Feed aggregator

Estructura celular de las neuronas, donde se aprecian las mitocondrias (“mitochondrion”).

Desde hace tiempo se sabía que los extractos de la planta Cannabis, al igual que los cannabinoides sintéticos y los producidos por el propio cerebro, se unen a los receptores de cannabinoides tipo 1 (CB1) localizados en las terminales nerviosas de las neuronas, causando una inhibición de la liberación de mensajeros químicos (neurotransmisores) en las zonas de comunicación entre las células nerviosas.

El conocimiento de este modo de acción de los cannabinoides se ha visto ampliado en los últimos años al demostrarse que el receptor CB1 también se localiza y funciona en las mitocondrias de las neuronas –las mitocondrias son los orgánulos encargados de la producción de la energía celular-. Ahora, una nueva investigación, que se publica en Nature, da un paso más al descubrir que la amnesia inducida por cannabinoides requiere de la activación de los receptores de cannabinoides CB1 localizados en las mitocondrias del hipocampo –el hipocampo es la estructura cerebral implicada en la formación de memoria-.

Para la obtención de los resultados de esta investigación, liderada por el grupo del Dr. Giovanni Marsicano, de la Universidad de Burdeos, ha resultado crucial la contribución de las doctoras Nagore Puente, Leire Reguero, Izaskun Elezgarai y el doctor Pedro Grandes, neurocientíficos del Departamento de Neurociencias de la Facultad de Medicina y Enfermería de la UPV/EHU y del Achucarro Basque Center for Neuroscience, quienes también participaron en el hallazgo anterior sobre la localización y funcionamiento del receptor CB1 en las mitocondrias. En esta nueva investigación, los investigadores emplearon un amplio abanico de técnicas experimentales de vanguardia y observaron que la eliminación genética del receptor CB1 de las mitocondrias del hipocampo previene la pérdida de memoria, la reducción del movimiento mitocondrial y la disminución de la comunicación neuronal inducidas por los cannabinoides.

Además, esta investigación ha desvelado que la amnesia causada por los cannabinoides y los procesos celulares relacionados están vinculados a una alteración aguda de la actividad bioenergética mitocondrial debida a la activación directa de los receptores CB1 en las mitocondrias. Dicha activación causa la inhibición de la cascada de señalización cannabinoide dentro de la mitocondria y, a consecuencia de esa inhibición, disminuye la respiración celular. Esta reducción de la respiración celular por cannabinoides no queda restringida al cerebro, ya que un fenómeno similar ocurre en el músculo esquelético y cardiaco, como acaba de publicar en otra investigación el grupo del doctor Grandes.

“Un mal funcionamiento mitocondrial puede tener serias consecuencias en el cerebro. Por ejemplo, la disfunción mitocondrial crónica interviene en la patogenia de las enfermedades neurodegenerativas, el ictus o los trastornos asociados al envejecimiento. Sin embargo, se desconocía la implicación de la variación aguda de la actividad mitocondrial en funciones cerebrales superiores, como es la memoria”, ha apuntado el Dr. Grandes. En definitiva, esta investigación ha puesto de manifiesto que los receptores de cannabinoides CB1 en las mitocondrias regulan los procesos de memoria a través de la modulación del metabolismo energético mitocondrial.

Por otra parte, aunque los derivados cannabinoideos tienen un potencial terapéutico bien conocido, su utilización queda limitada por los importantes efectos adversos que presentan al actuar sobre los receptores CB1, entre ellos la pérdida de memoria. Los resultados de la presente investigación sugieren que “una intervención selectiva sobre determinados receptores de cannabinoides CB1 localizados en el cerebro en determinados compartimentos específicos de las neuronas podría ser de interés de cara al desarrollo de nuevas herramientas terapéuticas basadas en los derivados cannabinoideos más eficaces y seguros en el tratamiento de ciertas enfermedades cerebrales” explica el doctor Grandes. “Esta investigación es el resultado de 6 años de trabajo en el que hemos participado 28 investigadores. En nuestro caso no hubiera sido posible sin la financiación recibida de la UPV/EHU, el Gobierno Vasco e instituciones estatales, que han confiado en nosotros incluso en estos años de tremendas estrecheces para la investigación, lo que reconozco y agradezco”, termina Pedro Grandes.

Referencia:

Etienne Hebert-Chatelain, Tifany Desprez, Román Serrat, Luigi Bellocchio, Edgar Soria-Gomez, Arnau Busquets-Garcia, Antonio Christian Pagano Zottola, Anna Delamarre, Astrid Cannich, Peggy Vincent, Marjorie Varilh, Laurie M. Robin, Geoffrey Terral, M. Dolores García-Fernández, Michelangelo Colavita, Wilfrid Mazier Filippo Drago, Nagore Puente, Leire Reguero, Izaskun Elezgarai, Jean-William Dupuy, Daniela Cota, Maria-Luz Lopez-Rodriguez, Gabriel Barreda-Gómez, Federico Massa, Pedro Grandes, Giovanni Bénard, Giovanni Marsicano (2016) A cannabinoid link between mitochondria and memory. Nature. DOI: 10.1038/nature20127

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

El artículo Un nexo cannabinoide entre mitocondrias y memoria se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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2. La dependencia entre conectividad estructural y funcional en el cerebro
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Net Children Go Mobile proiektuaren emaitzak plazaratu berri dituzte “Interneteko arriskuak eta aukerak eta gailu mugikorren erabilera Espainiako adingabeen artean (2010-2015)” txostenaren bidez. Txosten honek, Espainiako 9 eta 16 urte bitarteko 500 Internet erabiltzaile adingaberi eta haien gurasoei egindako inkestako datuak erakusten ditu. Egitasmoan, besteak beste, gailu mugikorrak konbergentzia mediatikoaren testuinguruan nola erabiltzen diren aztertzen da, egiaztatzeko ea gailu horiek Internetera konektatzeko erabiltzeak arrisku gehiago edo gutxiago dakarzkien 9 eta 16 urte bitarteko Interneten erabiltzaileei.
Irudia: Haurrak gero eta goizago hasten dira Internet erabiltzen. Ikerketak adierazten du, adibidez, 9-10 urteko haurrak batez beste 7 urterekin hasi zirela Internet erabiltzen, eta 15-16 urteko nerabeak, berriz, 10 urterekin.

UPV/EHUko EU Kids Online Ikerketa-taldeko Maialen Garmendia, Miguel Ángel Casado eta Estefanía Jiménez irakasleek eta Milaneko Sacro Cuore Unibertsitateko Giovanna Mascheronik eraman dute aurrera ikerketa. Egindako lanak honako helburua nagusiak izan ditu:

•  9-16 urte bitarteko haurren artean Internet mugikorraren erabilerari buruzko ohitura berriak sailkatu erabilera, trebetasun eta parte-hartzearen arabera.
• Datu fidagarriak eta konparagarriak eman Internet mugikorrari lotutako arriskuen izaerari buruz, online arrisku orokorragoekin konparatuz.
• Haurren artean zeintzuk dauden bereziki arriskuan eta zergatik aditzera eman, ahulezi faktoreak aztertuz.
• Arriskuari aurre egiteko haurrek erabiltzen dituzten estrategiak ebaluatu, alfabetatze mediatikoa barne.
• Guraso, irakasle eta gizarte-langileen bitartekaritzaren eta sentsibilizazio estrategien motibazioak eta eraginkortasuna aztertu.
• Segurtasunaren aldeko ekimenak garatzeko gomendio egokiak identifikatu eta zabaldu.

Interneten erabilera: non, noiz eta zertarako

Ikerketaren emaitzak islatu du haurrak etxean konektatzen direla Internetera eta eskola da Internetera sartzeko leku ohikoenetan bigarrena. Horrez gain, emaitzek erakusten dutenez, haurrak gero eta goizago hasten dira Internet erabiltzen: 9-10 urteko haurrak batez beste 7 urterekin hasi ziren Internet erabiltzen, eta 15-16 urteko nerabeak, berriz, 10 urterekin.

Azterturiko aparatuen artean, gehientsuenek smartphoneak dituzte (batez beste, % 63k smartphone bat dute erabilera propiorako). Deigarria da smartphoneak gehienbat etxean erabiltzea (% 70), joan-etorrietan erabiltzeko gailu ohikoenak izan arren. 9 eta 10 urte arteko haurren % 50ek erabiltzen dute Internet egunero etxean, eta 15-16 urteko haurren % 90ek.

Eskola da Internetera sartzeko leku ohikoenetan bigarrena: batez beste, inkesta egin duten adingabeen % 15ek diote egunero erabiltzen dutela Internet eskolan. Eskolako erabilera, halaber, handitu egiten da adinaren arabera. Horrela, 9-10 urteko haurren artean, % 5 sartzen dira Internetera egunero, eta 15-16 urteko nerabeen artean, berriz, % 28. Alde izugarriak gorabehera, ez da ahaztu behar eskolek ahalmen handia dutela adingabeak sareko segurtasunaren inguruan hezteko, bereziki Internetik erabiltzen ez duten gurasoentzat. Gainera, eskolek berdinen arteko bitartekaritzarako aukera ere eman dezakete.

Sareko jarduera ohikoenen artean honako hauek daude: bideoklipak ikustea (% 85), eskolako lanak egitea (% 84), bat-bateko mezuak bidaltzea (% 68), beste pertsona batzuekin jolastea (% 48), partekatzeko edukiak argitaratzea (% 44), sare sozialetan ibiltzea (% 44) eta musika edo filmak deskargatzea (% 42). EU Kids Online (2010) inkestako datuei dagokienez, maiztasuna murriztu duten jarduera bakarrak sare sozialetarako bisitak eta musika edo filmen deskargak dira.

Deigarria da nola sare sozialen erabileraren maiztasuna eta intentsitatea murriztu diren eta nola bat-bateko mezuak ugaritu diren. Sare sozialen bidezko parekoen arteko eguneroko harremana areagotu egiten da adinarekin; nerabe helduenen % 17k erabiltzen dituzte egunero sare sozialak. Bat-bateko mezuen bidezko parekoen arteko kontaktua are handiagoa da: 13 urtetik aurrera, % 85ek baino gehiagok erabiltzen dituzte.

Tresnak erabiltzeko gaitasuna

Interneteko gaitasunen balorazio zehatzagoa egiteko, haurren trebetasun instrumentalak, kritikoak, komunikatiboak eta segurtasunari dagozkionak aztertu dira. Batez beste, adingabeek adierazi dute proposaturiko 12 trebetasunetatik ia erdiak dituztela (5,6). Trebetasunen batez bestekoa aldatu egiten da adinarekin: 9-10 urteko haurretako batzuek esan dute bi trebetasun dituztela, eta nerabe helduenetako zenbaitek, berriz, bederatzi.

Azterturiko alderdi horiekin guztiekin lotuta, Internet mugikorraren erabiltzaileen datuek alde handiak dituzte konektatzeko smartphonerik edo tabletarik erabiltzen ez dituztenekin. Internet mugikorra erabiltzen dutenak sarriago konektatzen dira egunero etxetik (% 92-94, % 26ren aldean); egunero maizago konektatzen dira eskolatik ere (% 20-21, % 7ren aldean); sare sozialak eta partekatzeko plataformak gehiago erabiltzen dituzte; eta egunero gehiago jartzen dira harremanetan gurasoekin sare sozialetan eta bat-bateko mezuen bitartez. Horrez gain, trebetasun gehiago dituztela diote: smartphoneen erabiltzaileek, batez beste, 7; tableten erabiltzaileek 6; eta ez smartphonerik ez tabletarik erabiltzen ez dutenek, berriz, 3. Datu horiek guztiek “erabileraren hipotesia” berresten dute: haurrek zenbat eta gehiago erabili Internet, orduan eta aukera gehiago dauzkate eta orduan eta trebetasun gehiago garatzen dituzte.

Sarean pairatzen diren arriskuak

Adingabeek Internet erabiltzean izan ohi duten arrisku ohikoena irudi sexualak online nahiz offline ikustea da; adingabeen erdiek baino gehiagok (% 52) baieztatu dute halako irudiak ikusi izan dituztela. Negatiboak izan daitezkeen irudiak ikustea ez ezik, nahiko ohikoa da erabiltzaileek sorturiko mezu sexualak jasotzea (gorrotoarekin, anorexiaren aldeko jarrerekin, autolesioarekin, droga kontsumoarekin edota suizidioarekin lotutakoak), ia hiru adingabetik batek (% 32k) esan baitute halako edukiak jaso izan dituztela.

Ildo horretatik, 9 eta 16 urte arteko umeen % 31k adierazi dute nolabaiteko jazarpena jasan dutela bai online bai offline. Alabaina, zertxobait txikiagoa da Interneten edota sakelako telefonoen bidez bullyinga jasan duten adingabeen kopurua: % 12.

Kontuan hartzekoa da, birusak eta datu pertsonalen erabilera okerra, adibidez, izan dituzten adingabeen datua: % 29. Adingabeen laurdenek baino pixka bat gehiagok (% 26) onartu dute Interneteko mendekotasunarekin lotutako bost jokabideetatik gutxienez bi esperimentatu dituztela.

Kalteari dagokionez, oro har adingabeen % 18k diote molestatu dituzten zerbait ikusi edo esperimentatu dutela Interneten. Bullyinga da, oraindik ere, jasaten dutenei (% 24) kalte handiena eragiten dien arriskua. Baina, nahiz eta nolabaiteko diskurtso sozial eta mediatikoa dagoen eta sare sozialek abusu egoerak areagotzeko aukerak ematen dituzten, oraindik bullying kasu askoz ere gehiago gertatzen dira aurrez aurre online baino, kaltetuen hitzetan.

Arrisku sexualak kalte eragileetan bigarrenak dira: online zein offline eduki sexualak ikusi dituzten bost haurretik ia bat minduta sentitu da.Hirugarrenik, mezu sexualak daude: adingabeen % 14k esan dute “oso” edo “zertxobait” haserre sentitu direla.

Gurasoen parte-hartzea erabileran

Datuek erakusten dute gurasoek antzera parte hartzen dutela erabileraren bitartekaritza aktiboan (% 84), segurtasunaren bitartekaritza aktiboan (% 84) eta bitartekaritza murriztailean (% 83); askoz ere gutxiago esku hartzen dute bitartekaritza teknikoan (% 29). Datuok EU Kids Online (2010) txostenekoekin alderatuta, ikus daiteke nabarmen areagotu dela segurtasunaren bitartekaritza aktiboa (% 63tik % 84ra) –gurasoek aholku gehiago ematen dizkiete seme-alabei nabigazio seguruari buruz–; halaber, erabileraren bitartekaritza aktiboa hobetu da (% 71tik % 84ra) –haiekin batera nabigatzen dute edo jarduera gehiago partekatzen dituzte–, eta bitartekaritza teknikoa ere bai (% 16tik % 29ra).

Bitartekaritza murriztailea, bestalde, pixka bat gutxiagotu da (% 85etik % 83ra). Bitartekaritzako adinaren intzidentziari dagokionez, haur gazteenek gurasoen bitartekaritza handiagoa izan ohi dute, eta 13 urtetik gorakoek, berriz, bitartekaritza handiagoa jasotzen dute berdinengandik.

Laburbilduz, eta nahiz eta adingabeak jabetuago dauden jazarpenarekin edo gatazka eragin dezaketen beste egoera batzuekin lotuta dauden arriskuen gainean, oraindik ere beharrezkoa da komunikazio mugikorra seguruago eta ardura handiagoarekin erabiltzen dela sustatzea. Horretarako, besteak beste, gurasoek eta adingabeek kontzientzia handiagoa izan behar dute pribatutasunarekin lotutako hainbat alderdirekin; salatzeko edo blokeatzeko diseinaturiko aplikazioak erabiltzeko gaitasunak garatu behar dituzte; geolokalizazioa nola erabili jakin behar dute; eta sareko gatazketan batzuetan gertatzen diren truke eskaladarekin zerikusia duten arriskuen jakitun izan behar dute.

Azkenik, ikerketak erakutsi du oraindik ere nolabaiteko desberdintasunak daudela adingabeen Interneteko erabileran, haien maila sozioekonomikoa zein den; bereziki, gurasoen bitartekaritzari dagokionez. Datuen arabera, familia behartsuenetako umeek bitartekaritza gutxiago jasotzen dute gurasoengandik. Hori dela eta, adingabeen inklusio digitala sustatzen duten egitasmoek lehentasuna izan behar dute aurrerantzean ere.

Txostena:
Uso de internet de los menores en España (2010-2015)

Iturria:
UPV/EHUko komunikazio bulegoa: Haurrak 7 urterekin hasten dira Internet erabiltzen.

 

 

 

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En el fondo de mares y océanos, allí donde las placas tectónicas se van separando, a menudo se forman grietas. Por ellas se proyecta hacia el exterior agua de mar en la que abundan sustancias disueltas y partículas en suspensión procedentes del magma terrestre. Son fuentes hidrotermales o fumarolas. El agua que surge de ellas procede de la zona adyacente, se introduce en la base e interior de las mismas a través de fallas y de rocas porosas, y sale a temperaturas que pueden superar los 400ºC, aunque no llega a hervir por la altísima presión a que se encuentra, propia de profundidades de entre 2000 y 3000 m. Muchas de las sustancias disueltas precipitan al salir al exterior. El brusco descenso de temperatura que ocurre al mezclarse el agua de la fumarola con la del fondo oceánico –que se encuentra a 2ºC, aproximadamente- facilita esa precipitación. Además, las partículas en suspensión se sedimentan en el fondo, de manera que se van depositando capas de material que dan lugar a la formación de nuevo suelo oceánico. Las aguas que surgen de las fumarolas hidrotermales son ricas en hidrógeno, metano, sulfuros y diferentes minerales.

Los primeros indicios de la existencia de esas fumarolas se tuvieron en 1949 y en la década de los sesenta se obtuvieron nuevas pruebas. Pero la sorpresa saltó en 1977, cuando un submarino enviado a examinar una zona de fuentes hidrotermales en el fondo del Pacífico descubrió que allí donde no debiera haber casi ningún ser vivo había densas poblaciones de invertebrados de diferentes especies, algunos de gran tamaño. El descubrimiento fue sorprendente porque los fondos marinos que se encuentran a esas profundidades se parecen a los desiertos. A esas zonas no llega la luz, por lo que no hay organismos que realicen la fotosíntesis. No hay producción vegetal y, sin ella, tampoco puede sostenerse una fauna abundante. La poca materia orgánica que puede haber a gran profundidad procede de la superficie, y son detritos que pueden llegar muy abajo y que son consumidos por algunos bivalvos y equinodermos.

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Entre los animales descubiertos en el entorno de las fumarolas hay gusanos que llegan a medir más de 2,5 metros, aunque carecen de sistema digestivo. También proliferan bivalvos y crustáceos, así como especies de otros grupos mucho menos abundantes. Las investigaciones posteriores al descubrimiento de las comunidades de las fuentes hidrotermales revelaron que se trataba de animales que se nutren gracias al metabolismo de bacterias simbiontes que albergan en su interior. Se trata de bacterias que obtienen la energía de la oxidación del sulfuro de hidrógeno, de metano y hasta de hidrógeno.

Las fumarolas hidrotermales y su rica e inesperada fauna han suscitado un gran interés entre los biólogos, porque muestran que la vida, incluso en formas complejas, puede desarrollarse en enclaves considerados extraordinariamente hostiles. Pues bien, según un estudio publicado hace unos meses en la revista Nature Microbiology, a partir del análisis del genoma de 1800 bacterias y 130 arqueas se ha identificado un grupo de 355 genes que probablemente tuvo el último ancestro común de esos microorganismos (y supuestamente de todos los seres vivos). Y esa colección de genes sugiere que ese ancestro común quizás vivió en un entorno cuyas características eran muy similares a las del de las fumarolas. Es sólo una hipótesis, por supuesto, y muy especulativa quizás. Pero no deja de resultar sugerente que mientras algunos buscan el origen de la vida en el espacio exterior, ésta haya podido proceder, precisamente, de los enclaves más oscuros y recónditos de nuestro planeta, casi de su mismo interior.

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

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Este artículo fue publicado en la sección #con_ciencia del diario Deia el 9 de octubre de 2016.

El artículo En lo más recóndito de nuestro planeta se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. Un extraño planeta
2. Matemáticas del Planeta Tierra (MPE2013), en Bilbao
3. ‘La simetría en nuestro entorno’, por M.A. Cuevas Diarte

Uxue Razkin

Fisika

Donostiako Materialen Fisika Zentroko (CSIC-UPV/EHU) eta Donostia International Physics Centerreko (DIPCko) zenbait ikertzailek, Cambridgeko Unibertsitatearekin elkarlanean, munduko lenterik txikiena eraiki dute. Javier Aizpurua izan da argia atomo bat baina dimentsio txikiagoetan kontzentratzeko gai den lentea sortu duen ikerketaren alor teorikoen burua. Ikertzaileek azaltzen dutenez, eroankortasun altuko urrea erabili dute aurki daitekeen barrunbe optikorik txikiena eraikitzeko. Barrunbe hau – ‘piko-barrunbe’ deitua – urrezko nano-egitura batean atomo bakarreko konkor batez osatuta dago, eta argia konfinatzen du metroaren mila milioirena baina neurri txikiagoetan. Irakurri artikulu osoa hemen:

Ingeniaritza

R programarekin itsas energia nola irakasten den jakin dezakegu artikulu honen bitartez. Pakete batzuk daude, esaterako, datu geografikoak inportatzeko, esportatzeko eta manipulatzeko metodoak eskaintzen dituztenak, edo maps eta mapdatapaketeak, kosta lerroak, ibaiak eta muga politikoak erresoluzio baxuan eskaintzen dituztenak; edo batimetriak (itsaspeko topografia) aztertzeko eta itsaspeko isolerroak nahiz transektoak marrazteko marmap paketeak; edo ismev eta evir paketeak urteko olatu altuenak bezalako muturreko gertaerei Gumbelen ereduaren baitako banaketa estatistikoa doitzeko eta halako bi gertaeren arteko itzulera denbora kalkulatzeko; edota RNetCDF paketea (Network Common Data Form) klimatologian, ozeanografian eta meteorologian aspalditik ohikoa den eta ‘array-oriented’ egituratua dagoen .nc formatua irakurri eta tratatzeko. Eredu ezberdinekin egiten den ECMWF erreanalisia ere erabili dute iturri gisa ere, munduko mapa globalean haizearen eta olatuen datuak barreiatzeko gridpoint edo sare-begiak 40 km-ka ezartzen dituen eredua. Azken finean, itsas energia ezberdinak eta beste energia berriztagarri batzuk aztertzeko eta euren potentziala ebaluatzeko gai da programa.

Biologia

Iraia Muñoak irabazi du Txiotesia lehiaketako sarietako bat. Epigenetikaren inguruko tesia idazten ari da eta lan hori sei txiotara laburtzea lortu du. Ikertzaileak dio tesia egiteko lau urte dituztela eta denbora horretan “gauza asko” egiten direla. Beraz, “hori sei txiotara laburtzea zaila da”. Gaia erraz uler zedin, istorio txiki bat asmatu du: “Hori izan zen nire erronka, erraz ulertuko zen zerbait egitea”. Dibulgazio lanari dagokionez, Muñoak dio zientzia sare sozialetan gero eta gehiago lantzen dela: “Zientzia jendearengana eramaten lan handia egiten ari dira”.

Ingurumena

Klima eta elikadura elkarri lotuta daude. Kutsaduraren eraginez, areagotzen ari da klima-aldaketak abereetan ala landaredian duen eragina. Berrian azaltzen digute afera: IPPC Klima Aldaketari Buruzko Gobernu Arteko Taldearen arabera, klimaren auziak eragin zuzena izango du osasunaren eta elikaduraren kalitatean. Nekazaritzari dagokionez, iragarri ezinezko ekintza izango da landatzen den uzta batuko den ala ez. Klimagatik ez, globalizazioaren eraginez aldatu da elikatzeko era. Eta kontsumoak sortutako kutsaduraren ondorioz, aldaketak izango dira nutrizioan. Unai Aranguren EHNE-Bizkaia sindikatuko kideak honakoa irizten dio: “Klima aldaketarekin aukera bat ikusi dute multinazionalek. Eta aurkitu dute horri aurre egiteko erantzuna: Klimatikoki inteligentea den nekazaritza (CSA) izenarekin bataiatu dute proposamena. Baserritarrei hazi “bereziak” eskaintzea du helburu CSAk. “Klima aldaketei aurre egiteko eta uzta bermatzeko gaitasuna duten haziak sortu dituzte”.

Sahara basamortu idor eta gogor bat bezala ezagutu dugu baina ez da horrela izan beti. Orain dela 5.000 urte inguru, gauzak okertzen hasi ziren, eta berde koloreko paradisuak hauskararantz jo zuen pixkanaka. Klima-aldaketa hori hobeto ulertzeko aukera izan dugu ikerketa baten bidez. Zehazki, Saharako hautsak azken milurtekoetan Ipar Afrikako prezipitazioetan zer rol bete duen aztertu dute adituek. Lortutako emaitzek diote duela 16.000 urte, azken Izotz Aroaren amaieran, inoiz baino hauts gehiago zegoen, gaur egun dagoena halako bi. Duela 11.000 eta 5.000 urte arteko aldian, berriz, gaur dagoen hautsaren erdia. Zeru oskarbiak eguzki argi gehiago pasatzeko bidea eman zuen, eta horrek, berriz, ozeanoaren tenperaturen gorakada ekarri zuen. Beroago egonda, ozeanoak ur lurrun gehiago sortu zuen, eta, horrekin batera, montzoi handiagoak izan ziren. Soka luze horren muturrean bizitzan blai eginda zegoen Sahara berdea topatu dute zientzialariek. Ondoren, hauts kopurua berriro igo eta basamortua nagusitu zen.

Geologia eta estratigrafia

Gizakiak inoiz kutsatutako lehen ibaia identifikatu dutela uste dute Kanadako ikertzaile batzuek. Jordanian gertatu zen, orain dela zazpi mila urte, kobrearen erauzketaren ondorioz. Wadi Faynan Jordaniako hego-mendebaldean dagoen lurraldean topatu dute ibaia. Amaia Portugalek azaltzen digu ibaiak dagoeneko ez duela emaririk, eta gaur egun zingirak eta sedimentuak daudela. Horietan, duela zazpi mila urteko garaiari dagozkion materialetan, kobre gorabehera handiak aurkitu dituzte. Ikertzaileek azaldu dutenez, gizakiaren esku hartzeak eragindako gorabeherak behar dute izan. Ezagunak dira inguruotako kobrezko mineral hobi aberatsak, baina ez zen jakina gizakia hain aspaldi hasi zenik horiek ustiatzen, eta erauzketaren ondorioz, ibaiak kutsatzen. Ikertzaileek ondorioztatu dutenez, inpaktu ekologikoaz gain, gizakiei ere kalte zuzena egin zien kutsadura honek, eta osasun arazoak eragin. Hala nola, antzutasuna, malformazioak eta heriotza goiztiarrak.

Biologia

Ia 400 arrain-espeziek har dezakete arnasa airean, ur gezetakoak gehienak. Horietako gehienek brankia funtzionalak mantendu dituzte eta, beraz, uretan ere har dezakete arnasa. Gehienetan, uretako oxigeno-kontzentrazioa jaisten denean hasten dira airean arnasa hartzen. Arrain zenbaitek, hala ere, ez dute airean arnasa hartzeko organo berezirik; aingirak kasu. Anguilla rostrata, esaterako, oxigeno-beharren % 60 larruazaletik hartuz asetzen du, eta ahotik gainerako % 40a. Airean arnasten duten arrain gehienek, digestio-aparatuaren zati bat (hasierakoa) erabiltzen dute oxigenoa hartzeko. Badira, adibidez, urdaila erabiltzen duten arrain batzuk. Beste zenbaitek hestearen inbaginazioak diren igeri-puxiken bitartez hartzen dute arnasa. Arrain horiek, arnas egiteko, airea hartu ondoren ahoa itxi eta atzera bultzatzen dute aho-barrunbea konprimituz. Horri esker iristen da airea igeri-puxika, urdail edo hesteraino, eta gero uzkitik kanporatzen dute.

Geodinamika

Zer dira Mantuko luma gorakorrak? Testu honen bidez, horrekin lotutako hainbat kontzeptu historiko berrikusiko dira, eta hipotesia sortu zen zientzia-egoeraren berri emango da era berean. Plaka-tektonika, eta kontinenteen jitoa hedatu aurretik aipatu izan zen lurrazalaren azpian konbekzio-korronteak egon zitezkeela. Lehendabiziko aipamena William Hopkins matematikariak eign zuen baina Osmond Fisher izan zen mantuko konbekzioa egitura geologikoen eragile gisa erabiltzen lehena. Orduko teoria nagusiak esaten zuen Lurra hoztean gertatutako uzkurduraz sortzen zirela mendikateak; Fisherrek aldiz, iradoki zuen lurrazalaren azpitik geruza mehe likidoa zegoela eta gaineko lurrazalak mugitzean mendikateak sortuko zituela. Badaude aldiz plaken barne eremuetan zein plaken arteko mugetan gertatzen diren hainbat “prozesu magmatiko anomalo” (gandor aseismikoak, basalto-plataformak, dike sare-erraldoiak,…), ereduan azalpenik aurkitzen ez dutenak. Sortutako galderei irtenbideren bat emateko, luma gorakorren eredua plazaratu zen. Artikulu osoa irakurtzea gomendatzen dizuegu!

Historia

Marie Curieri buruzko bitxikeriak topatuko dituzu artikulu honetan. Argian kontatzen da Mariek koadernoetan jasotzen zituela lortzen zituen emaitza guztiak “modu obsesiboan”: Pierren alkandora egiteko erabilitako oihalaren prezioa dakigu koadernoei esker. Adibidez, Irène alaba zen Marieren etxeko aztergai kuttunetakoa. Alabaren buruko diametroa aldiro neurtzen zuen kurrikak erabiliz, eta emaitza txukun idatzi. Polonioa aurkeztu zuten hilabete hartan bertan, Irènek “gogli gogli go” esan zuen eta 1899ko urtarrilean hamabost hortz-hagin zituen. Sukaldea ere laborategia zen Nobel saridun bikoitzarentzat. 1898an bertan, andere-mahatsen jelea prestatu ondoren, errezeta/esperimentu hau idatzi zuen koaderno batean. Nobel saridunaren bitxikeria gehiago topatuko dituzu Marie Curieren lanbidearen ajeak artikuluan.

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Asteon zientzia begi-bistan igandeetako atala da. Astean zehar sarean zientzia euskaraz jorratu duten artikuluak biltzen ditugu. Begi-bistan duguna erreparatuz, Interneteko “zientzia” antzeman, jaso eta laburbiltzea da gure helburua.

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Egileaz: Uxue Razkin Deiako kazetaria da.

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¿Quién nos garantiza que en el fturo nosotros tengamos el control? Helena Matute reflexiona sobre ello.

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

El artículo #Naukas16 Conviviendo con robots se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. #Naukas16 La nutrición está sobrevalorada (y cómo me jode)
2. #Naukas16 La verdadera historia de la penicilina
3. #Naukas16 Qué pasa cuando le das un péndulo a una máquina

Mapping Ignorance blogaren internazionalizazioa geldiezina da. Asteon Txinako ikertzaile baten lehenengo ekarpena argitaratu dute, Shu Ning ikertzailearen testu interesgarri bat. Artikuluak infartu baten ondoren ehun kardiakoak nola berreskuratu lantzen du: Regain the renewal capacity after myocardial ischemia? Pitx2 and its partners! Eduardo Oliver doktorea izan da artikulu-orraztailea.

Malariaren eltxoak antropofilikoak badira (gizakiei heltzea edo ziztatzea nahiago dute) eta gure gustuak erakartzen baditu, orduan gure zaporea alda beharko dugu, ezta? José Ramón Alonsok azaltzen digu: Change your flavor artikuluan.

Alde ilunak badu xarma. Eta argia eta materiaren arteko eraikuntza hibridoak diren polaritonetan, agian, xarma horren botereak erabiltzea mereziko du. DIPCko ikertzaileek azaltzen digute: Dark states can be much better excitation carrier.

Sergio Laínezek ioi-kanalak ikertu ditu hiru herrialdetan eta egun Bristolen ari da hau gauzatzen. Molecular Detectives: discovering new ion channels (I) artikuluan haren lanari buruz kontatzen ez direnak azaltzen dizkigu, ioi-kanal berrien aurkikuntzen atzean dagoen detektibe-lana.

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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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Cada vez escucho con más frecuencia decir que el intestino es nuestro segundo cerebro. Seguramente os sonará el tema, y si buscáis sobre él es fácil encontrar en las librerías dietas basadas en esta idea. Sin embargo, el problema de estos libros, cuya promoción y defensores he encontrado en periódicos importantes, es que suelen tomar algunos datos científicos reales, e interpretarlos de un modo sesgado a la vez que los juntan con afirmaciones poco rigurosas. Así que para desmontar algunas de las interpretaciones erróneas que tienen estos libros, y ya de paso aprender un poco de neurobiología, voy a pasar por tres de los principales argumentos científicos que usan para defender que el intestino es nuestro segundo cerebro.

“El aparato digestivo tiene una extensa red neuronal compuesta por cien millones de neuronas”

En los seres humanos el sistema nervioso se divide en dos partes: lo qué tenemos metido dentro de la cabeza (el encéfalo) y la médula espinal forman el sistema central, mientras que todo lo demás es el sistema periférico. Una de las partes del sistema periférico es el sistema entérico, que es el que forma la extensa red neuronal compuesta por cien millones de neuronas que se encuentran en nuestro aparato digestivo. Pero aunque cien millones de neuronas pueden parecer muchas, son muy pocas si las comparamos con los aproximadamente ochenta y cinco mil millones de neuronas que tiene el cerebro humano. Por cada neurona que tenemos en las tripas tenemos ochocientas cincuenta en la cabeza. Es una diferencia abismal. En proporción es como si estuviéramos comparando un sueldo mensual de 1000 euros (cerebro) frente a un sueldo de 1´18 euros (sistema entérico).

No solo cuantitativamente, sino también estructuralmente ambos sistemas son muy diferentes: por un lado el sistema entérico, cuya función es controlar todo el tracto intestinal desde el esófago al recto y también conecta con el páncreas y la vesícula biliar, está formado por neuronas alojadas en o junto a las vísceras. Estas neuronas se encuentran agrupadas en una serie de “bolas” de neuronas y otras células nerviosas, denominadas ganglios; y son los ganglios los que se ocupan de controlar procesos tales como los movimientos musculares del intestino, la secreción de sustancias digestivas o el flujo sanguíneo a esas zonas. El cerebro, que por otro lado, es una única megaestructura que se divide en muchas otras estructuras especializadas en distintas funciones, y todas están compuestas por una serie de capas neuronales una encima de otra que se han tenido que plegar para poder caber dentro de la cabeza. Es una arquitectura neuronal bastante más compleja. Así que el sistema entérico no solo es mucho más pequeño sino también mucho más simple.

“Las bacterias intestinales condicionan incluso la conducta”

Los seres humanos estamos llenos de bichos: tenemos más de 100 billones de microorganismos encima, de los cuales una gran parte están en nuestro intestino. Allí, entre otras cosas, participan pasivamente en el procesamiento de alimentos y liberan muchas moléculas al intestino: algunas de ellas incluso son capaces de llegar a la sangre e influir en el resto del cuerpo.

Esquema representativo de las principales vías a través de las cuales la microbiota podría influir en el sistema nervioso central: estimulación del nervio vago, sustancias secretadas al sistema circulatorio y estimulación del sistema inmune. Sampson et al., 2015

La investigación sobre la microbiota, los microorganismos que tenemos en el intestino, y cómo esta podría condicionar la conducta humana es una investigación todavía muy reciente. Sin embargo, los primeros resultados ya apuntan a que la ausencia de flora bacteriana en ratones tiene un impacto en todo el cuerpo incluido el cerebro. Desde cambios en el apetito a estados anímicos, hay muchos estudios que relacionan cambios de flora bacteriana intestinal con variaciones en la conducta e incluso algunos trabajos intentan relacionarlos con enfermedades neuronales.

Pero independientemente de los resultados que se obtienen, el problema es que todavía no sabemos en la mayoría de los casos cómo se producirían estos cambios. Podría ser un efecto directo: por ejemplo, algunos microorganismos intestinales son capaces de producir sustancias que en el cerebro funcionan como neurotransmisores (aunque en muchos casos no se sabe si realmente estos “neurotransmisores intestinales” pueden llegar al cerebro); o podría ser un efecto más indirecto ya que los microorganismos generan muchas sustancias que nosotros asimilamos y que podrían alterar nuestro metabolismo, nuestro sistema inmune o cualquier otro elemento que afecte después a nuestro sistema nervioso. Por lo tanto, aunque ya hay trabajos muy buenos sobre este tema, todavía es muy pronto para decir con seguridad cómo y sobre todo hasta qué punto la microbiota puede alterar la conducta en los seres humanos.

“El 90% de la serotonina que tenemos en nuestro cuerpo se encuentra en nuestro intestino”

La serotonina es una molécula bastante famosa porque es neuroactiva y los bajos niveles de serotonina en el cerebro se han asociado a estados anímicos bajos, depresión, o la adicción. Como muchísimas moléculas en nuestro cuerpo, la serotonina no tiene una función única sino que su función depende de la diana sobre la que actúe. Por ejemplo, si hablamos del intestino allí un tipo de células intestinales producen la serotonina, la cual tiene como función principal regular la motilidad intestinal (el movimiento de los músculos que permite el desplazamiento del alimento por el intestino).

Partiendo de esta abundancia de serotonina en el intestino, se argumenta en algunos libros que es clave cuidar nuestra dieta porque con ella influiremos sobre la mayor parte de la serotonina que hay en nuestro cuerpo, y como de la serotonina depende mucho nuestro estado anímico, achacan a problemas alimenticios nuestros problemas de ánimo. Aquí el problema está en que aunque una mala dieta puede causarnos desequilibrios metabólicos que cambien nuestro estado de ánimo, esto no tiene por qué estar relacionado con la serotonina intestinal: de hecho no se está seguro si la serotonina intestinal puede llegar siquiera al cerebro. El cerebro tiene una estructura llamada la barrera hematoencefálica (para más información: El cerebro: un órgano solitario y aislado) que regula la entrada de sustancias, y si una molécula no atraviesa la barrera, no puede entrar en el cerebro y afectar su funcionamiento directamente. Como no se sabe si es capaz de atravesar la barrera hematoencefálica, es muy prematuro asociar la cantidad de serotonina que tenemos en los intestinos con nuestro comportamiento.

Solo tenemos un cerebro.

En resumen, hablar del intestino como un segundo cerebro es bastante incorrecto y los argumentos neurobiológicos en los que se apoyan muchos libros sobre este tema son, como mínimo, muy discutibles. Obviamente, debemos cuidar nuestra dieta y nuestro aparato digestivo, pero es importante hacerlo siguiendo argumentos dietéticos y neurobiológicos rigurosos.

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

Referencias:

• Cani, P. D., & Knauf, C. (2016). How gut microbes talk to organs: The role of endocrine and nervous routes. Molecular Metabolism, 5(9), 743–752.
• Principles of Neural Science, Fifth Edition (2012).
• Sampson, T. R., & Mazmanian, S. K. (2015). Control of brain development, function, and behavior by the microbiome. Cell Host and Microbe, 17(5), 565–576.

El artículo El intestino no es nuestro segundo cerebro se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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2. El cerebro: un órgano solitario y aislado
3. Los escultores del cerebro, charla de Mara Diersen

Margolari edo eskultore batek artelan bat egin behar duenean erabiliko dituen materialen ezaugarriak ezagutu behar ditu. Tenpera bat zer den, olio pinturaren konposaketa edota pigmentuen degradazio prozesua jakitea lagungarria da materialen artean sortuko diren elkarrekintzak aurreikusteko. Honetarako kimika ezagutzak izatea oso lagungarria da. Kimikan oinarritutako teknika analitikoen bidez, gainera, aspaldiko artelanen konposizioari buruzko edo artistak jarraitu duen estiloaren inguruko informazioa izan dezakegu.

Arteak eta kimikak duten lotura estuaz hitz egin digu Oskar González UPV/EHUko Kimikako irakasleak Zientzialariren azken atalean.

‘Zientzialari‘ izeneko atal honen bitartez zientziaren oinarrizko kontzeptuak azaldu nahi ditugu euskal ikertzaileen laguntzarekin.

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En ocasiones la ausencia del titular da una oportunidad al suplente para convertirse en estrella. Queda a juicio del espectador qué consiguió José Antonio Pérez Ledo.

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

El artículo #Naukas16 Metaestudios comparativos sobre nasciturus se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Estamos viviendo un momento clave en el desarrollo económico de nuestras sociedades, y tal vez en la historia misma de la humanidad, como es la creación de verdaderos sistemas de Inteligencia Artificial. El avance del Big Data, el desarrollo y el éxito de técnicas como el Deep Learning y los ejemplos anecdóticos que empiezan a aparecer ya en nuestras vidas son sólo premoniciones de lo que se viene: un verdadero tsunami económico y social que va a suponer una seria convulsión política. Los espectaculares avances como AlphaGo ganando al Go a las mejores mentes humanas o programas relativamente simples capaces de colorizar imágenes en blanco y negro o diagnosticar enfermedades pronto darán paso a chatbots capaces de reemplazar a los call centers y programas de gestión que hagan innecesarios a ejecutivos intermedios o abogados. La disrupción es ya inminente y será profunda; hay quien incluso ha llegado a pronosticar el Fin de la Ciencia, reemplazada por las correlaciones creadas por medio de técnicas de análisis e inteligencia artificial sobre enormes cantidades de datos. La teoría será innecesaria; el conocimiento será automático y generado por simple elevación de los datos empíricos, limpio de preconcepciones y sesgos. Un paraíso del saber surgido del puro hecho, sin prejuicios ni limitaciones humanas.

Y es cierto que como humanos las características de nuestro cuerpo y nuestra mente encauzan y limitan nuestras posibilidades de percibir el universo. Nuestros ojos desnudos no pueden ver mas allá del espectro visible, y por ello tardamos milenios en saber que existían otras formas de luz; nuestro cerebro trabaja en tres dimensiones y por ello nos resultó muy complicado comprender que puede haber otras (e imposible sentirlas de modo intuitivo). Los trucos de procesamiento que emplea nuestro cerebro para integrar la información del exterior nos juegan malas pasadas, como es el caso de las ilusiones visuales, y el modo como procesamos la información nos hace desesperadamente incapaces a la hora de manejar estadísticas y riesgos. Peores aún son los modos de pensamiento, las presuposiciones y las presunciones que almacenamos en la mente, invisibles y letales, o nuestra extrema susceptibilidad al contagio social de ideas y prejuicios. No es en verdad extraño que la ciencia como actividad social esté viviendo una crisis de reproducibilidad sin precedentes: el cerebro humano y los modos de colaboración de las personas no evolucionaron para facilitarnos la comprensión del Cosmos. Un método automático y sin prejuicios ni preconcepciones para capturar información a partir de los hechos puros sería mucho más eficaz sin duda. También es, y será imposible, ya que el mismo concepto de ‘dato’ (o ‘hecho’) es una construcción teórica: sin teoría el conocimiento es imposible, para cualquier mente, natural o artificial.

“Si observas o no algo depende de la teoría que utilices. Es la teoría la que decide lo que puede ser observado“. La frase es de Albert Einstein y apunta a una realidad que no se suele tener en cuenta: sin una teoría que los sustente los datos no existen. Sería estupendo que los datos tuviesen una existencia propia, separada e independiente: que fueran como luciérnagas en un bosque oscuro iluminando sus alrededores y permitiendo al científico irlos cazando uno tras otro hasta llenar su bote (¿su teoría?) con ellos. Pero la realidad no es así: los datos no existen por sí mismos. El universo está lleno de potenciales medidas, de sucedidos, de cosas que ocurren. La primera decisión que toma el científico, de modo consciente o no, es determinar cuáles de todos esos sucedidos o fenómenos a su alrededor son relevantes y cuáles no: a los primeros los llama dato, a los segundos ruido. Los primeros los atesora y emplea para adelantar el conocimiento; los segundos los descarta por irrelevantes.

Esa separación entre dato y ruido es una decisión teórica, basada en una hipótesis inicial (y probablemente errónea) sobre como funciona el sistema. La manipulación del conjunto y su efecto en las variables etiquetadas como datos servirá para validar, rechazar o perfeccionar la hipótesis; a veces llevará a la necesidad de capturar nuevos datos, que antes se hubiesen considerado ruido y ahora son relevantes a la luz de los avances de la teoría. Sin una pregunta no puede haber respuesta; sin una teoría no puede haber datos que permitan su ajuste, y el conocimiento es por tanto imposible por mera agregación y correlación para una mente humana o artificial. Los esfuerzos para hacer obsoleta la ciencia por la vía del ‘Big Data’ y la inteligencia artificial están así condenados al fracaso. Porque la primera decisión de la teoría es definir lo que es un dato y lo que no. Y eso, de momento, sigue siendo provincia humana.

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

El artículo Teorías, hechos y mentes se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Juan Ignacio Pérez eta Miren Bego Urrutia Oxigenoa

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In the mid-1800s, anatomists began to learn of mysterious living fish from the southern continents. One of the first was discovered by German anatomists working in South America. It looked like a normal fish, with fins and scales, but behind its throat were large vascular sacs: lungs. Yet the creature had scales and fins. So confused were the discoverers that they named the creature Lepidosiren paradoxa, “paradoxically scaled amphibian”. Other fish with lungs, aptly named lungfish, were soon found in Africa and Australia. African explorers brought one to Owen. Scientists such as Thomas Huxley and the anatomist Carl Gegenbaur found lungfish to be essentially a cross between an amphibian and a fish. Locals found them delicious.

«XIX. mendean, hegoaldeko kontinenteetan bizi ziren arrain misteriotsuen berri jakin zuten anatomistek. Lehenetako bat Hego Amerikan lan egiten zuten anatomista alemanek topatu zuten. Arrain arrunta zirudien, hegal eta ezkatekin, baina eztarriaren atzean, zorro baskular luzeak zituen: birikak. Izakiak, baina, bazituen ezkatak eta hegalak ere. Hain nahasiak zeuden aurkitzaileak, Lepidosiren paradoxa “anfibio ezkatadun paradoxikoa” izena eman zioten izakiari. Birikadun beste zenbait arrain aurkitu zituzten geroago Afrikan eta Australian, eta arrain birikadun izen egokia eman zieten. Afrikako esploratzaileek horietako bat eraman zioten Owen jaunari. Thomas Huxley zientzialariaren eta Carl Gegenbaur anatomistaren arabera, anfibio baten eta arrain baten arteko gurutzatze bat zen arrain birikaduna. Bertako jendearentzat, berriz, jateko gozo-gozoa.»

Aurreko paragrafoa, Your inner fish (468-473 or.) paleontologia-liburutik hartua dago, eta ederki azaltzen du zer-nolako harriduraz hartu zuten XIX. mendeko naturazaleek arrain birikadunen aurkikuntza.

1. irudia: Afrikan bizi den Protopterus espezieko arraina, birikadun arraina da. Lobulu biko birikak eta brankia oso txikiak ditu eta airea behar du. Izan ere, airerik gabe hil egiten dira. (Argazkia: Gőtehal. CC BY 2.5 lizentziapean, Wikimedia Commons bidez.)

Ia 400 arrain-espeziek har dezakete arnasa airean, ur gezetakoak gehienak. Horietako gehienek brankia funtzionalak mantendu dituzte eta, beraz, uretan ere har dezakete arnasa. Gehienetan, uretako oxigeno-kontzentrazioa jaisten denean hasten dira airean arnasa hartzen, eta tenperatura igotzen denean gehiago jotzen dute airean arnastera, metabolismoa tenperaturarekin batera igotzen baita. Hori bai, oxigenoa airetik hartzen badute ere, uretara ―brankietatik edo gorputz-azaletik― askatzen dute CO2.

Arrain zenbaitek, hala ere, ez dute airean arnasa hartzeko organo berezirik; aingirak dira horren adibide bat. Erraztasun handiz irten daitezke uretatik hezetasuna handia bada; Anguilla rostrata-k, esaterako, oxigeno-beharren % 60 larruazaletik hartuz asetzen du, eta ahotik gainerako % 40a.

Airean arnasten duten arrain gehienek, digestio-aparatuaren zati bat (hasierakoa) erabiltzen dute oxigenoa hartzeko. Zati hori espezializaturik dago, odol-hodi asko ditu, eta hormetan inbaginazio eta ebaginazio asko. Aingira elektrikoetan (Electrophorus electricus), adibidez, aho-barrunbea da airean arnasteko organoa, eta beste zenbait espezietan operkulu-barrunbea. Brankien gaineko barrunbe bereziak dituzte bagre (Heteropneustes) batzuek; burutik gorputzaren erdi alderaino luzatzen diren tutu-dibertikuluak dira bagre horien barrunbeak.

2. irudia: Aingira anguillidae familiako arraina da. Ez dute airean arnasa hartzeko organo berezirik baina erraz irten daitezke uretatik hezetasuna handia bada.

Baina badira bestelako bideak hartu dituzten arrainak ere. Adibidez, batzuek urdaila erabiltzen dute, eta Callichthyidae familiako beste bagre batzuek heste-hodiaren zati bat, oso baskularizatua hau ere. Beste zenbaitek, hestearen inbaginazioak diren igeri-puxiken bitartez hartzen dute arnasa. Arrain horiek, arnas egiteko, airea hartu ondoren ahoa itxi eta atzera bultzatzen dute aho-barrunbea konprimituz. Horri esker iristen da airea igeri-puxika, urdail edo hesteraino, eta gero uzkitik kanporatzen dute.

Arrain hauek, oxigeno gutxiko uretan daudenean, brankietatik uretara oxigenoa galtzeko arriskua dute. Azken batean, aireko O2-aren presio partziala oso altua da gehienetan, baina egoera desberdinak suerta daitezke uretan, O2-kontzentrazioaren eta tenperaturaren arabera. Arrain hauek, uretara O2 ez galtzeko, mugatu egin dute brankietatik gasak trukatzeko ahalmena; zenbaitetan brankien aztarnak baino ez zaizkie geratzen, eta, askotan, zirkulazio-sisteman kortozirkuituak dauzkate, odol oxigenatua ez dadin handik igaro.

Airean arnasa hartzen dutenen artean, arrain birikadunak (6 espezie) izan dira ikertuenak. Egiazko birikak dituzte, azalera handikoak, barne-inbaginazio eta trenkada zein tontor ugaridunak. Noceratodus Australiakoak birika bakarra eta brankia funtzionalak ditu; bi medioetan har dezake arnasa. Afrikako Protopterus (lau espezie) eta Hegoamerikako Lepidosiren espezieek, berriz, lobulu biko birikak eta brankia oso txikiak dituzte. Airea behar dute, eta airerik gabe hil egiten dira.

Paleontologoek uste dute arrain horiek direla lehorreko ornodunak sortu ziren garaiko arrainen ondorengo zuzenak. Izaera bikoitza dute, airean eta uretan arnasa hartzeko modua baitute. Ez da batere harritzekoa, beraz, duela bi mendetako naturazaleak arrain misteriotsu hauen berri izaterakoan zur eta lur geratu izana. Arrazoi osoz izendatu zuten arrain horietako bat izendatu zuten bezala: anfibio ezkatadun paradoxikoa!

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Egileez: Juan Ignacio Pérez Iglesias (@Uhandrea) eta Miren Bego Urrutia Biologian doktoreak dira eta UPV/EHUko Animalien Fisiologiako irakasleak.

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Artikulua UPV/EHUren ZIO (Zientzia irakurle ororentzat) bildumako Animalien aferak liburutik jaso dugu.

 

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Imágenes tomadas en el infrarrojo por el telescopio Spitzer de NASA en las que se ve la evolución de la formación de estrellas masivas.

Decía Ramón de Campoamor aquello de “En este mundo traidor / nada es verdad ni mentira / todo es según el color / del cristal con que se mira” lo que, aparte de consideraciones filosóficas, es especialmente cierto de la observación astronómica a poco que cambiemos “del cristal” por “de la luz”. Efectivamente, el universo puede parecer muy diferente si en vez de observarlo en las frecuencias que los humanos podemos ver (radiación visible) lo hacemos en aquellas otras que nosotros percibimos como calor (infrarrojo).

Los telescopios que detectan el infrarrojo pueden ver, por ejemplo, a través de las nubes intergalácticas que bloquean la luz visible, o ver objetos fríos como exoplanetas en formación. Sin embargo, el peor rendimiento de sus detectores así como la radiación térmica que emiten sus espejos en estas frecuencias hacen que las observaciones infrarrojas sean más complicadas, por ruidosas, que las que se hacen en el visible.

Ahora, un trabajo de un grupo de investigadores que encabeza Pascaline Darré, de la Universidad de Limoges (Francia) sugiere que una forma de mejorar notablemente la sensibilidad de los telescopios de infrarrojo es convirtiendo la luz infrarroja en visible.

El sistema de conversión no es tan simple como pueda sonar. La luz infrarroja recogida por el telescopio se manda a una guía de onda hecha de material óptico no lineal. En ésta la luz infrarroja se mezcla con luz láser y es el agregado lo que se convierte en luz visible mediante un proceso llamado generación de la frecuencia suma. La luz visible generada se conduce a los detectores mediante fibras ópticas. Los estudios experimentales previos realizados por los investigadores muestran que el nuevo método tiene la capacidad para reducir el ruido de detección.

Una de las cuestiones que plantea el nuevo método es si será de aplicación para la nueva generación de telescopios que son en realidad grupos de telescopios que funcionan de manera coordinada. Para comprobarlo los investigadores usaron datos del grupo CHARA, en Monte Wilson, cerca de Los Ángeles (Estados Unidos). Los telescopios como CHARA se basan en la interferometría, es decir, construyen las imágenes mezclando las señales que provienen de cada uno de los telescopios que forman el grupo, consiguiendo la misma resolución angular que tendría un telescopio que tuviese el tamaño de todo el grupo. De hecho, los seis telescopios de CHARA constituyen el grupo con mayor resolución angular en el infrarrojo cercano del mundo.

Darré y sus colegas aplicaron sus sistema de conversión a dos de los telescopios de CHARA que recogían luz infrarroja de una estrella en la constelación de la Osa Mayor convirtiéndola en luz roja. Esta luz roja proveniente de los dos telescopios, formaba franjas de interferencia en un detector, lo que significa que el proceso de conversión había mantenido la coherencia de los dos haces de luz, algo fundamental para que la interferometría funcione.

Referencia:

P. Darré et al. (2016) First On-Sky Fringes with an Up-Conversion Interferometer Tested on a Telescope Array Phys. Rev. Lett. doi: 10.1103/PhysRevLett.117.233902

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

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

El artículo Viendo mejor en el infrarrojo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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La siguiente paradoja tiene el nombre de Problema de la Bella Durmiente, pero como no me gusta el estereotipo de mujeres presentados en los cuentos, le vamos a llamar el Problema del experimento ZZZ.

ZZZ desea realizar un experimento para evaluar tus capacidades de razonamiento. La prueba funciona de la siguiente manera:

El domingo por la noche vas a dormir y ZZZ lanza una moneda equilibrada, que has podido examinar previamente. Si la moneda cae en cara, al día siguiente (el lunes), ZZZ te despierta y mantiene una conversación contigo.

Si cae en cruz, ZZZ te despierta el lunes, mantiene una conversación contigo y te vuelve a inducir el sueño, sometiéndote a un tratamiento que te provoca una amnesia total respecto a la jornada del lunes. El martes, ZZZ te despierta y tiene una entrevista contigo, pero tú ignoras que esa conversación tiene lugar en martes.

Durante las entrevistas, te preguntan: ¿Qué probabilidades atribuyes a cara o cruz? Tú conoces las reglas de este ‘juego’; así, en el momento de despertarte, ignoras si es lunes o martes, es decir, ignoras si ha salido cara o cruz.

Son posibles dos razonamientos:

1) Tu visión del problema: “Sé que la moneda no está trucada, de hecho, me he asegurado de ello. Al despertarme, no tengo ninguna información diferente de la que disponía el domingo antes de dormirme. Antes de comenzar mi sueño, la probabilidad de sacar cara en una tirada era de 1/2 y lo mismo para cruz. Por lo tanto, tras despertar tras el experimento, debo de atribuir de nuevo la probabilidad de 1/2 a cada evento (cara o cruz). Por lo tanto, mi respuesta es que la probabilidad de que haya salido cara es de 1/2 y de que haya caído en cruz también 1/2”

2) La visión de ZZZ: “Imaginemos que se realiza el experimento cien veces en cien semanas consecutivas. En aproximadamente la mitad de las semanas (cincuenta) el ‘durmiente’ despertará el lunes tras una tirada de cara. El resto de las semanas (aproximadamente otras cincuenta) habrá salido cruz y el ‘durmiente’ será despertado el lunes y el martes (es decir habrá, aproximadamente, cien despertares). A lo largo de esas cien semanas, el ‘durmiente’ despertará aproximadamente ciento cincuenta veces, y entre estos ciento cincuenta despertares, cara será la buena respuesta cincuenta veces y cruz será la respuesta correcta cien veces. Así, la probabilidad de que la moneda lanzada el domingo sea cara es de 1/3 y para cruz es de 2/3.”

¿Cómo es posible que dos argumentos ‘aparentemente rigurosos’ proporcionen dos resultados diferentes? A mí, me convencen ambos. ¿Cuál de los dos es erróneo? ¿O lo son ambos?

El problema se planteó en el artículo [1], aunque los autores no precisaban cual de los dos razonamientos era el correcto. La formulación actual del problema se dio en el artículo [2].

Numerosos filósofos y especialistas en teoría de la probabilidad han estudiado el problema con argumentos y conclusiones diferentes. Algunos eligen una de las soluciones, otros piensan que las dos son aceptables dependiendo del punto de vista, y otros opinan que el problema no está lo suficientemente bien planteado como para tener una solución única. Aun no se ha llegado a un consenso…

Referencias

[1] Michele Piccione y Ariel Rubinstein, On the Interpretation of Decision Problems with Imperfect Recall, Games and Economic Behavior, no. 20 (1997) 3-24.

[2] Adam Elga, Self-locating belief and the Sleeping Beauty problem, Analysis, vol. 60, no. 2 (2000) 143-147.

[3] Sleeping Beauty problem, Wikipedia

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 El problema del experimento ZZZ se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Amaia Portugal Gizakiak inoiz kutsatutako lehen ibaia identifikatu dutela uste dute Kanadako ikertzaile batzuek. Jordanian gertatu zen, orain dela zazpi mila urte, kobrearen erauzketaren ondorioz. Konbustio bidez ateratzen zuten metala, eta ingurunean zein bertako herritarren osasunean kalte handiak eragin zituen.

Wadi Faynan Jordaniako hego-mendebaldean dagoen lurraldea da, Itsaso Hilaren azpian. Wadi hitzak ubidea edo bailara esan nahi du arabieraz. Hain zuzen ere, zonalde honetan aurkitu dute gizakiak inoiz kutsatutako lehen ibaia. Edo, behintzat, orain arte topatutako gisa honetako poluzioaren arrasto zaharrenak, orain dela zazpi mila urtekoak baitira. Kanadako Waterlooko Unibertsitatean egin dute ikerketa lana, eta Science of the Total Environment aldizkarian eman dute haren berri.

Dagoeneko ez du emaririk, eta gaur egun zingirak eta sedimentuak daude lehortutako ibaiaren bidean zein ertzetan. Horietan, duela zazpi mila urteko garaiari dagozkion materialetan, kobre gorabehera handiak aurkitu dituzte. Ikertzaileek azaldu dutenez, gizakiaren esku hartzeak eragindako gorabeherak behar dute izan. Ezagunak dira inguruotako kobrezko mineral hobi aberatsak, baina ez zen jakina gizakia hain aspaldi hasi zenik horiek ustiatzen, eta erauzketaren ondorioz, ibaiak kutsatzen. Arrastoek iradokitzen dutenez, pirometalurgiaren aitzindariak izan daitezke: konbustio bidez ateratzen zuten metala.

1. irudia: Wadi Faynan lurraldea, Jordanian. (Argazkia: Barqa Landscape Project / University of

Garai hartan, gizakia trantsizio betean zegoen, eta harrizko tresnak egitetik metalak baliatzera igarotzen ari zen. Kalkolitoa edo Kobre Aroa zen: Harri Arotik Brontze Arorako denbora tartea. Erdibideko aro horri buruzko datu berriak dakartza ikerketa honek, eta zantzuek erakusten dutenez, Ekialde Hurbileko inguru horietan, behintzat, hasiak ziren metala urtzeko metodoak ikasten eta garatzen.

Russell Adams Waterlooko Unibertsitateko Antropologia saileko ikertzaileak eta artikulu honen egileetako batek adierazi bezala, “populazio horiek hasiak ziren suarekin saiakuntzak egiten; bai eta zeramikarekin eta kobre meekin ere. Berrikuntza teknologikoa eta metalen erabileraren hedapena gizartean: horixe da mundu modernoa hasi dela adierazten duen mugarria”.

Jendeak egur-ikatza eta inguruotan ugaria zen kobre mineral urdin-berdexka konbinatzen zituen garai honetan kobrea sortzeko, eta bi horiek nahasteko, sutan berotzen zituzten. Hastapenetan, kobreak funtzio sinbolikoa betetzen zuen nagusiki. Hura lortzeko prozesua konplexua eta neketsua zenez, luze jo zuen metal honen erabilera benetan gizarteratu zen arte, baina k.a. 2.600 urterako martxan zituzten meatzeak eta lantegiak, eta ordurako bai, kobrearen ekoizpena erabat hedatuta zegoen. “Munduko lehen industria iraultza hemen gertatu zen”, gaineratu du Adamsek.

2. irudia: Kobre minerala. (Argazkia: Daniel Stucht / CC BY-SA 3.0)

Industriak kutsadura dakar, ordea, eta badirudi Wadi Faynan aitzindaria izan zela horretan ere. Metala galdatzeak errefus kutsakor ugari dakartza: kobrea bera, beruna, zinka, kadmioa, bai eta artsenikoa, merkurioa eta talioa ere. Landareek metal horiek xurgatzen zituzten, eta ardiek landareok jaten zituztenez, azkenerako osagai toxiko horiek ingurumenean metatzen ziren.

Waterlooko Unibertsitateko ikertzaileok ondorioztatu dutenez, inpaktu ekologikoaz gain, gizakiei ere kalte zuzena egin zien kutsadura honek, eta osasun arazoak eragin. Hala nola, antzutasuna, malformazioak eta heriotza goiztiarrak, besteak beste. Hain zuzen, honi lotuta, Erromatar garaiko giza hezurretan ere kobre eta berun kantitate handiak aurkitu izan dituzte hainbat ikerketatan.

Erreferentzia bibliografikoa:

J.P. Grattan et al. The first polluted river? Repeated copper contamination of fluvial sediments associated with Late Neolithic human activity in southern Jordan. Science of The Total Environment, Volume 573, 15 December 2016, Pages 247–257. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.08.106

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Egileaz: Amaia Portugal (@amaiaportugal) zientzia kazetaria da.

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¿Qué sucede en nuestro cerebro cuando perdemos un sentido como el de la vista? Que reciclamos, como nos explica Concepción Lillo.

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

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El que alguien que te admira se convierta de la noche a la mañana en uno de los hombres más poderosos de la parte del planeta en la que habitas no siempre son buenas noticias, de hecho puede generar mucho estrés. Algo así debió pensar Roger Bacon cuando su admirador Guy de Foulques ocupó el trono de San Pedro tomando el nombre de Clemente IV.

Clemente IV coronando a Carlos de Anjou rey de Sicilia

Y es que, mientras Roger Bacon buscaba la intermediación de Foulques ante el anterior papa, llegó a ofrecer la posibilidad de componer un gran compendio de lo que se sabía de ciencias naturales, matemáticas, lenguas, perspectiva (óptica) y astrología (no astronomía como tal). Pero hete aquí que el ahora Clemente IV entendió poco antes de ascender al solio pontificio en 1265 que ese compendio ya existía y ordenó a Roger que le mandase una copia. Pero para Roger era imposible, no tenía forma de dedicarse a la investigación por las limitaciones que le imponía su orden, ni mucho menos tenía el dinero con el que financiar el proyecto.

Cuando Clemente supo la realidad en 1266, puso remedio inmediato a la situación de Roger, ordenando que, con toda diligencia, y acatando siempre las órdenes de sus superiores, procediese con la mayor diligencia y, llamativamente, con el mayor secreto a la confección del compendio, que ya se encargaba el papa de financiar lo que fuese menester.

Pero esta orden papal creaba una nueva fuente de estrés para Roger ya que, por una parte, tenía orden del papa de escribir un texto sobre las ciencias pero, por otra parte, tenía prohibido expresamente por sus superiores dedicarse a ellas; además se le había ordenado hacerlo en secreto, por lo que tampoco podía decirles a sus superiores quien le había ordenado hacerlo. Increíblemente, Roger se las ingenió para producir su Opus Maius (“gran obra”) en un tiempo llamativamente breve, puesto que Clemente IV ya la tenía en su poder en 1268 (puede incluso que la recibiese en 1267). En esta obra Bacon presentaba su punto de vista en como incorporar la lógica y la ciencia aristotélicas dentro de una nueva teología.

Página de la copia del “Opus maius” que se conserva en Trinity College Dublin

Pero Roger no sé quedó ahí. En el que sea probablemente el mayor despliegue de productividad científica de un solo autor de la historia, para 1268 también había enviado al papa su Opus Minus (“obra menor”), además de De Multiplicatione Specierum, De Speculis Comburentibus además de varios textos de astrología y alquimia.

El papa murió en 1268 sin haber tenido oportunidad de leer lo que había compuesto Roger y éste se quedó sin protector.

Estos trabajos enciclopédicos, a falta de mejor palabra, de Roger, nos permiten atisbar cuál era el estado de los conocimientos en el siglo XIII a través del filtro de una de las mentes más agudas del siglo. Es notable el conocimiento de Bacon sobre la alquimia, como se aprecia en esta descripción del uso de la pólvora [entre corchetes nuestras aclaraciones]:

…ese truco de muchachos que se hace en muchas partes del mundo…[que] con la fuerza de esa sal llamada sal petrae [nitro], se produce tal ruido horrible al romperse…un pequeño parche [está describiendo un petardo]…[que] se siente como si sobrepasara al de un trueno violento, y su luz sobrepasa los mayores fogonazos de los relámpagos… . Pero toma 7 partes de nitro, 5 de avellano joven [aunque no lo parezca, se refiere al carbón vegetal] y 5 de azufre…y esta mezcla explotará si conoces el truco.

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Aun se publican libros que afirman que Roger Bacon fue el introductor de la pólvora en Occidente. Obviamente, eso no tiene sentido desde el momento en que ya estaba lo suficientemente introducida en 1268 como para que la chiquillería anduviese tirando petardos por ahí. Alberto Magno (patrón de los químicos en el orbe católico), contemporáneo de Bacon, también la menciona en sus libros. Y, si en el caso de Bacon no sabemos de donde extrajo esa información (puede que de los gamberros de Oxford o París) en el caso de Alberto sí se puede trazar una fuente probable. En este caso es muy probable que tomara su descripción de la pólvora del libro con el título más descriptivo que pueda existir: el Liber ignium ad comburendum hostes, esto es, el “Libro de los fuegos para quemar enemigos” que se atribuye a un tal Marcus Graecus (Marcos “el griego”), que incluye 35 recetas probadas y utilísimas, entre ellas una para el fuego griego.

Si bien algunas recetas del Liber ignium datan del siglo VIII, y pueden que se compilasen entonces, los indicios apuntan a que fue un español el que lo tradujese del árabe en el siglo XII o XIII, casi contemporáneamente a Alberto y Roger.

A Roger le quedaban aún más ideas en la cabeza y, como le ocurriría a Galileo casi 360 años después, al final terminó escribiendo un libro que le acarrearía no pocos quebraderos de cabeza.

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

El artículo El franciscano, los gamberros y el “Libro de los fuegos para quemar enemigos” (2) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Arturo Apraiz Mantuko luma gorakorren kontzeptua oso hedatuta dago unibertsitateko ikertzaileen artean eta gero eta arruntagoa da ere unibertsitate-aurreko testuliburuetan. Hala ere, sortu zenetik oso eztabaidatua izan da hipotesia, eta ika-mikak ez dira oraindik amaitu. Izan ere, oraindik zehaztu gabe dago lumak zinez egiazkoak diren ala ez, eta egiazkoak izanda ere zein jatorri izango luketen eta nola eragin dioten plaka-tektonikari eta Lurraren bilakaera geologikoari. Gainera, luma gorakorren kontzeptua bera izugarri aldatu da, hasieran iradokitako luma termikoen eskema arruntetatik abiatuta, jatorri desberdineko eta geometria konplexuko luma gorakor termo-kimikoetaraino.

Jarraian, luma gorakorrekin lotutako hainbat kontzeptu historiko berrikusiko dira, eta hipotesia sortu zen zientzia-egoeraren berri emango da era berean. Ondoren, deskribatu egingo dira egun elkarren aurkakoak diren bi eredu-proposamen nagusiak: lumen eredua eta plaken eredua.

Luma gorakorren aurrekariak eta sorrera-unea

Plaka-tektonika, eta kontinenteen jitoa ere, hedatu aurretik aipatu izan zen lurrazalaren azpian konbekzio-korronteak egon zitezkeela. Lehendabiziko aipamena William Hopkins matematikariak egin zuen, baina Osmond Fisher (1878) izan zen mantuko konbekzioa egitura geologikoen eragile gisa erabiltzen lehena. Orduko teoria nagusiak esaten zuen Lurra hoztean gertatutako uzkurduraz sortzen zirela mendikateak; Fisherrek aldiz, iradoki zuen lurrazalaren azpitik geruza mehe likidoa zegoela eta gaineko lurrazalak mugitzean mendikateak sortuko zituela eremu horren gainetik horizontalki. Mugimenduen eragilea aurkitu nahirik, esan zuen agian ozeanoen azpitik kokatutako material beroa goratu eta kontinenteen azpitik kokatutako material hotza beheratu egingo zela, hau da, konbekzio-korronteak erabili zituen.

Konbekzio-mugimenduen ereduak bultzakada handia jaso zuen Arthur Holmesen lanei esker (1928, 1944). Aurretik, orduko zientzialari oso ezaguna zen Harold Jeffreysek esana zuen mantuaren biskositatea ez zela konbekziorako eragozpena, eta hortik abiatuta, mantuko material solidoak (Fisherrek aurretik likidoa zela esan zuen), Lurraren barneko beroaren ondorioz, konbekzio motela jasan zezakeela aipatu zuen. Holmesek aurkeztutako irudian mantuan zehar bertikalean igotzen den korrontea ikusten da, eta kontinentearen azpira heltzean bi noranzkoetan zabaldu eta kontinentearen apurketa eta ozeanoaren sorrera eragiten du (1. irudia). Sortutako korronte horizontal bakoitzak beste korronte bertikal batetik datozen korronte horizontalekin bat egitean beherantz desbideratu eta kontinenteak bertarantz bultzatzen dira.

1. irudia: Holmesek (1928) plaken mugimendua azaltzeko iradokitako mantuko konbekzioa. (Ilustrazioa: Arthur Holmesek, «Radioactivity and earth movements» liburuan argitaratutakoa. Transactions of the Geological Society of Glasgow, 1929. © Transactions of the Geological Society of Glasgow. Iturria: Planet Terre gunea)

Plaka-tektonikaren teoria plazaratu zenean, konbekzio-ereduak paradigma bihurtu ziren eta erabateko hedakuntza izan zuten. Plaka-tektonikaren lehendabiziko urteetan (1960-1970) ozeano-gandorren azpiko konbekzio-korronte gorakorrak eta subdukzio-eremuetako konbekzio-korronte beherakorrak erabili ziren plaken mugimendua azaltzeko (2. irudia).

Ereduak azalpen egokia eskaintzen du lurrazalean gertatzen diren prozesu magmatiko gehienetarako, eta plaken arteko mugetan gertatutakoetarako. Badaude aldiz plaken barne eremuetan zein plaken arteko mugetan gertatzen diren hainbat “prozesu magmatiko anomalo” (gandor aseismikoak, basalto-plataformak, dike sare-erraldoiak,…), ereduan azalpenik aurkitzen ez dutenak. Sortutako galderei irtenbideren bat emateko, luma gorakorren eredua plazaratu zen. Bertan, ozeano-gandorrak zabalik mantentzen dituen mantuko konbekzio nagusitzat jotzen dira, luma gorakorrak plaken barnean gertatzen diren prozesu bolkanikoak azaltzeaz gain.

2. irudia. Plaka-tektonikaren eredua azaltzeko erabili zen konbekzio-korronteen eredu zaharkitua, oraindino testu liburu askotan agertzen dena

Hala ere, hipotesia sortu zenetik, milaka argitalpen eragin dituen, eztabaida latza izan da luma gorakorren inguruan. Ikertzaile batzuek ez dute ikusten luma gorakorren beharrik “prozesu magmatiko anomaloen” azalpenerako.

Ikertzaile hauek litosferan bertan gertatzen diren aldaketetan oinarritutako beste eredu bat sortu dute: plaken eredua (plate model). Egia da hasierako luma gorakorren ereduak akats ugari zituela, baina jatorrizko kontzeptua aldatuz eredu berri baterantz bilakatzeko ahalmena izan du, eta hasierako kontzeptuarekin desberdintasun asko baditu ere, egun luma gorakorren eredua (plume model) aurrera doa.

Erreferentzia bibliografikoak:

• Fisher, O. (1878): On the possibility of changes in the latitude of places on the Earth’s surface: Being an appeal to physicists. Geological Magazine, 5: 291-297.
• Holmes, A. (1928): Radioactibity and earth movemwnts. Transations of the Geological Society of Glasgow, 18: 559-606
• Holmes, A. (1944): Principles of physical Geology. London, Thomas Nelson & Son, 532 or.
• Hess, H.H. (1962): A history of ocean basins. Non: A.E.J. Engel et al. (Edtk.), Petrologic studies: A volume in honor of A.F. Buddington: Boulder, Colorado, Geological Society of America: 599-620.
• Wilson, J.T. (1963): A possible origin of the Hawaiian Islands. Canadian Journal of Physics, 41: 863-870.
• Morgan, W.J. (1971): Convective plumes in the lower mantle. Nature, 230: 42-43.
• Morgan, W.J. (1972): Deep mantle convedtion plumes and plate tectonics. Bulletin of the American Association of Petroleum Geologist, 56: 203-213.
• Sparrow, E.M., Husar, R.B. eta Goldstein, R.J. (1990): Observations and other characteristics of thermals. Journal of fluid mechanism, 41: 793-800.
• Foulger, G.R. (2010): Plates vs Plumes: A Geological Controversy. Wiley-Blackwell, 340 or.

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Egileaz: Arturo Apraiz UPV/EHUko Geodinamika saileko irakaslea eta ikertzailea da.

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Alain Ulazia eta Gabriel Ibarra Itsas Energia gradu baten baitan lehenbizikoz irakasten ari gara EHUn. Beronen irakasleek, Gabriel Ibarrak eta Alain Ulaziak, hezkuntza aitzindaritza honek dakarren erronkari nola erantzun zaion azaldu nahi dugu. Halaz, ikas denboraren hiru laurden suposatu duen R analisi estatistikorako eta grafikorako programazio hizkuntza itsas baliabidearen analisi espazio-tenporalerako nola aplikatu den dibulgatzea interesgarria izan daiteke bai ikuspegi teknikotik eta baita ikuspegi didaktikotik ere.
Irudia: Gurean aintzat hartzeko moduko energia horietako bat itsasoarena da. Bat baino gehiagoren ustez, itsas energiari lotutako teknologiak europar ekonomia altxa baitezake hurrengo hamarkadetan.

R estatistikarako erabili ohi den eta komunitate zientifikoan berebiziko erabilgarritasuna lortzen ari den programazioa hizkuntza libre bat da. Objektuetan oinarritutako hizkuntza sinple eta intuitiboa da izan: aldagaiak, funtzioak, grafikoak, datuak, etab., memorian gordetzen dira izen zehatz batekin. Halatan, munduan barreiaturiko hamaika arlotako zientzialarik egindako zientoka pakete eskuragarri daude edozein unetan jaitsi eta aktibatuta arlo horri dagozkion kalkulu, grafiko eta irudikatze ohikoenak segituan egin ahal izateko. Hauei buruzko informazio zehatza programaren R-CRAN gordailuan topatu daiteke.

Pakete hauen artean lurreko nahiz itsasoko datuen manipulazio espazio-tenporalari dagokienekin aritu gara, esaterako, datu geografikoak inportatzeko, esportatzeko eta manipulatzeko metodoak eskaintzen dituen sp paketeaz; edo maps eta mapdata paketeak, kosta lerroak, ibaiak eta muga politikoak erresoluzio baxuan eskaintzen dituena; edo batimetriak (itsaspeko topografia) aztertzeko eta itsaspeko isolerroak nahiz transektoak marrazteko marmap paketea; edo ismev eta evir paketeak urteko olatu altuenak bezalako muturreko gertaerei Gumbelen ereduaren baitako banaketa estatistikoa doitzeko eta halako bi gertaeren arteko itzulera denbora kalkulatzeko; edota RNetCDF paketea (Network Common Data Form) klimatologian, ozeanografian eta meteorologian aspalditik ohikoa den eta ‘array-oriented’ egituratua dagoen .nc formatua irakurri eta tratatzeko.

3 edo 4 orduko iraupena duten 10 ariketa prestatu ditugu hauekin AEBen NOAAko (National Oceanic and Atmospheric Administration) ETOPO5 bezalako proiektuek eskainitako datuekin modu eraikitzaile batez kurtsoan aurreratu, eta R hizkuntza ikasi ahala, orduan eta datu tratamendu eta irudikatze geografiko konplikatuagoak gauzatu dira. Hemen TOPEX/Poseidon satelitearen datuak aurki daitezke, 1992an NASAk eta Frantziako Agentzia Espazialak gainazal ozeanikoa aztertzeko aireratutako misioarenak. Satelitearen radar altimetroa aitzindaria izan zen, eta itsas maila inoiz ez bezalako zehaztasunez neurtzeaz gain itsas korronte globalen mapak ere lehenengoz egiten ari dira.

Eredu ezberdinekin egiten den ECMWF erreanalisia ere erabili dugu iturri gisa, munduko mapa globalean haizearen eta olatuen datuak barreiatzeko gridpoint edo sare-begiak 40 km-ka ezartzen dituen eredua. Halako puntu bakoitzean aldagai atmosferikoen balioak ematen ditu eredu honek denboran zehar. Hainbat neurketa aparatu erabiltzen dira lehenbizi atmosferako, lurrazaleko eta itsas-azaleko datuak eskuratzeko: radio-zundak, scatterometroa, itsas buiak, globoak, sateliteak, etab.; ondoren, ECMWF eredu konputazionalak datuok hartu eta sare-begi guztietara eramaten ditu espazialki.

Finean, R kalkulu estatistikorako programazio hizkuntzak datuen tratamendu espazio-tenporalerako baliabide aberatsa eskaintzen duela argi dago, GNU programa libre bat izatean eta hamaika arlotako hamaika zientzialariren ekarpenak etengabe metatzean, ikerketarako ez ezik hezkuntzarako ere tresna oso egokia da eta. Itsas energia ezberdinak eta beste energia berriztagarri batzuk aztertzeko eta euren potentziala ebaluatzeko ere gai gara honekin. Guzti honek problemetan oinarritutako ikasketarako, auto-ikaskuntzarako, eginaz ikasteko edota ikasketa kooperatiborako lan tresna aparta bihurtzen du R.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: 28
• Artikuluaren izena: Itsas Energia irakasten R-rekin.
• Laburpena: Itsas Energia gradu baten baitan lehenbizikoz irakasten ari da EHUn. Beronen irakasleek Itsas Energiaren garrantzia nabarmendu nahi dute hemen, eta horretaz gain, azaldu nahi dute nola erantzun zaion hezkuntza aitzindaritza honek dakarren erronkari. Halaz, ikas denboraren hiru laurden suposatu duen R analisi estatistikorako eta grafikorako programazio hizkuntza itsas baliabidearen analisi espazio-tenporalerako nola aplikatu den azalduko da ikasleek garatu dituzten ariketen bidez.
• Egileak: Alain Ulazia, Gabriel Ibarra
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua.
• ISSN: 0214-9001
• Orrialdeak: 27-37
• DOI: 10.1387/ekaia.14245

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Egileez: Alain Ulazia eta Gabriel Ibarra UPV/EHUko Ingeniaritza Nuklearra eta Fluidoen Mekanikako Saileko irakasleak eta ikertzaileak dira.
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Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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Dos grupos de investigación vascos, uno de la UPV/EHU y el centro Achucarro, y otro del CIC biomaGUNE han identificado una nueva diana terapéutica que contribuye al proceso inflamatorio en los episodios de isquemia cerebral.

La isquemia cerebral o ictus es la cuarta causa de muerte en el mundo, y la primera causa de discapacidad en los países industrializados. La isquemia se produce como consecuencia de la disminución transitoria o permanente del flujo sanguíneo en el cerebro, y parte del daño irreversible que se produce tras este accidente cerebrovascular es producto de la alteración en los niveles de glutamato, el neurotransmisor excitador más abundante del cerebro. Se sabe además que tras los episodios isquémicos se produce una inflamación que puede agravar la perdida de neuronas e impedir la recuperación del paciente.

Estos dos grupos de investigación de biomaGUNE y Achucarro ya demostraron hace dos años el papel que juega una determinada proteína, denominada “intercambiador cistina/glutamato”, en la alteración de los niveles del neurotransmisor glutamato que ocurre tras un episodio de ictus. Y que dicha alteración desencadena parte del daño en estos accidentes cerebrovasculares.

En el estudio, que ocupa la portada de Theranostics, estos investigadores han demostrado que esa misma proteína contribuye también a la reacción inflamatoria que se desencadena tras el episodio de ictus, y con ello, a identificar una nueva diana terapéutica que sirva para explorar nuevas vías para atajar las consecuencias de las isquemias o ictus.

El grupo de investigación del CIC biomaGUNE, compuesto con Jordi Llop y Abraham Martín ha utilizado técnicas de imagen funcional como el PET (Positron Emission Tomography) para analizar los niveles de esta proteína durante un largo periodo de tiempo después del ictus, desde pocas horas hasta un mes, observando cómo los niveles se incrementaban de forma paralela al desarrollo del proceso inflamatorio. Por su parte, los investigadores de Achucarro y la UPV/EHU, María Domercq, Jon Gejo y Carlos Matute, han estudiado la expresión génica de la regulación de esta proteína para los procesos inflamatorios post-isquemia, observando que una inhibición de la misma mejora el cuadro inflamatorio en los accidentes cerebrovasculares.

Referencia:

M. Domercq, B. Szczupak, J. Gejo, V. Gómez-Vallejo, D. Padro, KB Gona, F Dollé, M Higuchi, C Matute, J Llop & A Martín. (2016) PET Imaging with [18F]FSPG Evidences the Role of System xc- on Brain Inflammation Following Cerebral Ischemia in Rats. Theranostics 6(11): 1753-1767. doi:10.7150/thno.15616

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

El artículo Identificada la proteína que provoca la inflamación tras un ictus se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Mendeetan zehar, zientzialariek uste izan dute argia ezin zela enfokatu bere uhin luzera (metroaren milioirenaren ordenakoa) baina neurri txikiagoetan. Baina, Donostiako Materialen Fisika Zentroko (CSIC-UPV/EHU) eta Donostia International Physics Centerreko (DIPCko) zenbait ikertzailek, Cambridgeko Unibertsitatearekin elkarlanean, munduko lenterik txikiena eraiki dute, argia metroa baina mila milioi aldiz txikiagoak diren neurrietan harrapatzeko gai den lentea, atomo bakarraren neurrian hain zuzen ere.
Irudia: Nazioarteko ikertzaile talde batek, munduko lenterik txikiena sortu du; argia atomo bat baina dimentsio txikiagoetan kontzentratzeko gai den lentea.

Javier Aizpurua irakaslea, Materialen Fisika Zentroko eta DIPCko ikertzailea, izan da argia atomo bat baina dimentsio txikiagoetan kontzentratzeko gai den lentea sortu duen ikerketaren alor teorikoen burua. “Gure iragarpen teorikoek hori posible zela aditzera ematen zuten, orain egiaztatu den bezalaxe”, adierazi du Aizpuruak. Garapen teoriko hauei esker, horren eskala txikietan argiaren konfinamendua eta argiak molekulekin duen elkarrekintza ulertu ahal izan da.

Cambridgeko ikertzaile talde esperimentalak, Jeremy Baumberg irakaslearen gidaritzapean, eroankortasun altuko urrea erabili du aurki daitekeen barrunbe optikorik txikiena eraikitzeko. Barrunbe hau –  ‘piko-barrunbe’ izenaz deitua – urrezko nano-egitura batean atomo bakarreko konkor batez osatuta dago, eta argia konfinatzen du metroaren mila milioirena baina neurri txikiagoetan. Esperimentuan, barrunbe honen ondoan zenbait molekula aurkitzen dira, eta honek ahalbidetzen du argia eta materiaren arteko elkarrekintza ikertzeko modu berri bat. Emaitzak Science aldizkarian argitaratu dira.

Eskuan plektroa hartuta gitarraren sokak eragiten diren moduan, argiaren energiak molekula baten lotura kimiko jakin baten bibrazioak eragin ditzake. Fenomeno honi elkarrekintza optomekanikoa deritzo. Lan honetan, ikertzaileek lortu dutena izan da hain zuzen ere, piko-barrunbean fokuratuko argiak ondoko molekularen bibrazioak eragitea; munduko gitarrarik txikiena bezala imajina genezake, argiaren bidez jotzen den gitarra molekular ñimiñoa.

“Eskuartean duguna elkarrekintza optomekaniko bat da, eta eskala atomikoan seinale optikoa bihurtzeko erabili daiteke. Hau da, argiarekin gure “gitarra” molekularraren “nota” jakin batzuk jotzeko: argi mota batek zenbait nota joarazten ditu eta beste argi mota bat berriz ez da gai ezer jotzeko” azaltzen du Aizpuruak.

Nanoegiturak eraikitzea banakako atomoen zehaztasunarekin oso zaila da, eta urrezko atomo iheskorrak izoztu ahal izateko, gutxienez, -260°C tenperaturara laginak hoztea beharrezkoa izaten da (zero absolutua -273,15°C da). Urrezko nano-partikulak laserrarekin argiztatzean, isolatutako atomo gutxi batzuk mugitu egiten dira eta piko-barrunbea eratzen dute. Une horretan, piko-barrunbe horretan enfokatutako argiak ondoko molekularen bibrazioa eragiten du, prozesua denbora errealean monitorizatua delarik.

Urrezko atomoek, argia harrapatzen duten saski eroale ñimiñoak bezala jokatzen dute eta, argi bidez katalizatutako erreakzio kimikoen alorrean aukera eta bide berriak irekitzeko gaitasuna azaltzen dute. Piko-barrunbe hauek, osagai sinpleagoetatik habiatuz beste konplexu molekularrak osatzeko erabil litezke, baita gailu optomekaniko berriztagarriak garatu ahal izateko ere.

Erreferentzia bibliografikoa:

Single-molecule optomechanics in ‘pico-cavities’. Felix Benz, Mikolaj K. Schmidt, Alexander Dreismann, Rohit Chikkaraddy, Yao Zhang, Angela Demetriadou, Cloudy Carnegie, Hamid Ohadi, Bart de Nijs, Ruben Esteban, Javier Aizpurua, Jeremy J. Baumberg. Science 354, 725-728 (2016). DOI: 10.1126/science.aah5243

Iturria:
UPV/EHUko komunikazio bulegoa: Argia atomoetara iristen denean.

 

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