du oso garrantzitsua dela animalien komunikazio mekanismoak ezagutzea hizkuntzen bilakaera ulertzeko, batez ere gurearen bilakaera, gizaki bihurtu gintuen berebiziko fenomenoa baita.

Egileaz:

Ramón Muñoz-Chápuli Oriol Animalien Biologiako Katedraduna (erretiratua) da Malagako Unibertsitatean.

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2024ko apirilaren 8an: El pájaro que se comunica con un gesto simbólico.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Muchas estructuras biológicas se forman mediante el autoensamblaje de bloques de construcción moleculares. Un nuevo estudio teórico explora cómo la forma de estos bloques de construcción puede afectar la velocidad de formación. El modelo simplificado muestra que los bloques hexagonales pueden formar estructuras grandes mucho más rápidamente que los bloques triangulares o los cuadrados. Estos resultados podrían ayudar a los biólogos a explicar algunos aspectos del comportamiento celular y, al mismo tiempo, inspirar a los ingenieros en la elaboración de diseños de autoensamblaje más eficientes.

Ciertos virus y estructuras biológicas están formados por piezas autoensamblables que pueden caracterizarse por sus formas geométricas. Por ejemplo, algunos tipos de bacterias albergan carboxisomas, que son compartimentos icosaédricos (de 20 caras) formados por subunidades hexagonales y pentagonales autoensambladas.

Para investigar el papel que juega la forma en el proceso, el equipo de investigación simuló el autoensamblaje de estructuras bidimensionales con tres tipos de bloques de construcción: triángulos, cuadrados y hexágonos. El modelo asume que los bloques se unen a lo largo de sus bordes, pero que estas interacciones son reversibles, lo que significa que las estructuras resultantes pueden desmoronarse antes de crecer mucho. Los investigadores descubrieron que ciertas formas eran mejores que otras para ensamblarse en estructuras más grandes, ya que tendían a formar estructuras intermedias con más enlaces alrededor de cada bloque. En concreto, los bloques hexagonales resultaron ser el material de construcción más eficiente, formando estructuras de 1.000 piezas 10.000 veces más rápido que los bloques triangulares.

El modelo permite comprender este fenómeno matemáticamente, poniendo de manifiesto una simetría de escala inherente. Esta simetría permite determinar cómo el tiempo de ensamblaje escala en función del tamaño de la estructura, explicando así las grandes diferencias en la eficiencia del tiempo resultantes de las diferentes morfologías de los monómeros.

Los resultados no se limitan a estas formas geométricamente simples. Tienen relevancia más allá de estos modelos simplificados y aplicarían a una amplia gama de procesos de autoensamblaje biológicos y nanotecnológicos. Así, las ingenierías podrían mejorar la eficiencia de la nanofabricación eligiendo bloques de construcción con formas y ubicaciones de los puntos de unión optimizadas.

Referencias:

Florian M. Gartner and Erwin Frey (2024) Design Principles for Fast and Efficient Self-Assembly Processes Phys. Rev. X doi: 10.1103/PhysRevX.14.021004

Michael Schirber (2024) Shape Matters in Self-Assembly Physics 17, s36

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

El artículo Principios de diseño para el autoensamblaje se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Juanma Gallego

DESI kolaborazioaren lehen datuak unibertsoaren zabalpenari buruz finkatuen dagoen teoriarekin bat datoz, baina hainbat desbideraketa txiki atzeman dituzte ere.

1. irudia: hiru dimentsiotan eratu duten mapa orain arte egindako “osatuena” izan dela babestu dute zientzialariek. Espazioan ez ezik, denboran zehar energia ilunaren bilakaera neurtu dute. (Irudia: Claire Lamman / DESI)

Duela hainbat hamarkada zientzialariak konturatu ziren ez zutela ezer ulertzen. Kategorikoegia eman dezake baieztapenak, baina, hitz handitan berba eginda, horrelakoa zen egoera unibertsoaren eskalarik handienari zegokionez. Denborak aurrera egin ahala, astrofisikariek anabasa horretan ordena pixka bat jarri dute, baina, funtsean, gure ulermena nahiko eskasa da oraindik: jakin badakigu unibertsoaren %5 inguru baino ez dugula ezagutzen. Materia normala edo barionikoa da hori. Gainerakoari buruz, ezer gutxi dakigu.

Jakina denez, behatutako fenomenoetan abiatzen da errealitatea azaltzeko zientziak ematen duen azalpena, baina, aipatu bezala, kosmologiari dagokionez, behaketa horiek nahiko bitxiak izan dira azken hamarkadetan. Batetik, galaxietako izarren mugimenduari erreparatuta, astrofisikariak konturatu ziren uste baino askoz materia gehiago egon behar dela galaxia horietan; bestela, grabitazioaren kalkuluak ez datoz bat behatutako mugimenduekin. Hori azaltzeko, materia iluna kontzeptua asmatu zuten. Unibertsoaren %27 dela badakigu orain.

Baina unibertsoaren zabalpenari dagokionez ere, errealitatea ez dator bat ekuazioek aurreikusten dutenarekin. Kontrara, grabitatearen indarrari muzin egin eta unibertsoa zabaltzen ari da; gero eta azkarrago, gainera. Errealitate hori azaltzeko, momentuz, energia ilunaren kontzeptua sartu behar da kalkuluetan. Unibertsoaren %68 osatzen du. Ez da gutxi.

Osagai hauekin osatuta dago Lambda-CDM eredua, gaur egun unibertsoa azaltzeko onartuen dagoen eskema. Lambda terminoak energia ilunari egiten dio erreferentzia; CDMk, berriz, materia ilun hotzari (Cold Dark Matter). Bi indar horien arteko orekak baldintzatzen du unibertsoaren bilakaera.

Horretan sakontzeko bideak askotarikoak dira, eta orain nobedadeak daude ate-joka. Izan ere, energia ilun horri buruzko datu andana kaleratu berri dute. Sacramenton APS AEBetako Fisika Elkarteak egindako bilkura batean aurkeztu dituzte datuak. Zientzia artikuluak momentuz preprint egoeran daude; hots, oraindik ez dute igaro zientzia aldizkari batean agertu aurreko adituen ebaluazioa. Dena dela, hau nahiko ohikoa da datu garrantzitsu berriak zientzia komunitatean aurkeztu nahi direnean, gehienetan hirugarren batek antzeko datuak aurkezteko arriskua saihestu nahi delako. Distantziak distantzia, kazetaritzaren urrezko lege baten antzekoa da: ahalegindu behar zara informazio egokia eta zuzena ateratzen, ahalik eta arinen, beste inoren aurretik.

Kasu horietan, ikerketak plazaratzen dituen erakundearen prestigioaren arabera baloratu behar dira preprint horiek. Oraingo honetan ez dago zalantzarako tarte askorik: Lawrence Berkeley Laborategi Nazionalak gidatutako DESI kolaborazioak —70 erakundetako 900 zientzialari inguruk parte hartzen dute bertan— plazaratu ditu zientzia artikuluak. Energia Ilunerako Tresna Espektroskopikoa esan nahi du DESIk, eta Arizonako (AEB) Kitt Peak behatokian kokatuta dago. Unibertsoaren toki urrunenetatik argia jasotzen du, eta 5.000 puntutatik zuntz optiko bidez argia espektrografo batera eramaten du. Horren behaketa masiboa eginda, izugarrizko zenbakiak dituzte esku artean: oraindik martxan den behaketa bukatzen denerako, espero dute hiru milioi quasar eta 37 milioi galaxia jasoko dituztela. Hil bakoitzeko milioi bat galaxia gehitzen dituzte behatutakoen katalogoan, eta dagoeneko 450.000 quasar aztertu dituzte.

Bide horretatik, azken 11.000 milioi urteetan energia ilunaren efektuak aztertuz, DESI kolaborazioko ikertzaileek orain arte egin den unibertsoaren maparik osatuena sortu dute, hiru dimentsiotan. Modu horretan, astrofisikariek jakin nahi dute nolakoa zen unibertsoa hasierako garaietan, eta ondorengo eboluzioa ere ezagutu nahi dute. Iragarri dutenaren arabera, aurreneko aldia da unibertso gaztearen zabalpenaren historia neurtzeko prezisioa %1 baino gehiagokoa dela.

Emaitzei dagokienez, alde batetik, orain arte eskura dituzten datuek berretsi dute, funtsean, zientzia komunitatean onartuen dagoen unibertsoaren Lambda-CDM eredua. Bestetik, prentsa ohar batean iradoki dute aurkikuntza garrantzitsu bat egon daitekeela abian: “Unibertsoaren eredu estandarrekiko zenbait desbideraketa interesgarri erakusten dituzte gure emaitzek. Horiek babestu lezakete denboraren poderioz energia iluna eboluzionatzen ari dela”, adierazi du DESI kolaborazioko kide Ishak-Boushakik. Zuhurtzia erantsi du ondoren: “gero eta datu gehiago eskuratu, orduan eta hobeto jakin ahalko dugu ea aurkikuntza hau baliogarria den”. Dioenez, baieztatuz gero, lortutako emaitza argigarria izango da jakiteko zerk eragiten duen unibertsoaren zabalpen azeleratua, eta unibertsoaren eboluzioa ulertzeko “urrats handia” litzateke.

Momentuz, lehen urtean bildutako datuetan oinarritu dute analisia, baina dagoeneko hiru urte dituzte bilduta, bost urteko bizitza izango duen proiektu baten barruan. Logikoa denez, analisietan datu gehiago sartzen dituzten heinean, aztertu ahalko da ikusitako desberdintasun horiek gutxitzera ala handitzera jotzen duten, halako neurketetan desbideraketa estatistikoak gako izan ohi direlako.

Denboran zehar unibertsoak izan duen bilakaera aztertzeko, galaxien egituraketari erreparatu diote. Astrofisikariek susmatzen dute unibertsoaren lehen garaietan zegoen plasman izandako fluktuazio txikiek presio olatuak sortu zituztela, eta horiek gaur egun ere atzeman daitezkeela unibertsoan. Hau da, plasma horretan izandako hasierako “olatuak” gaur egun ikus ditzakegun egitura erraldoietan islatuta daude. Oszilazio akustiko barioniko deritze denboran isolatutako patroi horiei. Bada, burbuila horien itxurazko tamaina neurtuz, zientzialariek erregela bat bezala erabiltzen dituzte, eta horrek adierazten die unibertsoa nola ari den zabaltzen denboran zehar.

Distantzia jakin batera, ordea, oso urrun dauden galaxien argia ez da nahikoa kalkulu hauek egin ahal izateko, eta, horregatik, quasarren argia erabiltzen dute neurketetarako erreferentzia bezala.

Hidrogeno hodeiak

Behaketei esker, Lyman-alpha basoa izenekoa neurtzeko moduan egon dira, unibertsoaren iraganean 11.000 milioi urte atzera eginez. Unibertso osoan barreiaturik dauden hidrogenozko eremu zabalak dira Lyman-alpha basoa sortzen duten egiturak; izenaren arrazoia da baso batean sakabanatuta dauden zuhaitzen antzera zabaltzen direla, eta sare erraldoi bat osatzen dutela. Eremu horiek urruneko objektuen argia xurgatzen dute, argi horren espektroetan xurgatze lerroak uzten dituztelarik. Horrela, astrofisikariek ikusi dute urrunago dauden quasarren argia ohi baino Lyman-alpha hodei gehiagotik igaro dela, eta, horregatik, ondorioztatu dute hodei horiek askoz ugariagoak zirela unibertsoaren hasieran.

2. irudia: behatokiaren funtzionamenduaren irudikapen artistikoa. Quasarren argiaren espektroen bidez, ondorioztatu ahal dute galaxien arteko gas hodeien egitura. (Irudia: NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld/DESI)

Modu horretan, DESIk osatutako maparen bitartez posible da ikustea unibertsoan dagoen egitura: batetik, galaxiek batera osatutako harizpiak argi azaltzen dira; bestetik, harizpi hauen artean, objektu gutxiago dituzten tarte huts zabalak ikusi daitezke ere.

Analisia egiteko modua bera ere nahiko adierazgarria izan da, ezein isuri kognitibo saihetsi aldera zientzialariek datuak modu itsuan aztertu dituztelako. Hala, eraldatutako datuekin egin dute lan, eta horietan abiatuta sortu dute datuak aztertzeko kode informatikoa. Behin kode hori gauzatuta, benetako datu originalak jarri dituzte analisia egiteko.

“Analisia egin dugun moduagatik, konfiantza dugu gure emaitzetan; bereziki, Lyman-alpha basoa unibertsoaren zabalpena ikertzeko tresna oso baliagarria dela erakutsi digu”, adierazi du Berkeley laborategiko ikertzaile Julien Guyk. Dioenez, egunotan aurkeztu duten hau, haren bizitza osoan egin duen “neurketarik zehatzena” izan da.

Erreferentzia bibliografikoak:

• DESI Collaboration et al., DESI 2024 III: Baryon Acoustic Oscillations from Galaxies and Quasars. DOI: 10.48550/arXiv.2404.0300
• DESI Collaboration et al., DESI 2024 IV: Baryon Acoustic Oscillations from the Lyman Alpha Forest. DOI: 10.48550/arXiv.2404.03001
• DESI Collaboration et al., DESI 2024 VI: Cosmological Constraints from the Measurements of Baryon Acoustic Oscillations. DOI: 10.48550/arXiv.2404.03002

Egileaz:

Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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El pasado 1 de noviembre de 2023 la sonda Lucy visitó el que sería su primer destino de un largo viaje: el asteroide 152830 Dinkinesh, un pequeño cuerpo de aproximadamente 800 metros de diámetro que a su vez tenía en órbita un pequeño satélite de 220 metros de diámetro. Estos sistemas binarios no son nada extraños. De hecho, se calcula que aproximadamente un 15% de la población de asteroides cercanos a la Tierra entre los 200 metros y los 10 kilómetros de diámetro (o NEAs, por sus siglas en inglés) podrían ser binarios. Pero este satélite, llamado Selam, en realidad no es un asteroide cualquiera, sino que es un asteroide binario de contacto, formado por la coalescencia a baja velocidad de dos cuerpos en órbita alrededor de Dinkinesh y que, por lo tanto, en algún momento, en vez de un sistema binario pudo ser incluso un sistema triple.

Los sistemas de asteroides binarios suelen formarse a través de un proceso muy característico: la fisión rotacional. Este consiste en que un cuerpo, al que llamaremos padre, comienza a girar muy rápidamente debido a la fuerza que ejerce la radiación solar sobre este, un fenómeno al que llamamos efecto YORP, por Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack, los cuatro científicos que sentaron gran parte de la base teórica de este proceso.

Dininesh y Selam capturados por la cámara L’LORRI de la sonda Lucy el pasado 1 de noviembre de 2023. Si cruzáis los ojos al mirar la imagen, podréis ver algo de relieve sobre ambos cuerpos. Cortesía de NASA/Goddard/SwRI/Johns Hopkins APL/NOIRLab/Brian May/Claudia Manzoni.

Para explicarlo de una manera sencilla, el efecto YORP ocurre por la manera en que un cuerpo -en este caso un asteroide- absorbe la luz del Sol y la devuelve al especio como radiación infrarroja o calor. A causa de la propia rotación del asteroide, la cara que absorbe la energía solar no es exactamente la misma que posteriormente emitirá el calor, ya que hay un desfase entre el momento que se absorbe la radiación luminosa y la emisión del calor, de tal manera que se acaba emitiendo más calor desde un lado del asteroide que desde el otro.

Este calentamiento y enfriamiento asimétrico que se produce en la superficie del asteroide es suficiente para crear un empuje muy pequeño pero significativo: la emisión de calor desde la superficie del asteroide provoca una fuerza opuesta a la dirección del flujo de calor desde su superficie. Con el paso del tiempo este fenómeno puede alterar la velocidad de rotación del asteroide e incluso su órbita alrededor del Sol.

Si el asteroide “padre” comienza a girar muy rápido a causa de este efecto, parte de su materia puede separarse del asteroide, ser expulsada a su órbita y con el tiempo esos trozos coalescer y formar uno o varios satélites. Precisamente, un nuevo estudio (Merril et al. (2024)) ha calculado la edad de Selam estudiando el efecto YORP y las interacciones gravitatorias con Dinkinesh sin necesidad de tener que tomar una imagen completa con la que calcular su edad a través de los cráteres o sin un retorno de muestras.

En esta imagen podemos apreciar perfectamente la naturaleza de binario de contacto de Selam. Cortesía de NASA/Goddard/SwRI/Johns Hopkins APL.

Los investigadores de este nuevo artículo estiman que la edad de Selam está entre los uno y los diez millones de años, con una edad mediana de unos tres millones de años y que han obtenido a través de diversos modelos matemáticos con los que han podido calcular la evolución de este sistema, teniendo en cuenta incluso los parámetros de masa y densidad de los cuerpos, algo que suele complicar mucho este tipo de cálculos ya que no se conocen con detalle y no son perfectamente homogéneos en su interior.

En este artículo reflexionan que, si esta técnica se usa en más asteroides y las cifras convergen con las dataciones por conteo de cráteres, podría ser de gran utilidad, especialmente sobre asteroides que puedan haber sufrido cambios muy recientes en los que la población de cráteres se haya podido ver afectada, algo que provocaría un “reseteo” de su cronómetro y por lo tanto, resultar conflictivo a la hora de datar mediante esta técnica.

Pero este estudio abre también la puerta a poder datar los sistemas binarios sin necesidad de acercarnos con una nave espacial -como por ejemplo ha hecho la sonda Lucy-, lo que abre nuevas posibilidades a la hora de poder comprender mejor la formación y evolución de estos sistemas y que además podría tener consecuencias no solo a la hora de decidir los objetivos de misiones espaciales de investigación, sino también en las de defensa planetaria.

Y de nuevo pone también de manifiesto que los avances científicos pueden llegar también a través de la colaboración entre distintos campos de la ciencia, como puede ser la geología, la física o las matemáticas, tendiendo puentes que quizás antes habrían parecido imposibles.

Referencias:

Agrusa, Harrison F., Yun Zhang, Derek C. Richardson, Petr Pravec, Matija Ćuk, Patrick Michel, Ronald-Louis Ballouz, et al. (2024) Direct N-body Simulations of Satellite Formation around Small Asteroids: Insights from DART’s Encounter with the Didymos System The Planetary Science Journal  doi: 10.3847/PSJ/ad206b.

Levison, Harold (2024) The Discovery of a Contact-Binary Satellite of the Asteroid (152830) Dinkinesh by the Lucy Mission Research Square doi: 10.21203/rs.3.rs-3911173/v1

Merrill, C. C., A. R. Kubas, A. J. Meyer, y S. D. Raducan (2024) Age of (152830) Dinkinesh I Selam constrained by secular tidal-BYORP theory Astronomy & Astrophysics doi: 10.1051/0004-6361/202449716.

Sobre el autor: Nahúm Méndez Chazarra es geólogo planetario, divulgador científico u autor de la sección Planeta B.

El artículo Selam o la juventud de los sistemas de asteroides binarios se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Galaxian, gure kasuan Esne Bidean, badaude beste batzuk baino egokiagoak diren auzoak planeta bizigarriak sortzeko.

1. irudia: Kristina Armitage / Quanta Magazine.

Bizitza izateko ‑guk ezagutzen dugun bizitza behintzat‑, planeta batek izar lasai eta egonkor bat orbitatu behar du. Horrez gain, planetaren orbitak ia zirkularra izan behar du, planetak jasotzen duen beroa antzekoa izan dadin urte osoan zehar. Baina ezin du beroegi egon, gainazaleko urak ez irakiteko; ez eta hotzegi egon ere, ura izotz bihurtu ez dadin. Hau da, errekak eta itsasoak likido mantentzeko moduko tenperatura behar da.

Ezaugarri horiek dira izarren inguruan “eremu bizigarri” bat definitzen dutenak; eta horiek bilatu behar ditugu, beraz, exoplaneta bizigarrien esplorazioan. Baina zientzialariek gero eta gehiagotan jartzen dute galaxia osoa antzeko azterketa baten pean. Bestelako biosferak dituzten kontinenteek bestelako flora eta fauna dituzte; bada, era berean, galaxiako bestelako eremuek bestelako izar populazioak eta planetak izan ditzakete. Esne Bidearen historia turbulentua dela eta, badakigu galaxiaren txoko guztiak ez direla berdinak; eta, beraz, eremu galaktiko batzuk bakarrik izango lirateke egokiak bizitzeko moduko baldintzak izan ditzaketen planetak sortzeko.

Zientzialari exoplanetarioek bizitza estralurtarra zein lekutan bilatzeari buruzko ideiak lantzen ari dira, eta orain izarraren eta haren auzoaren jatorria ere kontuan dute; halaxe azaldu du Jesper Nielsenek, Kopenhageko Unibertsitateko astronomoak. Simulazio berriei esker, eta planetak bilatzen dituzten eta milioika izar monitorizatzen dituzten sateliteen behaketetan oinarrituta, ideia berri bat sortzen ari dira: auzo galaktiko ezberdinek (eta, agian, are galaxia ezberdinek ere bai) planetak modu ezberdinean sortuko lituzkete.

«Horrek, halaber, gure teleskopioak norantz bideratu hobeto ulertzen lagun diezaguke», esan du Nielsenek.

Geografia galaktikoa

Egun, Esne Bideak egitura konplikatua du. Haren zulo beltz supermasibo zentrala «erraboilak» inguratzen du, galaxiako herritar zaharrenetariko batzuk gordetzen dituen izarren masa lodi bat. Erraboila “disko meheak” inguratzen du, gau garbi eta ilunetan zeruan ikus dezakegun egitura bihurkaria. Izar gehienak, Eguzkia barne, disko mehearen espiral besoetan daude, zabalagoa den «disko lodi» batek inguratuta; azken horretan izar zaharragoak daude. Eta halo difuso eta gutxi gorabehera esferiko batek, materia ilunez, gas beroaz eta izar batzuez osatutakoak, arkitektura hori guztia inguratzen du.

2. irudia: zientzialariek jakin nahi dute ea Esne Bideko egitura batzuk besteak baino egokiagoak ote diren planeta bizigarriak sortzeko. (Argazkia: Merrill Sherman eta Samuel Velasco. Iturria: Quanta Magazine).

Gutxienez bi hamarkadetan zehar, zientzialariek planteatu dute ea baldintza bizigarriak ezberdinak diren egitura horien artean. Bizigarritasun galaktikoari buruzko lehendabiziko azterlana 2004koa da. Orduan, Charles Lineweaver, Yeshe Fenner eta Brad Gibson zientzialari australiarrek Esne Bidearen historia modelatu zuten, eta horretaz baliatu ziren eremu bizigarriak non aurki zitezkeen aztertzeko. Jakin nahi zuten ea zein izar anfitrioik zuten planeta arrokatsuak sortzeko nahikoa elementu astun (karbonoa eta burdina, adibidez), zein izar ziren nahikoa antzinakoak bizitza konplexua eboluzionatu ahal izateko, eta zein izar (eta orbitako edozein planeta) zegoen gertuko supernoben arriskutik kanpo. Azkenean, “eremu bizigarri galaktiko” bat definitu zuten, donut formako eremu bat, zeinen zuloa galaxiaren erdigunean kokatzen baitzen. Eremuaren barneko muga erdigune galaktikoaren 22.000 argi-urtera hasten da gutxi gorabehera, eta kanpoko muga 29.000 argi-urte ingurura.

Hurrengo bi hamarkadetan, astronomoek doitasun handiagoz definitu nahi izan dituzte galaxiaren barneko izarren zein planeten eboluzioa kontrolatzen duten aldagaiak; halaxe azaldu du Kevin Schlaufmanek, Johns Hopkins Unibertsitateko astronomoak. Eman dituen azalpenekin bat, planetak izar jaioberriak inguratzen dituzten hauts diskoetan jaiotzen dira, eta, hitz gutxitan, “disko protoplanetario batek arrokak sor ditzakeen material asko dauka; eta, beraz, planeta gehiago sortuko ditu”.

Galaxiaren eremu batzuetan planetak sortzeko osagai horien kopuru handiagoa dago, eta zientzialariak, egun, aztertzen ari dira ea zein neurritan eragiten duten auzo galaktikoek bertan dauden planetetan.

Hemen exoplanetak daude

Ezagutzen ditugun 4.000 exoplaneta inguru horien artean, orain arte arau gutxi daude zer planeta mota zer lekutan dagoen sailkatzeko; gainerako izar-sistemak ez dira gurearen antzekoak, eta gehienek ere ez dute antzekotasunik euren artean.

Nielsenek eta bere kideek jakin nahi zuten ea planetak modu ezberdin batean sor zitezkeen disko lodian, disko mehean eta Esne Bidearen haloan. Oro har, disko meheko izarrek disko lodikoek baino elementu astun gehiago dituzte. Horrek esan nahi du planetak sortzeko osagai gehiago izan ditzaketen hodeietatik sortu zirela. Europako Espazio Agentziaren izarren segimendua egiteko Gaia satelitearen datuak erabiliz, Nielsenek eta bere kideek, hasteko, izarrak bereizi zituzten, elementu jakin batzuen zer kopuru zuten aintzat hartuta. Eta, ondoren, populazio horien arteko planeten eraketa simulatu zuten.

Simulazio horiek urrian argitaratu ziren, eta horien bidez frogatu da planeta erraldoi gaseosoak eta superlurrak (hori da exoplaneta mota ohikoena) gehiago hazten direla disko mehean, seguruena (espero zen moduan) izar horiek eraikuntza material gehiago dutelako eskuragai. Halaber, deskubritu zuten elementu astunagoak dituzten izar gazteagoek planeta gehiago izan ohi dituztela, eta planeta erraldoiak ohikoagoak direla txikiagoak baino. Aitzitik, erraldoi gaseosoak ez dira ia existitzen disko lodian eta haloan.

Schlaufman-ek (hark ez zuen lanean parte hartu) komentatu du emaitzek zentzua dutela. Izarrak jaiotzen diren hautsaren eta gasaren konposizioa ezinbestekoa da izarrek planetak sortuko dituzten jakiteko. Eta konposizio hori kokalekuaren arabera alda daitekeen arren, adierazi du kokalekua ez dela azken emaitzaren erantzule bakarra, izar batek munduak eraikitzeko agertokia prestatu badezake ere.

Nielsenen simulazioak teorikoak dira, baina behaketa berri batzuek aurkikuntza horiek abalatu dituzte.

Ekainean, NASAren Kepler teleskopio espazialaren (planetan bilatzen ditu) datuak erabili zituen azterlan batek jaso zuen Esne Bidearen disko meheko izarrek planeta gehiago dituztela, ‑bereziki superlurrak eta subneptuno tamainako munduak‑ disko lodiko izarrek baino. Kaliforniako Teknologia Institutuko Jessie Christiansen zientzialari exoplanetarioaren eta azterlanaren egilekidearen iritziz, horretarako azalpena izan liteke disko lodiko izar zaharrak jaio zirela planetak sortzeko osagaiak eskasak zirenean, hilzorian zeuden izarren belaunaldiek kosmosa munduen oinarrizko osagaiez bete aurretik. Edo, beharbada, disko lodiko izarrak erradiazio handiko ingurune dentsoetan jaio ziren, non turbulentziak eragozten duen jaiotzen ari diren planetak fusionatzen amaitzea.

Planetei gehiago komeni zaie espazio irekietan egotea, aldirietan, eta ez hainbeste populazio handiko “hiriguneetan”, Christiansenen hitzetan. Gure eguzkia populazio gutxiko aldiri horietako batean dago.

Beste Lur batzuk

Christiansenen azterlanak eta Nielsenen simulazioak auzo galaktikoaren araberako planeten sorrera aztertu duten lehenengo lanen artean daude; Vedat Chandra, Astrofisikako Harvard-Smithsonian Zentroko astronomoa, pauso bat harago joateko prestatzen ari da. Zientzialariak aztertu nahi du ea Esne Bideak hazi ahala kontsumitu zituen beste galaxietako batzuetan planeten eraketa ezberdina izan zitekeen. Nielsenek espero du etorkizunean tresna eta azterlan perfekzionatuagoak egon daitezela, hala nola NASAren Nancy Grace Roman teleskopio espaziala, planeten eraketa ulertzen lagunduko digutenak, demografoek populazioak ulertzen dituzten modu berean. Aurreikus dezakegu zer motatako izarrek zer motatako planetak izango dituzten? Probableagoa da Lurrak auzo jakinetan sortzea? Eta, non begiratu baldin badakigu, zerbait aurkituko dugu gurera begira?

Badakigu eremu bizigarri batean bizi garela, izar lasai baten inguruan orbitatzen duen mundu batean. Baina, nola hasi zen bizitza Lurrean, eta zenbat eta zergatik; hori da zientziaren adar guztietako galderarik garrantzitsuena. Beharbada zientzialariek ere gure izarraren jatorriaren historia aztertu behar lukete, baita Esne Bidearen gure txokoari forma eman zioten izar arbasoen historia ere, duela mila milioi urte.

“Saihetsezina zen bizitza Lurrean? Berezia izan zen?”, galdetzen dio Chandrak bere buruari. «Irudi global hori sortu duzunean bakarrik has zaitezke horrelako galderei erantzuten».

Jatorrizko artikulua:

Rebecca Boyle (2024). The Best Neighborhoods for Starting a Life in the Galaxy, Quanta Magazine, 2024ko urtarrilaren 24a. Quanta Magazine aldizkariaren baimenarekin berrinprimatua.

Itzulpena:

UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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