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Ziortza Guezuraga

Zein ez da sugandila bat harrapatzen saiatu eta, nahita edo nahigabe, –hemen ez gaude juizioak egiteko–, animalia gixajoari buztana kendu? Eta mugitzen jarraitzen duen buztanari begira geratu sugandilak ihes egiten duen bitartean.

Bizirauteko garatu duten gaitasuna da, harrapari eta arriskuetatik ihes egiteko. Autotomia deitzen diote zientzialariek harrapariengandik ihes egiteko gorputz atal bat autoanputzeari.

Sugandilek ez ezik, uhandreek, zenbait intsektuk eta armiarmek ere dute gaitasuna gorputz atal bat (buztana edo hankak, normalean) atzean uzteko. Ez hori bakarrik, baina. Galdutako atala berriro ere hazteko gaitasuna ere badute.

1. irudia: autotomia deitzen diote zientzialariek harrapariengandik ihes egiteko gorputz atal bat autoanputzeari. (Argazkia: domeinu publikoko irudia. Iturria: Pxhere.com)

Pentsa liteke galdutako atalaren bigarren bertsio berria, buztana v.2, bertsio hobetua izango dela. Azken batean, lehenengo zirriborroa eta gero artelana. Baina, ez. Biologiak bere arau propioak ditu eta, askotan, galdutako atal originala baino kaskarragoa izaten da berria; txikiagoa edo kolore gandutuduna, adibidez.

Txikiagoa edo, gainerako gorputzarekin konparatuta, buztanean kolore ahulagoa duen sugandila ikustean, beraz, ia seguru jatorrizko buztana galdu eta berria sortu duen sugandila duzuela aurrean. Heriotzari begietara begiratu eta aurre egin dion sugandila. Gerraria. Survivor.

… bihotza eman

Zertara dator hau guztia? Ba, kontua da, bere burua moztu eta gorputza berriro hazteko gaitasuna duen itsas barea topatu dutela. Beno, topatu dutena hori egiteko gaitasuna duela da; itsas barea ezaguna zen.

Ustekabean topatu ere. Izatez, ez zebiltzan gaitasun horren bila. Sakaya Mitoh eta bere taldea Elysia cf. Marginata eta E. atroviridis itsas bareak ikertzen zebiltzala, indibiduoetako bat burua alde batetik eta gorputza bestetik zuela ikusi zuten.

Lepo inguruan zuen mozketa puntua, eta alde batean burua zegoen eta bestean gorputza. Gorputz osoa, organo guztiekin, bihotza eta guzti.

Eta zer pentsatu zuten? Ba, asko ez zuela biziraungo. Nola bizi daiteke burua gorputzik gabe? Bihotzik gabe? Eta gorputza bururik gabe?

2. irudia: Elysia cf. Marginata eta E. atroviridis itsas bareek bere burua moztu eta gorputza berriro hazteko gaitasuna dute. (Argazkia: Rickard Zerpe – CC BY-ND 2.0 lizentziapean. Iturria: Wikimedia Commons)

Sorpresa zuen bareak ikertzaileentzat, baina. Ikertzaileen fede falta gainditu eta bare-buruak aurrera egin zuen. Eta ez hori bakarrik. Bi astean gorputz berria garatu zuen organo guztiekin. Bihotz berria munduari eta ikertzaileen fede faltari aurre egiteko.

Kontua da, deigarria izateaz gain, oso bitxia dela afera hau. Lehen aipatu bezala, normalean, harrapariengandik ihes egiteko bizidun batzuek baliatzen duten teknika da autotomia. Kasu honetan, baina, itsas bare hauek ia ez dute harraparirik.

Eta, gainera, bi aste behar ditu buruak gorputz berria sortzeko. Ez dirudi oso teknika egokia harrapariengandik ihes egiteko. Ez bada harraparia nagiak jotako nagia dela.

Zergatik, orduan? Ikertzaileek hipotesia garatu dute: parasitoak. Dokumentatu diren kasu guztietan parasitoak zituzten. Kopepodoak, E. atroviridis espeziaren kasuan. Zooplanktonaren parte diren krustazeo ñimiñoak dira kopepodoak; bare hauen gorputzean egoten dira eta ugalketa ere galarazi egiten dute.

Autotomiaren ostean, gorputz berria garatutako indibiduoak aztertzerakoan ez zuten parasitorik topatu. Are gehiago, parasitorik ez zuten indibiduoek ez zuten autotomiarik egin.

Hortaz, parasitoak alde batera uzteko egingo lukete. Pixka bat dramatikoa, aukeran. Pentsa tenia bat edo kaparrak hartu eta gorputz osoa baztertuko bagenu. Eta hamabost egunez Futuramako buruak bezalakoak bagina.

… eta txapela erosi

Laburbilduz, gorputzean dituzten parasitoetatik libratzeko, lepo inguruan mozketa egin eta gorputza alde batera uzten dute zenbait itsas bare espeziek eta jarraian gorputz berria garatu.

Kasu honetan burua da bizirik dirauena gorputzik gabe, baina alderantzizko kasuak ere badira. Bururik gabe bizirik jarraitzen duten animaliak badira. Oilaskoaren burua moztu eta gorputza buru barik korrika ibiltzea da burura (edo gorputzera) datorkiguna, noski. Baina, ez da hori, zehazki, esan nahi duguna, kasu horretan minutu batzuk pasata animaliaren alde biek bizia galtzen baitute.

Mike oilaskoak izan ezik. Mike oilaskoa buru barik bizi izan zen 18 hilabetez, itota hil zen arte. Bere landetxeko ugazaba oilaskoak akabatzen zebilen, burua aizkorakada batez moztuta. Dena ondo zihoan, Mikeren txanda iritsi arte. Burua moztu ostean Mike ez baitzen hil, batera eta bestera ibili eta jaten saiatzen jarraitzen zuen. Denborarekin hilko zela pentsatuta, ugazabak bere horretan utzi zuen.

Baina hurrengo egunean oilaskoak bizirik jarraitzen zuela ikusita, jabeak oilaskoa zaintzea erabaki zuen eta xiringa batekin elikatzen hasi zen. Estatu Batuetan famatua izan zen eta bira egin zuen estatuz estatu, musikarien antzera. Pasen y vean, Mike, bururik gabeko oilaskoaren ikuskizun paregabea!

Josu Lopez Gazpiok azaldu zituen bizitzaren gorabeherak eta zientziaren hipotesia zein izan zen oilaskoak hain luze bizi izana azaltzeko: burua mozteko jasotako aizkorakadak buruaren eta baita garunaren zati gehiena moztuko zuen, baina zerebeloa eta bizkarrezur-erraboila aizkoratik salbatu ziren eta ezinbesteko bizi-funtzioak ez ziren eten. Eta, horra, bururik gabeko oilasko biziduna.

Mike ez da, dena den, burua galdu ostean bizirik jarraitzeko gaitasuna izan duen bakarra. Askorentzat berri txarra izango da, baina labezomorroek ere badute burua galduta bizirauteko gaitasuna. Bederatzi egun eman ditzake bizirik buru gabeko labezomorro gorputzak. Nola eta gosez hil arte.

Nahiko lukete Frantziako hainbat errege-erreginek…

Erreferentzia bibliografikoa:

Mitoh, Sayaka eta Yusa, Yoichi (2021). Extreme autotomy and whole-body regeneration in photosynthetic sea slugs. Current Biology 31, 5, R233-R234. DOI: 10.1016/j.cub.2021.01.014

Egileaz:

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

Jatorrizko artikulua Gaztezulo aldizkarian argitaratu zen 2022ko otsailan, 236. zenbakian.

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comemos

Foto: Farhad Ibrahimzade / Unsplash

Gran parte de los procesos fisiológicos que ocurren en nuestro cuerpo están condicionados por el “sistema circadiano”. Por ejemplo, cuando sale el sol la síntesis de cortisol –la hormona de la vigilia– se dispara, mientras que la síntesis de melatonina –la hormona del sueño– llega a sus mínimos. Conforme llega la noche tiene lugar el proceso contrario.

La producción de estas dos hormonas consigue controlar, sin que nos demos cuenta y de manera repetitiva, muchos procesos que ocurren a diario en nuestro cuerpo, desde la regulación de la temperatura corporal al equilibrio de las concentraciones de glucosa en sangre. Pero ¿se ve afectado nuestro metabolismo si comemos más o menos tarde? ¿Es importante el orden en el que ingerimos los alimentos?

Relojes que marcan la vida

La ritmicidad circadiana es generada por relojes internos que encontramos en la mayoría de mamíferos y que están sincronizados principalmente de acuerdo con el ciclo luz/oscuridad. Este sistema tiene una gran conexión con el metabolismo y produce ritmos cíclicos en procesos fisiológicos como la síntesis de proteínas y hormonas. Pero ¿puede nuestro estilo de vida afectar a esos biorritmos? Todo apunta a que sí.

Son muchos los factores ambientales que pueden afectar a la relación entre ritmos circadianos y metabolismo, entre ellos la luz artificial, el estrés, el trabajo por turnos y el desfase horario en los viajes. Se les conoce como “cronodisruptores”. Es decir, factores que pueden irrumpir en la correcta organización del sistema circadiano, afectando a los ritmos cíclicos de este sistema y contribuyendo al desarrollo de enfermedades crónicas como la obesidad y la diabetes.

¿Cómo afecta cuándo o cada cuánto comemos?

En los últimos años se ha observado que la dieta es un factor importante en la sincronización de los relojes internos. Sin embargo, la compleja relación entre ambos factores todavía no está del todo descrita.

Una nueva disciplina denominada “crononutrición” se encarga de estudiar el impacto de los horarios de la alimentación en el bienestar de los seres vivos. Para ello tiene en cuenta tres dimensiones diferentes de la conducta alimentaria: el momento, la frecuencia y la regularidad de las ingestas.

Los relojes circadianos coordinan las variaciones del metabolismo energético y el comportamiento alimentario, de tal manera que durante la fase más activa del día se asegura de que reponemos las reservas energéticas. En la fase de sueño, por el contrario, promueve el ayuno y la movilización de las reservas de energía.

Sin embargo, el estilo de vida predominante en la sociedad actual se caracteriza cada vez más por seguir dietas poco saludables, no mantener un horario regular para las comidas, saltarse alguna de ellas y comer a altas horas de la noche. El resultado es la disrupción de los ritmos circadianos y, a su vez, una mayor prevalencia de obesidad en la población.

Varias investigaciones han señalado que mantenerse despierto y comer en horas fisiológicamente destinadas al sueño podría poner de alguna manera en riesgo un óptimo estado metabólico. No solo eso, sino que los horarios de alimentación inusuales se han relacionado con alteraciones en la cantidad de energía que se gasta a lo largo del día, cambios en el metabolismo de la glucosa y en la síntesis de hormonas estimulantes del apetito y, por ende, alteraciones de las conductas alimentarias.

Otros estudios sugieren que comer a horas tardías y no mantener horarios regulares de ingesta de alimentos, como ocurre en las personas que trabajan a turnos, altera los relojes biológicos y se asocia con una mayor dificultad para perder peso. Además, puede aumentar la prevalencia de diabetes y de enfermedades cardiovasculares.

¿Importa el orden en el que ingerimos los alimentos?

Parece que sí. Estudios recientes han sugerido que priorizar el consumo de algunos grupos de alimentos antes que otros en la misma comida podría afectar a nuestra salud.

Se ha observado que consumir en primer lugar los alimentos ricos en fibra (verduras y frutas), seguido de alimentos proteicos (como carnes y pescados) y dejar para el final los hidratos de carbono (cereales), podría disminuir los picos de azúcar tras las comidas y reducir la concentración de glucosa en sangre. Esto ayudaría a prevenir el desarrollo de diabetes.

Es decir, si comemos un plato de verduras con un poco de arroz y de salmón, deberíamos comer en primer lugar las verduras y dejar para el final el arroz, porque así reduciríamos los aumentos bruscos de azúcar en sangre.

¿Qué podemos hacer para mantener los hábitos alimentarios en consonancia con nuestros relojes biológicos?

Diversos estudios sugieren que restringir la ingesta de alimentos a espacios de tiempo concretos, es decir, a las horas del día en las que somos más activos, podría revertir los síntomas asociados a trastornos metabólicos. Esto aumentaría la tolerancia a la glucosa y reduciría la resistencia a la insulina. También podría traducirse en una manera eficaz de evitar la ganancia de peso.

Esto implica comer gran parte de la comida diaria durante el desayuno, almuerzo y comida. A medida que va entrando la noche hay que intentar que las comidas sean lo menos copiosas posible.

Existe evidencia científica de que ingerir la mayor parte de las calorías diarias y los alimentos ricos en hidratos de carbono a la hora del almuerzo y al comienzo de la tarde, evitando cenar tarde, contribuye a un mayor gasto energético a lo largo del día y es fundamental para una correcta sincronización de los relojes circadianos.

En consecuencia, restringir la ingesta de alimentos a las horas del día donde tenemos luz podría representar una estrategia interesante para mantener un correcto estado metabólico y promover la pérdida de peso. No obstante, a día de hoy todavía es escasa la evidencia existente acerca del efecto de horarios y frecuencias del consumo de alimentos en la salud metabólica, por lo que son necesarios más estudios.

Además, debemos tener en cuenta que, debido a que todos los procesos fisiológicos están relacionados entre sí, la mejor manera de seguir manteniendo nuestros relojes internos en hora es evitando hábitos o factores cronodisruptores y promoviendo los que ayudan a mantener la correcta organización de estos.

Así, podemos quedarnos con unos mensajes importantes para poner en práctica:

1. Realizar actividad física frecuentemente.
2. Mantener horarios regulares de sueño y evitar la exposición a luz artificial durante las horas nocturnas.
3. Cambiar el hábito de cenar tarde y tener un horario regular para comer.
4. Ingerir la mayoría de alimentos en las horas más activas del día.
5. En las comidas, comer primero los alimentos con fibra, como las verduras y frutas, y dejar los hidratos de carbono para el final.

Por último, de nada sirve centrar nuestros esfuerzos en organizar nuestros horarios de comida si basamos nuestra dieta en alimentos poco nutritivos que ponen en riesgo nuestra salud. Es fundamental adquirir hábitos dietéticos adecuados y elaborar nuestra dieta en gran medida a partir de frutas, verduras, legumbres, cereales integrales, proteínas de alto valor biológico y alimentos que aporten grasas de buena calidad.

Sobre los autores: Iker Gomez Garcia, Investigador predoctoral, UPV/EHU; Alfredo Fernández-Quintela, Profesor de Nutrición e Investigador de la UPV/EHU y del Centro de Investigación Biomédica en Red de la Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición (CiberObn); Jenifer Trepiana Arin, Investigadora del grupo Nutrición y Obesidad de la UPV/EHU, del CiberObn  y del Instituto de Investigación Sanitaria Bioaraba, y María Puy Portillo, Catedrática de Nutrición del UPV/EHU y del CIBERobn

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

El artículo A qué hora comemos y en qué orden afecta a nuestros biorritmos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Leire Jauregi, Carlos Garbisu, Lur Epelde

Antibiotikoak ingurumeneko bakterio eta onddoek jariatutako edo sintetikoki ekoitzitako substantzia kimikoak dira. Erabilera klinikoko antibiotiko gehienak lurzoruko bakterioetatik eratorriak dira, zuzenean produktu natural gisa edo haien deribatu erdisintetiko moduan. Azken mendean antibiotikoak ezinbesteko tresna bilakatu dira medikuntza eta albaitaritzan bakterio-infekzioei aurre egiteko. Hala ere, bakterioak antibiotikoen eraginpean bizirauteko eta hazteko gai direnean, antibiotikoekiko erresistentzia sortzen da. Hori gertatzen denean, bakterio erresistenteek infekzioa eragiten jarraitzen dute antibiotikoen presentzian ere.

Antibiotikoen gehiegizko erabilerak eta erabilera okerrak osasun-erronka garrantzitsuenetako bat bizkortu dute, bakterioek antibiotikoekiko erresistentzia zabala garatu baitute. Osasunaren Mundu Erakundeak 2019an munduko giza osasunerako 10 mehatxu nagusienen artean sartu zuen antibiotikoen aurkako erresistentzia. Mundu mailako arazo hau Osasun Bakarraren ikuspegitik aztertu behar da, antibiotikoekiko erresistentziak gizakien, animalien eta ingurumenaren artean partekatu, barreiatu eta ugaritzen baitira. Gainera, Osasun Bakarraren estrategiak ekosistema iraunkor orekatuago baten alde egiten du, berez lotuta eta elkarren menpe baitaude giza osasuna, animalien osasuna eta ingurumenaren osasuna.

Irudia: Antibiotikoen, antibiotikoekiko erresistentzia-geneen eta bakterio antibiotikoekiko erresistenteen esposizio-bidea animalia- eta giza jatorriko ongarri organikoak lurzoruan aplikatzerakoan. (Iturria: Ekaia aldizkaria)

Animalia eta giza-jatorriko ongarri organikoak antibiotikoen eta bakterio erresistenteen biltegi garrantzitsuak dira. Nekazaritzan, lurzoruetan ongarri organikoak aplikatzeak lurraren osasuna eta uzten etekina hobetu ditzakete. Gainera, sintesiko ongarrien alternatiba jasangarri eta ekonomikoki bideragarria dira. Ongarri organikoen artean gaur egun gehien erabiltzen direnak animalia nahiz gizakien gorozki- eta gernu-jatorrikoak dira. Hala ere, praktika honek arriskuak dakartza, lurzorura iritsi baitaitezke gizaki nahiz abereek guztiz metabolizatu ez dituzten antibiotikoak. Batez beste, abereei emandako antibiotiko kopuruaren % 30-90 iraizten da, antibiotiko-klase, antibiotiko-dosi, antibiotikoa emateko forma, abere-espezie eta aberearen adinaren arabera ehuneko hori aldatzen bada ere.

Ildo honetan, lurzoruetan ongarri organikoen bitartez antibiotikoak sartzeak mehatxu potentziala sor dezake bertako bakterioentzat; antibiotikoekiko erresistenteak diren bakterioak ugaritu egiten dira eta bertako bakterio-komunitateen bioaniztasuna aldatzen dute. Arrisku hori aldakorra da hainbat faktoreren arabera: antibiotikoekiko erresistentea den genearen ugaritasuna, gene horrek erresistentzia ematen dion antibiotiko mota, genea horizontalki transferitzeko gaitasuna, eta giza patogeno posible batean aurkitzea, besteak beste. Arazo honen aurrean hartu beharreko lehen neurriak osasun prebentiboa eta antibiotikoen erabilera egoki bat egitea dira, noski. Bigarrenez, erresistentzien monitorizazio sistematiko baten beharra azpimarratzen dugu lan honetan, arazo bat kudeatu ahal izateko lehen baldintza arazo hori ondo ezagutzea baita, eta momentuz ez dago ingurune gehienetarako erreferentziazko daturik.

Berrikuspen honetan, lehenik, antibiotikoen nahiz antibiotikoekiko erresistente diren geneen jatorria eta erresistentzia-mekanismoak azaltzen dira. Jarraian, lurzoruetan egiten den giza edo animalia-jatorriko ongarri organikoen erabilera eta motak aipatzen dira, antibiotikoak eta erresistentziak ingurumenean barreiatzeko sarbide garrantzitsuak direlako. Ondoren, antibiotikoekiko erresistentziek ingurumenean duten eragina azaltzen da, kultiboetatik gizakietara iritsi arteko esposizio-bidea jarraituz, Osasun Bakarraren ikuspegitik.

Azkenik, abereetatik eratorritako ongarri organikoetan antibiotikoekiko erresistentzien arriskua gutxitzeko testatu ditugun kudeaketa-prozesuak deskribatzen ditugu (konpostajea, digestio anaerobikoa, bio-ikatzaren erabilera, agortutako onddo-substratuaren erabilera eta nanopartikulen aplikazioa). Izan ere, lurzoruek ongarri organikoak behar dituzte, baina ezinbestekoa da antibiotikoekiko erresistentzien ingurumenerako sarbide-puntuetan neurri prebentibo eta zuzentzaile zorrotzenak aplikatzea arriskua ahalik eta gehien murrizteko.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: 43
• Artikuluaren izena: Antibiotikoen erresistentziak agroekosistemetan
• Laburpena: Antibiotikoak ezinbesteko tresna bilakatu dira medikuntza eta albaitaritzan bakterio-infekzioei aurre egiteko. Antibiotikoen gehiegizko erabilerak eta erabilera okerrak osasun-erronka garrantzitsuenetako bat bizkortu dute, bakterioek antibiotikoekiko erresistentzia zabala garatu baitute. Mundu mailako arazo hau Osasun Bakarraren ikuspegitik aztertu behar da, antibiotikoekiko erresistentziak gizakien, animalien eta ingurumenaren artean partekatu, barreiatu eta ugaritzen baitira. Adibidez, lurzoruetan ongarri organikoak aplikatzeak lurren osasuna eta uzten etekina hobetu ditzake. Hala ere, praktika honek arriskuak dakartza, lurzorura iritsi baitaitezke gizaki nahiz abereek guztiz metabolizatu ez dituzten antibiotikoak. Antibiotikoa hedatzeaz gain, antibiotikoekiko erresistenteak diren geneak, bakterioak eta elementu genetiko mugikorrak barreiatzea dakar mota honetako ongarri organikoen erabilerak. Izan ere, lurzoruetan etengabe antibiotikoak sartzeak mehatxu potentziala sortzen du bertako bakterioentzat; bakterio antibiotikoekiko erresistenteak ugaritu egiten dira eta bertako bakterio-komunitateen bioaniztasuna aldatzen dute. Barreiadura zabal honen ondorioz, gero eta gehiago, antibiotikoen erabilera ez da eraginkorra izaten ari erresistente diren patogenoen infekzioen tratamenduetan. Berrikuspen honetan, lehenik, antibiotikoen nahiz antibiotikoekiko erresistente diren geneen jatorria eta mekanismoak azaltzen dira. Jarraian, lurzoruetan egiten den giza edo animalia-jatorriko ongarri organikoen erabilera aipatzen da, antibiotikoak eta erresistentziak ingurumenean barreiatzeko sarbide garrantzitsuak direlako. Ondoren, antibiotikoekiko erresistentziek ingurumenean duten eragina azaltzen da, esposizio-bidea jarraituz kultiboetatik gizakietara iritsi arte. Azkenik, abereetatik eratorritako ongarri organikoetan antibiotikoekiko erresistentzien arriskua gutxitzeko erabilgarriak izan litezkeen kudeaketa-prozesuak proposatzen ditugu.
• Egileak: Leire Jauregi, Carlos Garbisu, Lur Epelde
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 117-138
• DOI: 10.1387/ekaia.23461

Egileez:

Leire Jauregi, Carlos Garbisu, Lur Epelde NEIKER-Nekazaritza Ikerketa eta Garapenerako Euskal Erakundeko ikertzaileak dira.

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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Hace unos días apareció una noticia en los medios de comunicación y redes sociales que nos recordó a la trama de la película El Día de Mañana. Un artículo científico recientemente publicado predice un colapso de la AMOC en las próximas décadas, puede que años, que podría conducirnos a una nueva glaciación. Dicho así suena como algo muy serio, pero ¿qué es eso de la AMOC? ¿Y realmente podríamos congelarnos en un par de años?

Para poder entender todo este lío, vamos a bucear un poco en el océano Atlántico. Según vamos profundizando en la columna de agua, descubriremos que las propiedades físico-químicas de esa agua van cambiando, sobre todo la temperatura y la salinidad, es decir, la densidad, formando una especie de capas superpuestas a las que llamamos masas de agua. Además, esas diferencias de densidad entre las masas de agua provocan que el agua fluya de un lado a otro formando las corrientes oceánicas. Así se genera una circulación convectiva global por densidad denominada Circulación Termohalina Oceánica (Oceanic Thermohaline Circulation, THC), nombre que procede de termo=temperatura y halina=salinidad. Esta THC, a grandes rasgos, consiste en corrientes superficiales cálidas que transportan calor desde zonas tropicales hacia los polos, donde se enfrían, se hunden y rehacen su camino como corrientes de fondo.

A) Imagen simplificada de la Circulación Termohalina Oceánica (THC). Propiedad de Rick Lumpkin, Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory (AOML) de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). B) Representación esquemática de los principales componentes de la Circulación de Vuelco Meridional Atlántica (AMOC), con las corrientes superficiales fluyendo hacia el Atlántico Norte, la formación del Agua Profunda del Atlántico Norte (NADW) en latitudes altas circulando hacia el sur y el Agua de Fondo Antártica (AABW) entrando hacia el norte por el fondo marino. Imagen tomada de: Crivellari, S. (2018). Effects of abrupt changes in the Atlantic meridional overturning circulation over the Amazon Basin: an isotopic and elemental approach. Tesis Doctoral, Universidad de São Paulo.

Si hacemos un zoom de la THC sobre el Océano Atlántico, nos encontramos con la Circulación de Vuelco Meridional Atlántica (Atlantic Meridional Overturning Circulation, AMOC). Es decir, la AMOC es parte de la THC y se encarga de transportar calor por el Atlántico. Y si hacemos un nuevo zoom sobre la rama del Atlántico Norte de la AMOC, aparece la Corriente del Golfo (Gulf Stream) como parte de las corrientes cálidas superficiales que fluyen hacia el norte, en este caso desde el Golfo de México hasta el sur de Groenlandia, donde se enfrían y circulan hacia el sur como corrientes de fondo. Entre estas últimas destacan el Agua Profunda del Atlántico Norte (North Atlantic Deep Water, NADW), que fluye hacia el sur por debajo de 1.500m de profundidad, y el Agua de Fondo Antártica (Antarctic Bottom Water, AABW), que se llega a colar hacia el norte a más de 3.000m de profundidad.

A) Esquema simplificado de las principales corrientes superficiales del Atlántico Norte (en gris se representan las corrientes cálidas y en negro las frías). B) Perfil latitudinal (simplificado) de la distribución, en profundidad, de las principales masas de agua del océano Atlántico (las flechas indican la dirección de las corrientes).

Si la AMOC es la “culpable” de transportar calor a latitudes altas del Atlántico Norte, es factible pensar que su colapso nos llevaría de cabeza a una glaciación sin precedentes, de manera análoga a lo presentado en la citada película. Pero veamos qué nos dice la geología a esta suposición.

El Cuaternario, el último periodo de la historia de la Tierra, se caracteriza por la alternancia cíclica de momentos más fríos, llamados glaciales, y momentos más cálidos, o interglaciales. Y las causas de estos cambios climáticos abruptos están relacionadas con el giro del planeta sobre sí mismo y alrededor el sol, provocando variaciones en la radiación solar que actúan en periodicidades de 22.000, 40.000, 99.000 y 400.000 años. Vamos, que un cambio en la circulación oceánica no va a llevarnos a una glaciación en el sentido estricto de la palabra.

Pero vamos a hacer un último zoom, en esta ocasión en el clima terrestre de las últimas decenas de miles de años. En las reconstrucciones paleoclimáticas realizadas a partir de los sondeos de hielo extraídos en Groenlandia se observan variaciones climáticas en “dientes de sierra” dentro de los periodos glaciales e interglaciales, consistentes en transiciones abruptas desde condiciones frías o estadiales (Greenland Stadials, GS) a condiciones cálidas o interstadiales (Greenland Interstadials, GI), seguidas por un retorno a condiciones frías estadiales, denominadas ciclos de Dansgaard-Oeschger (D-O), con una periodicidad entre dos estadiales, o dos interestadiales, de unos 1.500 años. Además, se agrupan en secuencias de varios D-O cada vez más fríos que culminan con un evento frío extremo, conocido como evento Heinrich (HE), denominadas ciclos de Bond y que tienen una duración de unos 5.000 años.

Variación del clima en los últimos 80.000 años en el hemisferio norte basado en el espesor de las capas de hielo de dos sondeos extraídos en Groenlandia (sondeo NGRIP en azul y sondeo GRIP en rojo), donde los picos positivos de la gráfica se corresponden con momentos cálidos y los picos negativos con eventos fríos. Se indican los interestadiales cálidos (GI) en color verde y los estadiales fríos (GS) en color amarillo.

Las reconstrucciones de los cambios de temperatura en la transición entre dos ciclos de Bond en Groenlandia sugieren un rápido aumento de la temperatura superficial media anual de hasta 15ºC en unas pocas décadas. Ahora falta buscar la causa de estas oscilaciones tan bruscas. Y aquí viene lo complicado, porque la relación atmósfera-criosfera-océano es tan compleja, que ninguna de ellas sería una causa aislada de los ciclos climáticos.

El movimiento de las masas de aire es el principal proceso que provoca la circulación de las masas de agua superficiales. Incluso, el efecto del viento genera el movimiento de las capas oceánicas más profundas hacia superficie debido a la mezcla de aguas con diferentes propiedades en profundidad. Y estos movimientos atmosféricos están condicionados por la cantidad de insolación que llega a la superficie terrestre, la distribución diferencial de esa energía solar con la latitud y la rotación de la Tierra. La variabilidad en los ciclos de actividad solar a escala centenaria podría causar cambios en el clima y la circulación oceánica de escala multi-centenaria.

Por otro lado, la fusión de los icebergs y los mantos de hielo continentales en periodos climáticos cálidos provoca una descarga de agua dulce y, por tanto, menos densa en latitudes altas. Esta entrada de agua dulce frena el ascenso de la AMOC hacia el norte de Europa, disminuyendo el transporte de calor, detiene la formación de la NADW al sur de Groenlandia, favorece el ascenso de la AABW hacia el norte y provoca el descenso de las temperaturas que caracteriza los GS y HE registrados en los sondeos de hielo. La disminución del flujo de agua de deshielo, junto con una disipación de la cubierta de agua dulce, podría restablecer la circulación termohalina previa, causando el calentamiento abrupto que cierra los ciclos de Bond y los ciclos D-O.

Esquema idealizado de los cambios en la extensión de los mantos de hielo y la temperatura atmosférica entre dos eventos Heinrich (HE) consecutivos que representan un ciclo de Bond completo. Ka se refiere a miles de años.

Es decir, que el calor conduce al frío, y el frío conduce al calor. El aumento actual de las temperaturas podría producir un colapso de la AMOC que llevaría a un enfriamiento generalizado en el Atlántico Norte. Pero ¿qué tipo de enfriamiento? Pues una glaciación no. Y, probablemente, tampoco un GS ni un HE, porque todo tiene sus ciclos temporales y todavía no les toca. El propio Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) ya ha confirmado que es muy improbable que este tipo de eventos se produzcan este siglo. Pero es que hemos visto que la AMOC depende de las condiciones atmosféricas, por lo que, a pequeña escala, su zona de hundimiento en el Atlántico Norte está variando continuamente. Hace una década sufrió un pequeño retroceso, que apenas duró un año y produjo un par de inviernos más duros de lo normal, y ni nos enteramos. Así que hablar de “ralentización de la AMOC” es muy relativo, lo que importa saber es cuánto debilitamiento se puede producir más que cuándo se producirá, antes de empezar a asustarnos.

Representación esquemática de la Circulación de Vuelco Meridional Atlántica (AMOC) en diferentes estados climáticos. A) En un momento cálido similar al actual, con escaso desarrollo del manto de hielo continental que favorece una fuerte producción del Agua Profunda del Atlántico Norte (NADW) en latitudes altas y una escasa penetración del Agua de Fondo Antártica (AABW). B) Momento frío similar a los estadiales (GS), con un avance de los mantos de hielo que provoca una situación de AMOC débil, con un hundimiento a latitudes más bajas, una reducción de la formación de la NADW y una mayor penetración de la AABW desde el sur. C) Momento muy frío similar a un evento Heinrich (HE), donde la AMOC es muy débil o está prácticamente detenida, se liberan grandes cantidades de icebergs en latitudes altas, no se produce la formación de la NADW y la AABW penetra por completo en el fondo del Atlántico Norte. Imagen tomada de: Crivellari, S. (2018). Effects of abrupt changes in the Atlantic meridional overturning circulation over the Amazon Basin: an isotopic and elemental approach. Tesis Doctoral, Universidad de São Paulo.

El comportamiento de nuestro planeta es mucho más complejo de lo que imaginamos. Se trata de un sistema no lineal donde se interrelacionan numerosos factores que condicionan la variabilidad climática en periodicidades muy distintas. Creo que esto ha quedado evidenciado en este texto, repleto de nombres, ciclos y procesos a cuál más complicado. Y eso que lo he resumido, y simplificado, lo máximo que he podido. Pero quería dejar constancia de que una publicación modelizando el posible comportamiento de una de las variables, sin considerar el efecto, sumatorio o contrario, del resto, simplemente es eso, una modelización ideal de algo caótico y que todavía no entendemos en su totalidad. Así que, aunque los títulos de las publicaciones puedan ser muy llamativos, no hay que juzgar nunca un libro por su portada. Y tampoco alarmar sin motivos, la influencia humana en el cambio climático es innegable y debemos evitarla lo máximo posible, porque no podremos pronosticar el comportamiento de nuestro planeta al añadir una nueva variable que no teníamos anteriormente, pero sin exagerar las posibles consecuencias. Si algo nos enseñó una antigua fábula, gritar “que viene el lobo” sin necesidad es bastante contraproducente, porque podríamos conseguir el efecto contrario al que queríamos.

Referencia:

Ditlevsen, P. y Ditlevsen, S. (2023) Warning of a forthcoming collapse of the Atlantic meridional overturning circulation. Nat Commun  doi: 10.1038/s41467-023-39810-w

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

El artículo Del calor al frío y tiro porque me lleva la corriente se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

La gran aventura del conocimiento. Un paseo con las matemáticas en cuatro estaciones (Editorial Planeta Chilena S.A., 2023) es el título de una original propuesta divulgativa de las matemáticas Leslie Jiménez Palma y Constanza Rojas-Molina.

Fuente: Editorial Planeta Chilena S.A.

El libro se estructura en cuatro capítulos que corresponden a las cuatro estaciones del año en el hemisferio sur; cada capítulo se divide en tres secciones que corresponden a los meses de la estación protagonista, y cada una de esas secciones en otros cuatro apartados.

Cada estación del año simboliza un momento del proceso creativo en la investigación matemática: descubrimiento de un problema matemático (otoño), pensamiento profundo para comprender las “dobleces” del problema (invierno), colaboración y puesta en común de ideas (primavera) y final del proceso con la solución (o la falta de ella) del problema planteado (verano).

Del otoño al verano (australes)

El libro comienza en otoño, “Es un momento de reflexión y descubrimiento, es el momento de mirar un problema con ojos matemáticos […] Es también el momento donde nos hacemos preguntas, donde tratamos de responderlas […]”, dicen las autoras. Y recorren los meses otoñales, desde marzo a mayo, dando algunas claves sobre la relación entre las matemáticas y el arte, hablando del papel de las matemáticas en la comprensión de nuestro entorno por medio del modelamiento y, finalmente, revindicando a algunas matemáticas chilenas que “crearon comunidad y redefinieron el quehacer matemático con sus aportes”: Guacolda Antoine, Irene Mikenberg, Salomé Martínez y el colectivo de mujeres matemáticas en Chile.

Tras el otoño llega el invierno, la época en la que la meteorología nos trae frío, los días son más cortos, y no apetece salir a la calle como en otros momentos del año. Para Leslie y Constanza, “Es un momento de pensamiento profundo con el que buscamos revelar los secretos que esconde nuestro problema matemático y donde buscamos desencriptarlo […] para luego poder solucionarlo usando las reglas matemáticas”. En la sección correspondiente al mes de junio las autoras nos invitan a conocer mejor las matemáticas de los códigos secretos; julio está dedicado a los fractales de Sierpinski, de Mandelbrot, de Koch y en la naturaleza, es decir, a las replicaciones infinitas; y agosto se centra en las matemáticas y el lenguaje, desde los símbolos a las metáforas, pasando por la programación.

Para Constanza y Leslie, la primavera “es el momento donde salimos de nuestros pensamientos solitarios a buscar la ayuda de nuestros nuevos colaboradores. […] el regreso de la luz y el calor nos hacen salir y conversar, comunicarnos y buscar ideas en común con otras disciplinas”. La física es el área a la que se dedica esta estación del año, una disciplina profundamente conectada con las matemáticas. En septiembre y octubre se pasa del suelo al cielo a través de la física y las matemáticas: los movimientos sísmicos, las leyes de Newton, la mecánica celeste o el espacio-tiempo son algunos de los temas elegidos. Noviembre se dedica a la matemática Emmy Noether, cuyo trabajo ayudó a entender la conexión fundamental entre la simetría en física y las leyes de conservación.

El libro finaliza festejando el verano austral, para las autoras “el momento en el que hemos logrado describir matemáticamente nuestro problema, lo hemos investigado y llegamos a un resultado”. El mes de diciembre se centra en algunos ejemplos de cómo la biología es una disciplina que, en nuestros días, avanza en parte gracias a la utilización de variadas técnicas matemáticas. La sección dedicada al mes de enero repasa algunos de los grandes problemas matemáticos, con un especial recuerdo a la segunda mujer que ha obtenido una medalla Fields (tras la matemática iraní Maryam Mirzakhani (1977-2017): Maryna Viazovska. Finalmente, el mes de febrero introduce algunos desafíos relacionados con la sociedad: la igualdad de género, la diversidad, la educación matemática y la comunicación de las matemáticas para públicos diversos.

Las autoras y el formato del libro

Las autoras, Leslie Jiménez Palma y Constanza Rojas-Molina, son matemáticas chilenas. Las dos son profesoras, investigadoras, divulgadoras y están profundamente preocupadas por la situación de las mujeres en el entorno matemático, en particular en Chile.

Leslie Jiménez Palma trabaja en la Universidad de Chile y, además de su docencia y su investigación, se dedica a la comunicación de las matemáticas.

Constanza Rojas-Molina es matemática e ilustradora; trabaja en la CY Cergy Paris Université. En este Cuaderno de Cultura Científica ya conocíamos su faceta artística al haber ilustrado la sección Historias que cuentan a cargo de Alberto Mercado Saucedo. Y también conocíamos su precioso proyecto #Noethember dedicado a la genial matemática Emmy Noether. Este libro también se nutre de sus ilustraciones en forma de sketchnotes, notas visuales usadas como herramienta para resumir los contenidos del texto.

La gran aventura del conocimiento es una propuesta singular, estimulante y atractiva para entender cómo trabajan las personas que hacen investigación en matemáticas y para conocer algunos hermosos resultados matemáticos y a sus protagonistas. Es una joya.

Referencias

• Leslie Jiménez Palma y Constanza Rojas-Molina, La gran aventura del conocimiento. Un paseo con las matemáticas en cuatro estaciones, Editorial Planeta Chilena S.A., 2023
• Diana Porras, “Un paseo con las matemáticas”: libro revela la aventura del conocimiento y el desafío de la comunicación científica, Diario UChile, 20 marzo 2023

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 La investigación en matemáticas evoluciona como las estaciones del año se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ariketa fisikoa egitea osasungarria dela esaten digute behin eta berriro. Fisikoa bakarrik ez, buruari eragitea ere onuragarria da. Nagiak atera eta aurten ere, udako oporretan egiteko asteazkenero matematika-ariketa bat izango duzue, Javier Duoandikoetxea matematikariak aukeratu ditu Zientzia Kaieran argitaratzeko. Guztira sei ariketa izango dira.

Hona hemen gure lehenengo ariketa:

Zenbaki baten zifren biderkadura 18900 da. Zein da propietate hori duen zenbakirik txikiena?

Zein da erantzuna? Idatzi emaitza iruzkinen atalean (artikuluaren behealdean daukazu) eta, nahi izanez gero, zehaztu jarraitu duzun ebazpidea ere. Irailean emaitza zuzenaren berri emango dizugu.

(Argazkia: Karolina Grabowska – Erabilera libreko irudia. Iturria: Pexels.com)

Ariketak “Calendrier Mathématique 2023. Un défi quotidien” egutegitik hartuta daude. Astelehenetik ostiralera, egun bakoitzean ariketa bat proposatzen du egutegiak. Ostiralero CNRS blogeko Défis du Calendrier Mathématique atalean aste horretako ariketa bat aurki daiteke.

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Los ordenadores cuánticos se distinguen por el uso de cúbits en lugar de bits. Esto les permite almacenar y procesar mucha más información a una velocidad mucho mayor, mediante el aprovechamiento de propiedades cuánticas como la superposición y el entrelazamiento. No obstante, existe una importante limitación para el desarrollo pleno de estos ordenadores: el ruido. Este provoca la aparición de errores que se propagan cuando se ejecutan algoritmos complejos, lo cual limita el potencial de la computación cuántica para revolucionar muchos campos de la ciencia y la tecnología. Equipos de todo el mundo llevan años trabajando intensamente para superar esta barrera, concentrando sus esfuerzos principalmente en técnicas para la corrección o mitigación de errores, y en el diseño de algoritmos más sencillos que se adapten a las limitaciones.

Foto: WrongTog / UnsplashEl ruido puede mejorar la calidad…

Ahora, un equipo de investigación ha dado una vuelta de tuerca a la cuestión. Proponen una solución alternativa: usar el ruido para mejorar los resultados de algoritmos cuánticos. El equipo ha demostrado que la presencia de ruido en los ordenadores cuánticos puede ser beneficioso para los resultados de un importante algoritmo conocido como quantum reservoir computing.

Este algoritmo realiza predicciones de aprendizaje automático usando sistemas cuánticos con parámetros aleatorios para extraer información útil del sistema estudiado. De este modo, puede resolver problemas muy diversos, como cálculos químico-cuánticos o predicciones de series temporales, así como ayudar en el descubrimiento de nuevos fármacos.

“La idea detrás del quantum reservoir computing es utilizar el espacio de Hilbert, donde viven los estados cuánticos, para extraer propiedades esenciales de los datos estudiados. Así, usando propiedades cuánticas como superposición y entrelazamiento, podemos obtener información útil de los datos y proporcionarla a un modelo de aprendizaje automático, el cual hace la predicción final”, explican los autores.

El estudio concluye que algunos tipos de ruido, como el llamado amplitude damping noise, mejoran la calidad de los resultados del quantum reservoir computing. Por lo tanto, no solo es innecesario corregir este tipo de ruido, sino que podría ser beneficioso para los cálculos cuánticos.

…pero no todos los ruidos son iguales

Sin embargo, otras fuentes de errores, como el denominado depolarizing noise, pueden degradar los resultados en todos los casos, por lo que es primordial priorizar su corrección en los ordenadores cuánticos.

El estudio también proporciona una demostración teórica que ayuda a explicar este fenómeno. A través del formalismo matemático de las matrices de densidad y los canales cuánticos, los autores ilustran cómo el ruido amplitude damping permite explorar de manera más efectiva el espacio de operadores cuánticos. Esto facilita la extracción de propiedades más complejas y valiosas de los datos, que luego se utilizan para predecir la variable objetivo.

El hallazgo ofrece una nueva perspectiva sobre los mecanismos físicos inherentes en los dispositivos cuánticos. Además, proporciona sólidas pautas prácticas para facilitar una implementación con éxito del procesamiento de información cuántico en la tecnología actual.

Referencia:

Domingo, L., Carlo, G. & Borondo, F. (2023) Taking advantage of noise in quantum reservoir computing. Sci Rep doi: 10.1038/s41598-023-35461-5

Para saber más:

Cómo la aleatoriedad mejora los algoritmos

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por la Universidad Autónoma de Madrid

El artículo El ruido, un aliado para la computación cuántica se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

El calentamiento global representa uno de los mayores peligros para la humanidad y su amenaza será cada vez mayor con el paso del tiempo. De hecho, la Organización Mundial de la Salud (OMS) estima que la crisis climática causará unos 250.000 fallecimientos adicionales cada año debido a la malnutrición, el paludismo, la diarrea y el estrés calórico entre los años 2030 y 2050. Por un lado, las catástrofes naturales (sequías, inundaciones, incendios…) serán más frecuentes como consecuencia de fenómenos meteorológicos extremos. Por otro, las olas de calor serán más intensas, frecuentes y duraderas. Ambos fenómenos provocarán, de forma directa o indirecta, más fallecimientos y dolencias en un futuro próximo.

Sin embargo, no es necesario esperar a para comprobar las consecuencias que ya tiene la crisis climática sobre la salud humana. Un estudio epidemiológico publicado recientemente en la revista Nature Medicine calcula que durante el verano de 2022 se produjeron más de 61.000 muertes en Europa (11.000 en España) como consecuencia de las olas de calor. Estas cifras suponen un 41 % más de muertes como consecuencia de las altas temperaturas que las ocurridas de media en los veranos de entre 2015 y 2021. Los autores sugieren que, de seguir esta tendencia, en Europa se producirán un promedio de más de 68.000 muertes prematuras cada verano hacia 2030 y más de 94.000 hacia 2040.

Más allá de las enfermedades y las muertes causadas por estos fenómenos meteorológicos extremos, el calentamiento global afecta también a la salud humana de forma indirecta al alterar la distribución mundial de diversos vectores de enfermedades infecciosas. En ese sentido, el pasado 22 de junio el Centro Europeo para el Control y Prevención de Enfermedades (ECDC) anunció que la extensión de diferentes especies de mosquito del género Aedes por Europa está aumentando el riesgo de diversas enfermedades infecciosas de las que este insecto es vector. 

La institución científica explica que las inundaciones y las olas de calor cada vez más frecuentes y graves en el continente europeo, junto con unos veranos más cálidos y largos, crean unas condiciones más favorables para la expansión de los mosquitos invasores Aedes albopictus (más conocido como «mosquito tigre») y Aedes aegypti, que no son propios de esta zona del planeta. Hace 10 años, en 2013, ambas especies se encontraban en solo ocho países de la Unión Europea, afectando a 114 regiones. Ahora estas se encuentran en 13 países y 337 regiones, al invadir dichos vectores el norte y el oeste del continente. España atestigua la gran capacidad que tiene el mosquito tigre para extenderse: la primera vez que se detectó su presencia fue en Sant Cugat del Vallés en el verano de 2004, desde entonces este vector ha conseguido expandirse ya por casi todo el país.

Ambas especies de mosquito (A. albopictus y A. aegypti)  pueden transmitir enfermedades infecciosas tropicales o típicas de otros países como el dengue, el Zika, la fiebre amarilla, el chikungunya o la fiebre del Nilo Occidental. El director de la ECDC, Andrea Ammon, sostiene que si la tendencia actual continúa se espera que, con el tiempo, aparezcan más casos y posiblemente más muertes por las citadas enfermedades infecciosas entre los ciudadanos europeos. Solo en 2022 se produjeron los mismos casos autóctonos de dengue (71) en la UE que el total de los que aparecieron entre los años 2010 y 2021.  Seis casos de dengue ocurrieron en España. Además, en 2022 aparecieron 1.122 casos de infecciones por el virus del Nilo Occidental en Europa, con 92 muertes, la mayor cifra desde la epidemia de 2018.

Vectores conocidos

España conoce de primera mano los estragos que la extensión de los vectores puede provocar en la Salud Pública de su población. Tanto la fiebre del Nilo Occidental (transmitida por mosquitos), como la fiebre hemorrágica de Crimea-Congo (transmitida por garrapatas) preocupan cada vez más a los especialistas por su mayor incidencia en nuestro territorio. En 2020 se produjo el mayor brote registrado de fiebre del Nilo Occidental en el país, con decenas de casos confirmados y siete fallecidos. Anteriormente, ni en 2017 ni en 2019 se detectaron casos de esta enfermedad en humanos, y solo un caso en 2018. Las últimas cifras oficiales, de 2022, han registrado cuatro casos.

Diferentes especies de garrapata están también bajo el punto de mira de los expertos en Salud Pública. Estos arácnidos son vectores de más de cincuenta enfermedades diferentes y la crisis climática está ayudando de forma significativa a su expansión por territorios de mayor altitud y latitudes más elevadas, donde no estaban presente antes.

En el sur de España es donde más se ha potenciado su proliferación en los últimos años, debido al incremento de las temperaturas, sobre todo durante el otoño y el invierno. Además, cada vez hay un mayor porcentaje de garrapatas que poseen el virus responsable de la fiebre hemorrágica de Crimea-Congo. Todos estos factores propician la aparición de casos de esta enfermedad infecciosa, que apareció por primera vez en nuestro país en 2016. Desde dicho año hasta 2022 se han confirmado 11 casos autóctonos de Crimea-Congo. Esto supone la punta del iceberg, porque la mayoría de las veces la infección no provoca síntomas en los humanos y pasa desapercibida. 

Las redes de vigilancia epidemiológica, tanto de España como de Europa, siguen de cerca la evolución de múltiples vectores y de las enfermedades infecciosas que provocan. Las proyecciones sobre el calentamiento global en las próximas décadas indican a que los especialistas tendrán muchos motivos para estar alerta ante la aparición de brotes de enfermedades que, hace menos de 10 años, ni siquiera existían en nuestro continente o eran algo totalmente excepcional.

Sobre la autora: Esther Samper (Shora) es médica, doctora en Ingeniería Tisular Cardiovascular y divulgadora científica

El artículo La crisis climática potencia a los vectores transmisores de enfermedades infecciosas exóticas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Juanma Gallego

Mundu mailako batez bestekoetan abiatuta, azterketa zabal batek gizakiek egiten duten denboraren erabilpena zenbatetsi du.

Askorentzat oporrak ate joka daudenean, eguneroko lanek zehazten duten ordutegi zurrun eta ziurretik aldentzeko unea iristen da. Lasaitasuna alde batera utzi eta estresaren garaia izaten da. Esparta atzean utzi eta Epikuroren uharteetara joateko ideia borobiltzen da gehienen buruan. Maletak prestatu, non eta nola erlaxatuko garen erabaki, ticketak erosi, jatetxeetako intolerantzien zerrendekin lehiatu, irakurri gabekoen zerrendarekin desesperoan ibili, itxaron ilaretan denbora eman, eguzkitako kremak benetan iraungitzen ote diren Googlen bilatu, hamaika hilabeteetan egin gabeko etxeko konponketa horri muzin egin eta hozkailuan behar adina garagardo ote dauden argitu. Horretarako guztirako unea iritsi da. Zorionez, amesgaiztoak hilabete inguru baino ez du irauten, eta nor bere ekoizpen katera bueltatzeko aukera gero eta hurbilago dago.

1. irudia: gizakiak denboran zertan ematen duen argitu du ikerketak, baina aintzat hartu behar da batez besteko datuak direla, gizateria osoarenak. (Argazkia: Juanma Gallego)

Esajeratzeak esajeratze, argi dago denboraren pertzepzioa unearen eta pertsonaren araberakoa izaten dela, bai eta lekuaren araberakoa ere. Baina gauzak espezie bezala ikusita, agertokia are argigarriagoa da, munduan pertsonen eta herrialdeetan artean dauden ezberdintasunen eta antzekotasunen adierazle. Norabide horretan, nazioarteko ikertzaile talde batek gizakiok denbora zertan ematen dugun argitu nahi izan du, eta PNAS aldizkarian argitaratutako zientzia artikulu batean jaso dute ikasitakoa.

Egileek diotenez, ikerketa asko egin dira gizakiok denboraz egiten dugun erabileraz, baina horiek beti jorratu izan dira diziplina zehatz baten ikuspegitik. Ondorioz, emaitzak beti partzialak izan dira. Kasurako, ekonomialariek denboraren banaketa ikertu dutenean, beti erreparatu diote jardun ekonomikoari, baina aisialdiari eta bestelako faktoreei behar adina arreta eman gabe. Diotenez, antzeko arazoak gertatu dira soziologiaren, historiaren edo antropologiaren ikuspegitik ikertu izan denean ere, lan horietan arlo ekonomikoa ez baita behar bezala jorratu. Eta ikerketa horiek guztiek oso bestelako metodologiak erabili dituztenez gero, arras zaila izan da mundu mailako eskala batean azterketa horiek biltzea eta bateratzea.

Horregatik, 140 herrialdetan baino gehiagotan 2000 eta 2019 urteen artean denboraren eta lan denboraren erabileraren gainean jasotako datuak erabili dituzte. Diotenez, herrialde horietan munduko populazioaren %87 ordezkatuta dago. Denbora horretan jasota daude laneko orduak zein lanetik kanpokoak ere.

Herrialde bakoitzeko agentzia estatistikoek, nazioarteko erakundeek eta zientzia artikuluek jaso dituzten datuetan abiatu dira mundu mailako zenbatespenak egiteko. Datu horiek guztiak harmonizatu behar izan dituzte. Adibidez, lan egiteko adina —bai legeek praktikan zehazten dutena zein egoera erreala— oso desberdinak izan daitezkeelako herrialdearen arabera. Bestetik, jardun bakoitzaren inguruan egiten den definizioa aldatu daiteke leku batetik bestera, datuak bateratzea zailduz. Ahalik eta emaitza osatuenak lortu nahian, 3.956 azpikategorien definizioaz ere baliatu dira sailkapenerako, eta denboraz egin duten sailkapenean tarte bakoitzari ziurgabetasun marjina bat ere sartu dute.

Ikertzaileek argudiatu dute denboraren gaineko azterketa honek informazio argigarria ematen duela inguruan izaten dugun inpaktua zertan den jakiteko, bai eta bizitza esperimentatzeko dugun modua ezagutzeko ere. Diotenez, mundu mailako erronkei aurre egin ahal izateko, munduaren funtzionamenduaren gaineko “ikuspegi berriak” izatea garrantzitsua da. Are, egileen irudikoz, klima aldaketa edo biodibertsitatearen galera bezalako arazoetan “giza sistemaren funtzionamendu globala” ulertzea funtsezkoa da, baita garapenerako mundu mailako helburuak bezalako gaietan aurrera egiteko, “aldaketak abiatzeko potentziala” non dagoen ikusi ahal izango delako.

Dena dela, gizateriak egiten duen denboraren erabilpena ikuspegi global batetik aztertu nahi izan badute ere, ikertzaileek ingurumen kontuei erreparatu diete bereziki, batez ere ondorioak nabarmentzean. Hain zuzen ere, McGill Unibertsitateko (Kanada) Lur Sistemaren zientzia programako ikertzaileak izan dira ikerketaren sustatzaile nagusiak.

2. irudia: esnatuta ematen den denbora hiru multzo handitan sailkatu dute; balore bakoitzean errore marjina bat gehitu dute ere. (Irudia: Fajzel. W. et al / euskaratua)

Funtsean, saiatu dira lortzen munduko biztanle guztien batez bestekoa, herrialde guztiak aintzat izanda. Gizateria pertsona bakar bat izango balitz, pertsona horren egun bat nolakoa izango litzatekeen argitzen saiatu dira.

Jardun guztiak hiru multzo handitan bildu daitezkeen 24 kategoriatan sailkatu dituzte. Lehen multzoak kanpoko mundua aldatzea helburu duten jarduerak bere gain hartzen ditu: elikadura, energia, eraikuntza edota mantentze lanak. Bigarrenak gizakiari berari lotutako jarduerak biltzen ditu: gorputzaren zaintza, norberaren edo besteen osasunaren gaineko ardura, zaintza, erlijioa edo bestelako jarduera espiritualak eta aisialdia. Hirugarrena gizarteari lotuta dauden bestelako jarduerei dagokie: garraioa, ekonomia, legeak edo gobernatzea.

Lehenik eta behin, batez bestean, ohean 9,1 ordu ematen ditugu —lo egiten edo “bertan egonda”, azken kontzeptu honetan gehiago sakondu nahi izan ez badute ere—. Esnatuta gaudenean, berriz, gure buruei eskaintzen diegu denbora gehien. “Ikerketak erakusten du esnatuta ematen diren ordu gehienak giza adimenarentzat eta gorputzentzako emaitza zuzenak lortzeko jardueretan ematen direla (9,4 ordu eguneko), eta 3,4 ordu bizi den ingurunea eta haragoko mundua aldatzen ematen direla. Gainerako 2,1 orduak gizarte prozesuak antolatzera eta garraiora bideratzen dira”, idatzi dute zientzia artikuluan.

Aintzat hartu behar da bataz besteko baloreez ari direla. Kasurako, bederatzi ordu ohean ematen dugula diotenean, denbora gehiago lo egiten duten haurrak aintzat hartu behar dira. Norabide berean, lehen begirada batean oso bitxia dirudien beste datu bat ekonomiari dagokio: emaitzen arabera, bataz besteko jardun ekonomikoak 2,6 ordu irauten du. Alor horretan, lehen sektoreko jardunak du pisu gehien —nekazaritza eta abeltzaintza—. Ondoren datoz merkataritza, finantzak, zuzenbidea eta manufaktura industria. Prentsa ohar batean azaldu dutenez, 15 eta 64 urte artean dituztenak dira lan egiten dutenak (populazio osoaren bi heren), eta, horientzat, astean 40 orduz lan egitearen parekoa omen da atera duten zenbakia.

Populazioaren egoera sozioekonomikoa edozein dela ere, gizaki guztiek antzeko denbora ematen dute jaten, garraioan, garbiketa pertsonala egiten eta kozinatzen. Elikagaien produkzioari dagokienez, alde nabarmena dago errenta baxuko eta errenta altuko herrialdeen artean. Errenta baxukoenetan ordubete baino gehiago ematen dute lehen sektoreko jardunetan. Errenta altukoenetan, berriz, bost minutu inguru ematen dituzte zeregin berdinean.

Mundu mailan, Lur sistematik materialak eta energia zuzenean ateratzera bideratutako denbora tartea txikia da: bost minutu. Hondakinak kudeatzeko denbora eguneko minutu batekoa da. “Horrek guztiak iradokitzen du jarduera horietan ematen den denbora aldatzeko aukera zabala badagoela”, ondorioztatu dute. Egileen esanetan, badago “tarte nahikoa zenbait jarduerari eskaintzen zaion denboran aldaketak egiteko, hala nola, materialak erauzketan, energiaren horniduran eta hondakinen tratamenduan, horietara zazpi minutu inguru baino ez direlako bideratzen”.

Erreferentzia bibliografikoa:

Fajzel, William; Galbraith, Eric D.; Barrington-Leigh, Christopher; Charmes, Jacques; Frie, Elena; Hatton, Ian; Le Mézo, Priscilla; Milo, Ron; Minor, Kelton; Wan, Xinbei; Xia, Veronica eta Xu, Shirley (2023). The global human day. PNAS 120 (25) e2219564120. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2219564120

Egileaz:

Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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fuerza de voluntad

Foto: Matias North / Unsplash

Algunos resultados experimentales recogidos en la literatura científica reciente indican que si se realiza una actividad mental exigente, de esas que requieren concentración y autocontrol, al cabo de un tiempo es necesario ingerir una cierta cantidad de azúcar para poder seguir realizándola, o para mejorar las funciones cognitivas básicas y funciones mentales autorregulatorias, como son la memoria episódica, el procesamiento de información, la atención y el autocontrol.

Lo cierto es que, datos experimentales al margen, mucha gente está convencida de que, efectivamente, es bueno ingerir azúcar si se desea mantener una ardua actividad mental de forma prolongada. Sin embargo, esa es una noción que desde el punto de vista fisiológico no tiene sentido, ya que la concentración de glucosa en la sangre y, por lo tanto, su disponibilidad efectiva para las tareas que desempeña el encéfalo, está sometida a una regulación estricta. Esa regulación solo falla en caso de enfermedad, como ocurre con la diabetes.

Unos psicólogos de las universidades de Zurich (Suiza) y Stanford (California, EEUU) sospechaban que la razón por la que la glucosa facilita el desempeño cognitivo y el autocontrol es porque se trata de una creencia, modelada culturalmente, que ha alcanzado una gran aceptación. Si, efectivamente, ese era el caso, la limitación no vendría determinada por la disponibilidad de glucosa, sino por la creencia en sí. En ese supuesto, sería de aplicación la cita de William James: “vivimos sujetos a la inhibición por niveles de fatiga a los que hemos llegado a obedecer simplemente por costumbre”[*].

De acuerdo con esa sospecha, los psicólogos se plantearon la hipótesis de que, quizás, solo recurran a la ingestión de glucosa (para un correcto funcionamiento cognitivo tras una intensa actividad mental) quienes creen que la fuerza de voluntad es limitada y se agota fácilmente. Sería como si la fuerza de voluntad necesaria para mantener el autocontrol necesitase ser “alimentada” mediante el aporte de energía metabólica en forma de azúcar. Para esa gente, la ingestión de glucosa y los procesos fisiológicos que desencadena actuarían como señales que indican que han recuperado la capacidad de sostener el esfuerzo mental. Por el contrario, las personas que no creen que la fuerza de voluntad se agote con el uso, no dependerían del aporte de glucosa para poder funcionar con normalidad. Estos supuestos se basaban en observaciones experimentales anteriores, según las cuales solo la gente que cree que la fuerza de voluntad está limitada se desenvuelve peor al acumularse las pruebas en que han de realizar tareas mentales exigentes y mantener el autocontrol.

Los investigadores hicieron tres experimentos para tratar de verificar su hipótesis. En el primero analizaron el efecto de la ingestión de glucosa (por comparación con la de un edulcorante artificial) y de las creencias implícitas acerca de la fuerza de voluntad (si se trata de un recurso limitado o no) sobre el autocontrol de individuos que habían estado realizando antes una tarea intelectualmente exigente. Los participantes que habían ingerido edulcorante y que pensaban que la fuerza de voluntad se agota con facilidad fueron los que se diferenciaron de los demás: su desempeño en el test de autocontrol fue peor que el del resto de participantes. El resultado demostró que el efecto de la glucosa sobre la capacidad para mantener el autocontrol depende de lo que creen los sujetos acerca de la fuerza de voluntad.

En el segundo experimento se manipuló la opinión de algunos participantes para que pensasen que la fuerza de voluntad se agota con facilidad, y los resultados reprodujeron los del primer experimento, porque los de la opinión manipulada respondieron igual que los que pensaban eso originalmente.

Y en el tercer experimento se investigó si los participantes que piensan que la fuerza de voluntad es limitada responden a lo que creen que están ingiriendo o si lo hacen sólo a lo que realmente ingieren. Y efectivamente, su desempeño en la tarea de autocontrol tras un esfuerzo anterior solo mejora si realmente ingieren glucosa, no si creen que la ingieren. Quiere ello decir, que esos participantes eran sensibles a señales internas (fisiológicas) que indicaban que se había producido una elevación en la concentración de glucosa en la sangre.

Los resultados de estos experimentos son muy llamativos. Un proceso fisiológico básico, como es el efecto de la ingestión de glucosa sobre el desempeño intelectual en condiciones exigentes, depende de las creencias acerca de la naturaleza de la fuerza de voluntad. Solo se benefician de los efectos de una subida del nivel de azúcar en la sangre quienes creen que la fuerza de voluntad se agota con facilidad o quienes son manipulados para creerlo. Los experimentos demuestran que la fuerza de voluntad no es un recurso limitado, pues que se termine o no depende, de hecho, de lo que cada uno piense. Quienes no creen que se agota no necesitan reponerla ingiriendo azúcar, por eso no se modifica su desempeño intelectual cuando la ingieren. Solo han de restaurarla quienes piensan que se acaba con facilidad.

Los investigadores señalan, finalmente, que el pensar que la fuerza de voluntad no se agota no es suficiente para poder ejercer con éxito el autocontrol, aunque sea un ingrediente importante. Necesitamos, además, desarrollar estrategias de autocontrol eficaces para que funcione, como minimizar tentaciones (evitándolas físicamente) o planificar por adelantado cuándo, dónde y cómo actuar o responder ante la dificultades. Una disposición mental adecuada y unas estrategias efectivas sirven para ejercer el autocontrol durante periodos de tiempo prolongados sin necesidades de ingerir glucosa cada cierto tiempo.

 

Fuente: V Job, G M Walton, K Bernecker, y C S Dweck (2013): «Beliefs about willpower determine the impact of glucose on self-control». PNAS 110 (37): 14837–14842

Nota: [*] W. James (1907): The energies of men. Science 25(635):321–332.

 

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

El artículo La fuerza de voluntad no es un recurso, por eso no se agota 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.

Geologia

Blanca Martinez geologoa Antropozeno terminoaz aritu da Zientzia Kaieran. Hitz hori Paul Crutzen kimikari atmosferikoak oihukatu zuen 2000. urtean lehen aldiz, eta izan zuen oihartzuna ondorioz gizartean eta komunitate zientifikoan onartu zen. Termino horrekin, Crutzenek adierazi nahi zuen gizakia gai izan dela gure planetako ziklo biogeokimiko naturalak aldatzeko azken hamarkadetan. Alabaina, geologiaren ikuspuntutik ez da denbora nahikoa pasa industrializazioaren hasieratik, eta, beraz, Antropozenoa ez da existitzen eskala geologikoko denbora-kontzeptu gisa. Azalpen guztiak Zientzia Kaieran: Existitzen al da Antropozenoa, maiuskulaz?

Biologia

Azkenaldian ezagunak egin dira Iberiar penintsulako orkak itsasontzi batzuekin kontaktu zuzena izateagatik. Ikerketa berri batek jarrera bitxi hori ikertu du orken portaeraren jatorria ulertzeko, eta hainbat ondoriotara iritsi dira. Batetik, ohartu dira, Iberiar penintsulako azpi-populazio osotik, 9 orkek soilik dutela jarrera berezi hori. Bestetik, ikusi dute egoera horietan egon ziren itsasontzi gehienak belaontziak zirela, eta kasu gehienetan, animaliek ontziaren leman jartzen zuten arreta soilik. Ikertzaileek ez dute argi ikusten jarrera horren arrazoia, baina baztertu egin dute zuzenean gizakiaren kontrako erasoak direnik. Datuak Zientzia Kaieran: Iberiar penintsulako orken portaera bitxia.

Fisika

UPV/EHUko ikerketa batek diodo baten modeloa ikertu du beroaren garraioa aldatzeko helburuarekin. Zirkuitu elektrikoen diseinuan erabiltzen dira diodoak, eta teknologia horren printzipioa da norabide batean eroale izatea eta bestean aldiz isolatzaile. Hala, ikerketa honek berbera ikertu nahi izan du baina beroarekin, eta kasu mikroskopiko bat aukeratu da horretarako. Bi ioi erabili dituzte kasuan, eta ioi bakoitza bainu termiko batean dago, bata hotza eta bestea beroa. Teknologia kuantikoaren arabera, ikerketa honek erakutsi du posible dela bi ioiekin bakarrik diodo bat sortzea, eta orain modelo hori inplementatuko da AEBtan. Informazio gehiago Zientzia Kaieran: Elektrizitatetik berora: diodo termikoen mundua esploratzen.

Astronomia

Cassini misioak, bere azken uneetan, Saturnoren eta eraztunen artetik igarotzeko aukera izan zuen eta horrek eraztunen adinaren inguruko hainbat ikuspuntu ekarri dizkigute. Aurtengo maiatzean argitaratu den ikerketa berri batek Saturnoren eraztunak 400 milioi urte dituztela dio. Horiek osatzen dituzten partikulak planetaren gainera erortzen doaz poliki-poliki eta, beraz, 100 milioi urte ingururen buruan, erabat desager daitezkela kalkulatu dute ikertzaileek. Azalpen guztiak Zientzia Kaieran: Saturnoren eraztunen adina.

Klima-aldaketa

Dagoen latituderako Europari daukan tenperatura epela bermatzen dion Golkoko itsaslasterra — zientzialariek Atlantikoko iraultze meridionaleko zirkulazioa (AMOC) izenez ezagutzen dutena— uste baino lehenago eten daitekeela jakinarazi du Nature aldizkarian argitaratutako ikerketa batek. Ikertzaileen arabera, arabera, 2057. urtearen inguruan gerta daiteke itsaslaster garrantzitsu horren kolapsoa. Groenlandiaren izotz urtzea dela prozesu horren eragile handiena aipatu dute, eta atzetik doakiola Artikoko izotz geruzaren urtzea. Informazio osoa Berrian:  Golkoko itsaslasterra uste baino lehenago eten daitekeela ohartarazi dute.

Egileaz:

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

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ayuno intermitente

Entre los métodos que tienen como objetivo la pérdida de peso, el ayuno intermitente se ha convertido en una tendencia que, durante los últimos años, ha dado mucho de qué hablar. Es una rutina alimenticia que se basa en limitar la ingesta de calorías a un periodo concreto del día y ayunar el resto. Un método que ha sido puesto en práctica por personas conocidas a nivel social, que insisten en los supuestos beneficios del mismo.

Pero, ¿qué dice la ciencia? ¿Los supuestos beneficios del ayuno intermitente tienen una base científica? ¿Es un tratamiento de la obesidad eficaz y que se puede mantener a largo plazo?

El metabolismo del ser humano está diseñado para ingerir alimentos a ciertas horas del día y permanecer sin comer otras, pero el ritmo de vida actual lo dificulta. Hay que tener en cuenta que el tramo de actividad en el día a día supera las 12 horas, por lo tanto, es necesario reflexionar sobre la viabilidad y los supuestos beneficios de esta rutina alimenticia.

Idoia Labayen Goñi, profesora en el Departamento de Ciencias de la Salud de la Universidad Pública de Navarra (UPNA), ofrece respuestas a esas preguntas en la charla-coloquio La eficacia del ayuno intermitente en el tratamiento de la obesidad.

La conferencia ha sido organizada por la Cátedra de Cultura Científica de la Universidad del País Vasco y la Biblioteca Bidebarrieta de Bilbao dentro del ciclo Bidebarrieta Científica. Se impartió el pasado 14 de junio, miércoles, en la Biblioteca Bidebarrieta de Bilbao.

Ponente

Idoia Labayen Goñi es doctora en Ciencias Biológicas, profesora de la Universidad Pública de Navarra en el Departamento de Ciencias de la Salud y responsable del grupo de investigación ELIKOS. Ha desarrollado su carrera investigadora en el Karolinska Institute (Suecia), en el Georgia Prevention Institute (Georgia, EE.UU.) y ha participado en investigaciones que han tenido como resultado la publicación de más de 200 artículos. A día de hoy es la directora de IS-FOOD (Institute for Sustainability & Food Chain Innovation).

Edición realizada por César Tomé López

El artículo La eficacia del ayuno intermitente en el tratamiento de la obesidad se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irudia: Tenerifeko flora (Argazkia: José María Fernández-Palacio).

SARS-CoV-2aren aldaera guztiek ez dituzte zelula mota berak infektatu. Aldaera batzuk zehazki infektatu dituzte gliak. SARS-CoV-2 infect immune cells of the central nervous system, José R. Pinedaren eskutik.

Uharte ozeanikoetako landareak eta kontinentekoak ez dira oso ezberdinak, baina ingurunera gehiago egokitzen dira uharteetakoak. Tenerifen egindako ikerketa batek uhartea beste begi batzuekin esploratzeko aukera ematen du. High functional diversity of island plants.

Obesitatea baduzu, nahiz eta dieta egin, zure entzefaloak, hau da, zure portaera eta erabakiak zehazten dituen organoak, behar bezala interpretatu gabeko seinaleak izango ditu. Obesity hinders brain recognition of nutrient signals, Rosa García-Verdugok egina.

Orbital naturalaren funtzionalaren teoria, neurri handi batean UPV/EHUn eta DIPCn garatua, azkar ari da aplikazioak aurkitzen kimika kuantikoan. Kasu honetan, molekula konplexu baten korrelazio elektronikoak zehazteko aukera ematen du: NOF approximations applied to iron(II) porphyrin

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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Alta Edad Media
La tesis internacional ‘Social archaeology of food in early medieval rural Iberia (5th-9th c. AD) (Arqueología social de la alimentación en la Iberia rural altomedieval (ss. V-IX d.C.), realizada por la investigadora de la Universidad del País Vasco Maite Iris García Collado ha obtenido el Premio extraordinario de doctorado concedido por la Universidad del País Vasco en junio de 2023.

La tesis traza una historia social de la alimentación en la Iberia rural altomedieval basada en la comparación de los patrones alimenticios de tres regiones a partir de análisis de isótopos estables de carbono y nitrógeno sobre colágeno óseo. Para ello se tomaron muestras en diez asentamientos rurales datados entre los siglos V y IX y distribuidos entre Madrid-Toledo, el País Vasco y Cataluña, que fueron investigados desde los puntos de vista de la arqueología funeraria, la demografía y la paleodieta.

“Se trata de la mayor reconstrucción de la alimentación llevada a cabo hasta el momento para la Alta Edad Media en la península ibérica en áreas geográficas nunca antes exploradas –explica la investigadora-. Esta tesis pone a disposición de la comunidad científica un gran volumen de datos normalizados y metodológicamente actualizados acerca del papel de la alimentación como reflejo, pero también como elemento activo, en la construcción de las identidades medievales”.

Los conjuntos de fauna analizados revelan “datos extremadamente interesantes sobre las estrategias de gestión de los animales y las prácticas agrarias en estas sociedades rurales.” Los animales dentro de una misma región eran alimentados de forma similar, sugiriendo que la disponibilidad de recursos determinada por el entorno era clave en la configuración de las estrategias de gestión ganadera y, en general, sin diferencias significativas entre el ganado vacuno, los ovicápridos y los équidos. “En Madrid-Toledo los animales también eran alimentados con pequeñas proporciones de forraje de mijos, lo que apunta al consumo de plantas abonadas intensivamente. Probablemente esto se lograba permitiendo al ganado entrar a pastar en los campos después de la cosecha y es un signo de la fuerte cohesión interna de las comunidades rurales”.

Clara integración entre la agricultura y la ganadería

Mientras que el ganado porcino de las regiones de Madrid-Toledo y del País Vasco eran pastoreados en espacios abiertos, los cerdos de Cataluña eran alimentados, “al menos parcialmente, con residuos domésticos y probablemente eran criados en patios.” Además, el estudio menciona que tanto en Madrid-Toledo como en Cataluña los mijos fueron ampliamente utilizados para alimentar a las aves domésticas. Los perros y los gatos a su vez vivían en contacto con los humanos y su dieta estaba basada en residuos domésticos. “Los datos obtenidos apuntan a la existencia de un complejo conjunto de prácticas agrarias en los asentamientos rurales altomedievales ibéricos con una clara integración entre la agricultura y la ganadería y alejado de los escenarios simples y primitivos propuestos por la historiografía tradicional”, subraya García Collado.

La investigadora Maite Iris García Collado en la Facultad de Letras | Foto: Nuria Gonzalez. UPV/EHU

En cuanto a la dieta de los humanos, esta tesis constata que la característica principal de las dietas humanas en el País Vasco “es la gran importancia de los recursos vegetales en la alimentación, que se basaba principalmente en cereales, frutas y verduras, y dentro de ellos el consumo de cantidades significativas de mijos”. La dieta humana en los asentamientos catalanes y en las poblaciones de Madrid-Toledo era similar. Consumían principalmente recursos terrestres, aunque, en las poblaciones catalanas el estudio apunta a una ingesta más importante de proteínas de origen animal.

Por otro lado, respecto a los recursos acuáticos, tanto marinos como de agua dulce, la tesis menciona que eran prácticamente imperceptibles en todas las poblaciones analizadas. “Es muy difícil definir una dieta típica para las poblaciones rural altomedievales de Iberia. Los patrones alimenticios en estos contextos estaban caracterizados por la diversidad determinada por la disponibilidad local de recursos y probablemente también por las condiciones sociales, políticas y culturales”, subraya la investigadora. Asimismo, de acuerdo a los “escasos datos disponibles, es improbable que en las sociedades rurales altomedievales de Iberia hubiera diferencias sistemáticas entre los sexos en la distribución de los recursos alimenticios.”

La dieta como indicador de estatus social

Otro de los temas analizados por la investigadora de la Universidad del País Vasco en su tesis ha sido el papel de la dieta como indicador del estatus social a través de la presencia de depósitos funerarios en los enterramientos y de la localización topográfica de las tumbas dentro o fuera de los cementerios comunitarios o con relación a las iglesias. “La relación entre la alimentación y el estatus social era compleja y no funcionaba de forma evidente. En Madrid-Toledo y el País Vasco es más frecuente que los individuos enterrados con cualquier tipo de artefacto incluyeran ciertas cantidades de mijos en sus dietas. Esto indica que los patrones de consumo de cereales y específicamente de mijo y panizo jugaron un papel importante en la definición del estatus social.” Asimismo, el estudio constata que la localización topográfica de las tumbas tampoco estaba directamente asociada a la alimentación. “En ningún caso ha sido posible identificar agrupaciones de individuos con patrones alimenticios específicos en torno a las zonas más relevantes, como, por ejemplo, el ábside de las iglesias. De hecho, a pesar del lugar marginal en el que terminaron siendo enterrados, las dietas de los individuos hallados en silos y pozos probablemente estaban basadas en el mismo tipo de productos.”

Por último, García Collado ha llevado a cabo una revisión de todos los casos de estudios contemporáneos situados en Europa y alrededor del Mediterráneo. “Las poblaciones ibéricas eran similares a las de otras regiones del sur de Europa, en las que también predominaban las dietas terrestres ampliamente basadas en cereales, frutas y verduras, con aportaciones más pequeñas de mijos y panizo y contribuciones muy variables de proteínas de origen animal. Por lo tanto, está claro que Iberia participaba de las mismas dinámicas que otros territorios europeos y mediterráneos”, concluye la investigadora de la UPV/EHU.

Referencia:

García Collado, M.I. (2020) Social archaeology of food in early medieval rural Iberia (5th-9th c. AD) UPV/EHU URI: http://hdl.handle.net/10810/50611

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

El artículo La alimentación durante la Alta Edad Media ibérica se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Maddi Astigarraga

Plateretik laborategira eraman ditu gaurkoan Kiñuk gurean hain ondo ezagutzen ditugunak: piperrak. Horien atzean dagoen kimika azaltzen digu ulertzeko haien ezaugarriak.

Piperrak kapsaizina izeneko molekula dute: kolorerik, zaporerik, usainik eta lipofilorik gabeko konposatu alkaloidea, hau da, gantzetan disolbatzen dena. Barietate bakoitzak bere kontzentrazioa du. Hazkuntza-baldintzen, fruituaren adinaren eta barietatearen arabera aldatzen da kontzentrazioa, hau da, genetikaren arabera. Ur faltak eta hazkuntzan estresak kontzentrazioa areagotzen du. Eta hau jakinda, gure kiriñikoak azaltzen digu ez dela soilik erabiltzen gastronomian.

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

Egileaz:

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

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Dotar a la catenaria de una red funcional para detectar incidencias en el contacto con el pantógrafo es algo que se hace de manera muy puntual, y tan solo en líneas con tráficos de alto valor añadido. Esto significa alta velocidad, aunque para nada los problemas se limitan a estos trayectos. La diversidad de operadores surgida de la liberalización, unida al aumento de los tráficos de todo tipo que deberá absorber el ferrocarril para reducir al máximo las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera en el transporte hacen necesario poder monitorizar el estado de la interfaz pantógrafo-catenaria en más puntos y todo tipo de líneas. Alta velocidad desde luego, pero también mercancías y cercanías.

Salida de la estación Málaga-María Zambrano. Foto: Iván RiveraLa nueva generación de sensores

Desde 2022 y en el marco del proyecto ALTIUMCAT, financiado con cargo a fondos del Instituto de Competitividad Empresarial de la Junta de Castilla y León, la empresa española TELICE está prototipando, con el apoyo del Instituto Tecnológico de Castilla y León (ITCL) un nuevo tipo de sensor para registrar el comportamiento dinámico de la interfaz pantógrafo-catenaria: TELICE DYNTACT® [Rivera Rodríguez 2023].

El nuevo sistema realiza la monitorización del desplazamiento del hilo de contacto al paso de un pantógrafo mediante sensores láser de triangulación de ultra largo alcance. En el interior de estos equipos hay un láser de estado sólido cuyo haz impacta sobre un objetivo cuya distancia queramos registrar. El rayo reflejado es captado por una lente con un ángulo ligeramente diferente. Tras ella, una matriz de líneas CCD (un tipo de dispositivo que transforma fotones en electrones) registra un impacto: la distancia del objetivo depende del punto excitado en dicha matriz. Como la medida se hace miles de veces por segundo, los cambios de la distancia del objeto monitorizado se registran al cambiar el punto excitado en la matriz CCD. De esta forma es posible alcanzar una precisión en el entorno de los cinco milímetros para medidas realizadas a dos metros y medio de distancia, más que suficiente para mejorar las capacidades de los sensores de las tecnologías anteriores.

Principio de funcionamiento de un sensor de triangulación láser. (Adaptado de [Hermary 2022])Sin embargo, esto no basta para registrar la posición del hilo de contacto. Su sección es relativamente pequeña (apenas 14,5 milímetros), por lo que apuntar el láser hacia el hilo puede ser una tarea complicada, requiriendo ajustes angulares del orden de minutos de arco. Además, el hilo puede moverse no solo en vertical, sino también transversalmente, bien porque el pantógrafo que pase por debajo tenga cierta desviación de alabeo, porque el punto de medida esté en una curva y la vía (y, por tanto, el tren y su pantógrafo) tenga cierto peralte o, de forma imprevisible, por el efecto de la componente lateral del viento.

Un elemento clave

Aquí entra en juego el segundo elemento clave de TELICE DYNTACT®: la placa reflectora. Sobre el hilo de contacto y sujeto a las ranuras superiores de su perfil que se utilizan para sujetarlo al resto de la estructura de la catenaria, se ubica una placa reflectora con forma de libro abierto hacia arriba y ejecutada en materiales ligeros y resistentes a la suciedad. Su «lomo», el vértice del diedro formado por los dos planos de la placa, se ubica paralelamente al hilo de contacto. La placa reflectora está en una zona sujeta a tensión eléctrica, pero no toca en ningún momento ninguna otra estructura. Es completamente pasiva. Además, su altura sobre el hilo de contacto está ajustada para que siempre se encuentre fuera del gálibo de implantación de obstáculos del pantógrafo, el contorno dentro del que no puede ubicarse ningún equipo. Se evita así cualquier posible perturbación o golpe.

El montaje completo tiene dos sensores láser de triangulación, ubicados sobre una ménsula auxiliar en un poste preexistente, bajo una visera protectora y apuntando hacia la placa reflectora con ángulos iguales y opuestos gracias a una plataforma de apuntado de precisión. Cada láser mide la distancia entre su posición y el plano del lado contrario de la placa reflectora. Disponer así de dos medidas en ángulos diferentes permiten resolver, mediante un simple cálculo trigonométrico, las variaciones de la posición del hilo de contacto en los ejes vertical y transversal.

Esquema simplificado de la geometría básica de TELICE DYNTACT®. ([Rivera Rodríguez 2023])¿Fallo estructural o alabeo del pantógrafo?

Por tanto, TELICE DYNTACT® no se limita a acotar la deflexión vertical máxima del hilo de contacto al paso de un pantógrafo. Su capacidad de medir simultáneamente posibles desplazamientos transversales está fuera del alcance de los sensores disponibles en el mercado. Gracias a una estación meteorológica auxiliar provista de anemómetro, puede correlacionar la medida transversal con la del viento local para determinar si la perturbación se debe al viento o a un alabeo anormal del pantógrafo.

El nuevo sensor ofrece la capacidad de monitorizar variaciones históricas en la respuesta del hilo de contacto, permitiendo estimar su desgaste o alertar de respuestas anormales de los sistemas de compensación automática de la tensión. Actúa como una alarma en caso de fallo estructural súbito, sabotaje o intento de robo del hilo. Su bajo consumo eléctrico permite alimentarlo con una placa fotovoltaica en un gran rango de latitudes, con lo que es independiente de cualquier fuente externa, simplificando mucho su instalación. Todo ello con un coste contenido que puede permitir su despliegue en todo tipo de infraestructuras ferroviarias provistas de catenaria flexible.

TELICE DYNTACT® ofrecerá, en virtud de su elevada frecuencia de muestreo, no solo cotas máximas de deflexión del hilo, sino su comportamiento ondulatorio completo hasta frecuencias por encima del kilohercio. Estos datos permitirán, por un lado, alimentar modelos digitales que ofrezcan, en un futuro próximo, una capacidad real de predecir el desgaste de la catenaria y adelantarse a sus fallos. Y por otro, harán posible profundizar en el conocimiento teórico de esta tecnología más que centenaria para, tal vez, dar el siguiente paso en su historia de innovación.

Bibliografía

[Hermary 2022] How do 3D scanners work?: Learn about machine vision. Hermary. (29/11/2022). https://hermary.com/learning/principles-of-laser-triangulation/

[Rivera Rodríguez 2023] Rivera Rodríguez, I. (2023). Dispositivo de medida del desplazamiento del hilo de contacto de una catenaria al paso de un pantógrafo. https://patentscope.wipo.int/search/es/detail.jsf?docId=WO2023002068&_cid=P20-LGKDSU-48947-1

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Del mismo autor:

Los límites del Hyperloop
El camión solar: ¿una posibilidad real?
Los límites del ferrocarril

Sobre el autor: Iván Rivera es ingeniero especializado en proyectos de innovación de productos y servicios para ferrocarriles.

El artículo La catenaria: la dinámica de la interfaz con el pantógrafo (4/4) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Aitor Alaña, J. Gonzalo Muga eta Marisa Pons

Egunero erabiltzen ditugun tramankulu elektronikoen oinarriak diodoak dira, haien bidez lortzen dugu ordenagailu, telefono eta abar sortzea. Teknologia horren printzipioa elektrizitatearen korronte asimetria da, hots, norabide batean eroale izatea eta bestean aldiz isolatzaile. Ezaugarri horiei esker ingeniariek ate logikoak sortu ditzakete, edozein programaren atal oinarrizkoenak. Horretaz gain, noski, guztiz beharrezkoak dira argi indarra kontrolatzeko, zirkuitu elektrikoen diseinuan erabili daitekeen tramankulu garrantzitsua baita diodoa.

Lan honetan diodo baten modeloa ikertzen dugu, baina elektrizitatearen garraioaren ordez bero garraioa aldatzen duena, alde baterantz bero eroalea eta besterantz isolatzailea izanik. Hau da, alde bat (adibidez ezkerra) bada beroen dagoena, beroa garraiatuko du alde hotzerantz, beste aldea (eskuina) bada beroa, ordea, ez du berorik garraiatuko.

Irudia: Teknologia kuantiko askotarako ioi harrapatuen sistemak proposatzen dira, eta sistema haietan ioiek duten tenperaturaren kontrolak asko lagun dezake. (Argazkia: Karolina Grabowska – erabilera libreko irudia. Iturria: Pexels.com)

Oro har ez da erraza horrelako tramankulu bat imajinatzea, izan ere eguneroko bizitzan ez dugu diodo termikorik ikusten. Hala ere, esan beharra dago esperimentu bidez frogatu dela diodo termikoen existentzia, bai kasu mikro baita makroskopikoetan. Gure ikerketan kasu mikroskopikoa aukeratu dugu, baina zergatik? Teknologia kuantikoen munduan izan dezakeen garrantzia dela eta. Teknologia kuantiko askotarako ioi harrapatuen sistemak proposatzen dira, eta sistema haietan ioiek duten tenperaturaren kontrolak asko lagun dezake. Horretaz gain, badira proposamenak ordenagailu mota berriak sortzeko, bero ordenagailuak, korronte elektrikoen ordez korronte termikoak baliatuko lituzketenak.

Modu asko daude behar ditugun diodo termiko horiek eraikitzeko, baina guk modelo sinple bat asmatu dugu, bi ioi baino ez dituena. Ioi bakoitza bainu termiko batean dago, bata hotza eta bestea beroa, haien artean lotuta daudelarik potentzial harmoniko baten bidez. Bainu termikoak laser bidez lortzen dira, matematikoki funtzio aleatorioen bidez deskribatuz. Diodo hori sortzeko bi ioiak ezin dira berdinak izan, ezberdintasun bi sartzen dizkiegu: 1) masa ezberdinak, 2) bainuarekiko duten kontaktua (marruskadura koefiziente bidez deskribatua) ezberdina izatea kasu bakoitzeko. Lanean zehar propietate bien arteko zatiketa erabiliko dugu parametro gisa, hots, partikula baten masa zati bestearen masa eta abar. Masa ezberdintasun eta marruskadura koefizienteak aldatzen ditugu diodoa diseinatzeko, gure helmuga gisa diodoaren errektifikazioa (norabidearekiko menpekotasunaren garrantzia) eta transmititu daitekeen korrontea (eroalea denean) maximizatzea da.

Adierazpen sinple batzuk aurkitu ditugu diseinua burutzeko, hau da, badaude parametroen arteko erlazio pribilegiatu batzuk errektifikazio maximoa sortzen dutenak. Lanean poliki poliki erakusten dira izandako aurkipenak, eta beste proposamenentzako aurkipen horiek duten garrantzia. Ez dugu garapen matematiko analitikoa pausoz pauso erakusten, izan ere oso konplikatua da, eta beraz emaitza esanguratsuak baino ez dira azaltzen artikuluan. Oraintxe bertan Amerikako Estatu Batuetako talde esperimental bat buru belarri ari da lanean proposatzen den modeloa inplementatzeko, lortu ditugun emaitzak esperimentu bidez baieztatzeko aukera emango diguna. Beraz, sinplea izan arren, posible da bi ioiekin bakarrik diodo bat sortzea.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: 43
• Artikuluaren izena: Bi oszilagailu harmonikodun eredu minimalista
  baten bidezko bero-errektifikazioa
• Laburpena: Bero-errektifikazioa aztertzen dugu harrapatutako bi atomo ezberdinez osatutako modelo minimalista baten bidez. Atomoek indar linealak jasaten dituzte laserren bidez sorturiko Langevin bainu efektiboekin kontaktuan, Doppler efektuaren bidez sortuak. Egoera egonkorreko korronteen adierazpen analitikoak lortzen ditugu. Sistema lineal honetan bero-korronte asimetrikoa lortzen da bainuen tenperatura eta bainuek sistemarekiko duten akoplamendua aldi berean trukatzen badira. Modelo honen parametro- espazioa ere aztertzen dugu bero-korronte asimetria maximizatzeko.
• Egileak: Aitor Alaña, J. Gonzalo Muga eta Marisa Pons
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 67-84
• DOI: 10.1387/ekaia.23250

Egileez:

Aitor Alaña, J. Gonzalo Muga eta Marisa Pons UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Fisika Saileko ikertzaileak dira.

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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La expresión latina “vox populi”, cuya traducción literal sería “voz del pueblo” y que, según el diccionario de la lengua española de la RAE, es utilizada “para indicar que algo es conocido y repetido por todos”, fue el título de una carta que el polímata (antropólogo, geógrafo, explorador, inventor, meteorólogo, estadístico, psicólogo y eugenista) británico Francis Galton (1822-1911), que entre otras cuestiones fue un pionero en la identificación mediante huellas dactilares o en el estudio de la predicción del tiempo, publicó en la revista científica Nature en 1907.

Fotografía del científico británico Francis Galton (1822-1911), realizada por Eveleen Myers (née Tennant) en la década de 1890. Imagen de la National Portrait Gallery

El texto original de la carta Vox populi, publicada por Fancis Galton en la revista Nature, que podéis encontrar en la página de la propia revista o en la página web sobre Francis Galton, empieza así.

En estos días democráticos, cualquier investigación sobre la fiabilidad y peculiaridades de los juicios, u opiniones, populares es de interés. El material que vamos a discutir se refiere a un asunto menor, pero que viene al caso.

El asunto al que se refiere en su carta, y que utiliza para defender la “sabiduría de las multitudes” (del pueblo), tiene que ver con una visita que realizó a una feria anual de ganado voluminoso y aves de corral que había tenido lugar en la ciudad portuaria de Plymouth (condado de Devon, Inglaterra).

Primera página de la carta, titulada “Vox populi”, publicada por el científico británico Francis Galton en la revista científica Nature, en 1907

En su carta, Galton explica que en dicha feria de ganado se celebró una porra, es decir, una apuesta pública, para adivinar el peso de un buey ya descuartizado. Las personas participantes en la misma compraron, por un módico precio, una tarjeta en la que escribieron sus datos personales de contacto, así como su estimación del peso del buey descuartizado. Y los que más se acercaron a la cantidad real recibieron un premio. Entre las personas que visitaron la feria y se animaron a participar en la porra se enviaron 787 tarjetas, es decir, 787 estimaciones del peso del buey. Galton solicitó a las personas que organizaban la porra que le diesen dichas tarjetas para poder analizar estadísticamente los resultados de la misma, como así ocurrió.

Con dicha información en su poder, ordenó todas las estimaciones sobre el peso del buey, que iban desde 1.074 libras (unos 487 kilos) hasta 1.293 libras (unos 586 kilos), y tomó el valor que estaba en el medio (lo que en estadística se llama la mediana), que era de 1.207 libras (unos 547 kilos), como el valor que podría ser más democrático, que podía representar el saber popular, ya que cualquier otra cifra (que no sea la que está en el medio tendrá a más de la mitad de las personas pensando que es muy alta o muy baja).

El peso que tenía el buey descuartizado objeto de la porra resultó que pesaba en realidad 1.198 libras (unos 543 kilos). Y podemos pensar, como así hizo Galton, que el valor del medio -el que recogía el saber popular- de 1.207 libras (547 kilos) estaba muy cerca del valor real, es decir, de las 1.198 libras (543 kilos) que hemos mencionado, solo se había desviado en 9 libras (4 kilos), que no es mucho. De hecho, la mediana, considerada por Galton como el valor más democrático, se alejaba menos de un 0,8% del valor real.

Ante lo que el científico comenta, en su carta, que este es un resultado “más digno de confianza para un juicio democrático de lo que cabría esperar”. Es decir, este es un buen ejemplo de cómo la estadística puede ayudar a obtener información de la realidad.

Tabla con la distribución de las estimaciones de la porra sobre el peso del buey en la feria de ganado celebrada en Plymouth en 1907. Se indican los diferentes percentiles, en particular el percentil 25 que es de 1.162 libras, que se aleja en 45 libras (20,4 kilos) de la mediana (1.207 libras), y el percentil 75 que es de 1.236 libras, que se aleja en 29 libras (13,2 kilos) de la mediana, luego no nos encontramos con una distribución simétrica

 

Por supuesto que esa “sabiduría de las multitudes” también es susceptible de ser manipulada. Imaginemos en el caso de la porra de la feria de ganado de Plymouth si alguien hubiese hecho correr el bulo de un peso alejado del real, como 1.150 libras, lo que habría provocado que muchas personas subestimaran el peso del buey descuartizado y la mediana se alejase más aún del peso real. Aunque para esta cuestión también podemos utilizar la estadística y extraer interesantes conclusiones, aunque ese es otro tema.

Bibliografía

1.- Francis Galton, Vox populi, Nature 75, pp. 450-451, 1907.

2.- David Spiegelhalter, El arte de la estadística, cómo aprender de los datos, Capitán Swing, 2023.

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 Vox populi, la sabiduría de las multitudes se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irati Diez

Azkenaldian ezagunak egin dira Iberiar penintsulako orkak, eta ez bereziki modu positiboan. Badirudi orka azpi-populazio horrek jarrera berri bat ikasi duela, eta itsasontzi batzuekin kontaktu zuzena izan dute behin baino gehiagotan. Komunikabide batzuk eta sare sozialak maltzurtzat jotzen ari dira animalia horiek, gizakiaren kontrako erasoak egiten ari direla argudiatuz. Sortzen ari den iskanbila ikusirik, Portugal, Espainia eta Frantziako hainbat ikertzaile batu dira, jokabide horren nondik norakoak ulertzen saiatzeko asmoz.

Iberiar penintsulan bizi diren orkek azpi-populazio bat osatzen dute, geografikoki eta genetikoki isolatua. Gibraltarko itsasartetik Galiziararteko uretan ibiltzen dira, Portugalgo kostalde atlantikoan barrena. Lerro matriarkalek osatzen dituzte orken populazioak (eme heldu batek eta haren ondorengoek), eta Iberiar penintsulako azpi-populazioan, zehazki, eme matriarkari Gladis izena eman zitzaion. Horregatik, azpi-populazio osoari erreferentzia egiteko Gladis orkak esaten zaie.

1. irudia: Iberiar penintsulako orka azpi-populazioan, eme matriarkari Gladis izena eman zitzaion. Horregatik, azpi-populazio osoari erreferentzia egiteko Gladis orkak esaten zaie. (Argazkia: Felix Rottmann – erabilera libreko irudia. Pexels.com)

Iberiar penintsulan, historikoki, gizakion ekintzak gainjarri izan dira orken habitatarekin eta bizimoduarekin. Kristo aurreko 77 urtean dagoeneko erromatarren izkribuek orkak aipatzen zituzten penintsularen hegoaldean. Erdi Aroan, berriz, arrantzaleek lagungarri zituzten orkak hegalaburrak arrantzatzeko. Orken ehizatzeko estrategia hegalaburrak kostaldearen kontra bultzatzea zen, eta arrantzaleak une horiez baliatzen ziren beraiek ere hegalaburrak errazago harrapatzeko. Beste dokumentu batzuek aipatzen dute garai haietan bertan ere orkak arrantzaleen sareetan harrapaturik gelditzen zirela.

Gaur egun, Gladis azpi-populazioa hegalaburraz elikatzen da gehienbat, eta bi estrategia erabiltzen dituzte hiek ehizatzeko. Batetik, aktiboki ehizatzen dituzte, eta bestetik, Gibraltarreko itsasarteko arrantzaleen pita luzeetan erortzen diren hegalaburrak harrapatzen ikasi dute, ahalegin gutxiagorekin jaki asko lortzen baitute. Bigarren estrategia gauzatzeko, orkek arrantzaleen pitak jarraitzen dituzte bertan hegalaburrik ba ote dagoen arakatuz. Topatzen badituzte, arrainak eskuratzen saiatzen dira arrantzaleek pita uretatik kanpo atera aurretik. Metodo honek, ahaleginari dagokionez  efizienteagoa bada ere, baditu desabantailak; izan ere, orka asko ikusi izan dira zauri larriekin eta baita anputazioekin ere. Pita bera oso ebakitzailea izan daiteke, eta batzuetan, zuzenean arrantzaleekin izandako gatazken ondorioz zauritzen dira. Hala, orka azpi-populazio honek jasaten dituen inpaktuen ondorioz, Lista Gorrian sartu du IUCN elkarteak (International Union for the Conservation of Nature, ingeleseko sigletatik), “kritikoki mehatxatua” kategorian. Horrek esan nahi du azpi-populazio honek desagertzeko arrisku handia duela egoera hobetzeko ekintzak aurrera eramaten ez badira, gaur egun edo etorkizun hurbilean.

2020an orkak eta itsasontziak zuzenean elkar eragiten hasi ziren Iberiar penintsulako kostalde atlantikoan. Helburu argirik gabe, orkak itsasontziei asko gerturatzen zitzaizkien, eta batzuetan haien kontra jotzen zuten. Zientzialariek ez zuten helburu argirik ikusten jarrera horren atzean. Hala, ikertzaile talde batek informazioa bildu du 2020tik gertatu diren mota honetako topaketen inguruan, orken motibazioa edo jarreraren jatorria ulertzea dutela helburu. Horretarako, topaketa bakoitzaren ezaugarriak aztertu dituzte, bi aldagai kontutan izanda: itsasontzi mota (motorduna, belaontzia, katamarana…) eta motor mota. Horretaz gain, urpekari batek Gladis orken kalitate handiko argazkiak atera ditu ur azpian, haiek zenbatu eta identifikatzeko. Ikertzaileek arreta handiz berrikusi dituzte argazki horiek, animaliek itsasontziekin ukituaren zantzurik (zauriak, orbainak, anputazioak…) ba ote zuten ikusteko. Hala bazen, animalia bakoitza identifikatzeko izen bat sortu zuten: “Gladis” izena lehenengo, eta horren segidan banako bakoitzarentzat beste izen bat.

2. irudia: ikertzaile talde batek informazioa bildu du 2020tik orkak eta itsasontziak zuzenean elkar eragindakoaren inguruan, orken motibazioa edo jarreraren jatorria ulertzeko. (Argazkia: Jo Kassis – erabilera libreko irudia. Pexels.com)

Gladis azpi-populazioa hobeto identifikatzeko, gainera, ikertzaileek mugikorretarako aplikazio bat sortu zuten. Aplikazio horren bidez, itsasontziz orkaren bat ikusi zuen orok informazio hori gorde ahal zuen, eta datu horiek zuzenean ikertzaileei iristen zitzaizkien. Bilduma horretan, aplikazioaren erabiltzaileek zehaztu behar zuten ea orken ikuskatze arrunt bat izan zen, edo kontrara, orkek itsasontziak elkar eragin ote zuten. Sailkapen horrekin batera, data, ordua eta koordenatuak gordetzen ziren bilduman. Orkek eta itsasontziak elkar eragin bazuten, ikertzaileak zuzenean jartzen ziren harremanetan nabigatzaileekin, informazio zehatzagoa biltzeko eta argazki edo bideorik egin bazuten, material hura eskatzeko.

Guztira, 119 erregistro bildu zituzten aplikazioaren bitartez, eta horietatik 49tan orka taldeak itsasontziak elkar eragin zuten moduren batean edo bestean. Bildutako argazki eta bideoekin, 30 orka indibiduo identifikatu zituzten populazioan; horietatik 9k soilik zuten jarrera berezi hori. Jasotako informazioaren arabera, ikertzaileek ikusi zuten orken talkak jasotzen zituzten itsasontzi gehienak belaontziak zirela, eta kasu gehienetan, animaliek ontziaren leman jartzen zuten arreta soilik. Batzuk gerturatu besterik ez ziren egiten, besteek kontaktua egiten zuten lemarekin, eta batzuetan, lema mugitzen saiatzera edota barkua gelditzera iristen ziren.

Emaitza horiek ikusirik, ikertzaileek ez dute erantzun ziurrik ikusten orken helburuen inguruan, baina azaldu dute hiru hipotesi posible egon daitezkeela: aukeretako bat da orketako batek edo batzuek gertaera traumatiko bat eduki izana itsasontziren batekin (talka bat, adibidez), eta jarrera hori traumaren erantzuna izatea. Beste aukera posible bat da hainbat faktoreren nahasketa izatea orkak asaldatu dituena (harrapakin eskasia, itsasontziek sortutako asaldura, arrantzarekin arazoak…). Azkenik, ikertzaileek uste dute jakinmin hutsa ere izan daitekeela orken jarreraren atzean dagoena, ezin baita ahaztu oso animalia argiak direla.

Gaur egunera arte, ez da inoiz jaso orka basatiek gizakien heriotzarik eragin dutenik. Espezie oso estigmatizatua da, eta ez dio laguntzen hainbat hizkuntzatan ematen zaion “hiltzaile” izenak (orca asesina gaztelaniaz edo killer whale ingelesez). Espezie estigmatizatuek, gizartearen beldur edo gorrotoa dela eta, arriskua dute kontserbazio-arazo gehiago izateko, eta, izatez, orkek beste edozein harrapariren jarrera dute. Gauzak honela, irakurri eta entzun ditugun berri katastrofiko eta beldurgarriak alde batera utzita, ezin liteke baieztatu Iberiar penintsulako orkak zuzenean gizakia erasotzen ari direnik.

Erreferentzia bibliografikoa:

Esteban, Ruth; López, Alfredo; de los Rios, Álvaro Garcia; Ferreira, Marisa; Martinho, Francisco; Méndez‐Fernandeza, Paula; Andréu, Ezequiel; García‐Gómez, José C; Olaya‐Ponzone, Liliana; Espada‐Ruiz, Rocío; Gil‐Vera, Francisco J.; Bernal, Cristina Martín; Garcia‐Bellido Capdevila, Elvira; Sequeira, Marina eta Martínez‐Cedeira, José A. (2022). Killer whales of the Strait of Gibraltar, an endangered subpopulation showing a disruptive behavior. Marine Mammal Science, 38(4), 1699–1709. DOI: 10.1111/mms.12947

Egileaz:

Irati Diez Virto Biologian graduatu zen UPV/EHUn eta unibertsitate berean Biodibertsitate, Funtzionamendu eta Ekosistemen Gestioa Masterra egin zuen.

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Un flujo de agua sobre una superficie de átomos de carbono, como la que constituye el grafeno, se rige por una fricción cuántica. Ahora se ha demostrado experimentalmente este fenómeno inusual con técnicas láseres ultrarrápidas. Los resultados se podrían aplicar en procesos de purificación y desalinización del agua e incluso a ordenadores basados en líquidos.

Ilustración: Lucy Reading-Ikkanda / Simons Foundation

Durante los últimos 20 años, los científicos han estado desconcertados por cómo se comporta el agua cerca de las superficies de carbono. Puede fluir mucho más rápido de lo que se esperaría según las teorías de fluidos convencionales o adoptar disposiciones extrañas, como el hielo cuadrado.

Ahora, un estudio experimental desvela que el agua puede interactuar directamente con los electrones del carbono: un fenómeno cuántico muy poco habitual en dinámica de fluidos.

Sabemos que un líquido como el agua está formado por pequeñas moléculas que se mueven al azar y chocan constantemente entre sí. Un sólido, en cambio, está formado por núcleos atómicos en posiciones más o menos fijas sumergidos en una nube de electrones. En los modelos usuales se supone que los mundos sólido y líquido solo interactúan mediante colisiones de las moléculas líquidas con los “átomos” del sólido, es decir, se asume que las moléculas líquidas no “distinguen” los electrones del sólido.

Sin embargo, hace poco más de un año, un estudio teórico que cambió este enfoque propuso que, en la interfase agua-carbono, las moléculas del líquido y los electrones del sólido se empujan y tiran unos de otros, ralentizando el flujo del líquido: este nuevo efecto se denominó fricción cuántica. Sin embargo, la propuesta teórica carecía de verificación experimental.

El equipo estudió una muestra de grafeno —una monocapa de átomos de carbono dispuestos en forma de panal—. Utilizaron pulsos ultracortos de láser rojo (con una duración de solo una millonésima de milmillonésima de segundo) para calentar instantáneamente la nube de electrones del grafeno. A continuación, controlaron su enfriamiento con pulsos láser de terahercios, sensibles a la temperatura de los electrones del grafeno. Esta técnica se denomina espectroscopia de bomba óptica y sonda de terahercios.

Para su sorpresa, la nube de electrones se enfrió más rápido cuando el grafeno se sumergió en agua, mientras que la inmersión del grafeno en etanol no supuso ninguna diferencia en la velocidad de enfriamiento. Una posible explicación era que los electrones calientes empujan y tiran de las moléculas de agua para liberar parte de su calor: en otras palabras, se enfrían por fricción cuántica. Los investigadores profundizaron en la teoría y, efectivamente, la fricción cuántica agua-grafeno podía explicar los datos experimentales.

Lo que hace especial al agua en este caso es que sus vibraciones, denominadas ‘hidrones’, están en sincronía con las vibraciones de los electrones del grafeno, denominadas plasmones, de modo que la transferencia de calor grafeno-agua aumenta gracias a la resonancia.

Los experimentos confirman así el mecanismo básico de la fricción cuántica sólido-líquido. Esto tendrá implicaciones para los procesos de filtración y desalinización, en los que la fricción cuántica podría utilizarse para ajustar las propiedades de permeación de las membranas nanoporosas. Si se aprende a controlar la interacción agua-electrón, otras aplicaciones son imaginables en electrocatálisis y fotocatálisis en la interfaz sólido-líquido. Y, ya puestos, ordenadores basados en fluidos.

Referencia:

Yu, X., Principi, A., Tielrooij, KJ. et al. (2023) Electron cooling in graphene enhanced by plasmon–hydron resonance. Nat. Nanotechnol. doi: 10.1038/s41565-023-01421-3

 

Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2)

El artículo Fricción cuántica agua-grafeno se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.