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El día de Navidad de 1643 el capitán británico William Mynors, de la Compañía de las Indias Orientales, navegó cerca de una pequeña isla con forma de Y situada en el Océano Índico, al sur de Java y Sumatra, a la que llamó, sorpresivamente, Christmas Island.

Localización de la Christmas Island (Isla de Navidad) en el Océano Índico. Imagen tomada de Google Maps.

Aparte del nombre tan sugerente, esta pequeña isla, que actualmente pertenece a Australia, tiene otra particularidad que la hace muy especial: su historia geológica. Que, en el fondo, es la culpable de haber creado un minúsculo paraíso natural que ha provocado que dos terceras partes de la isla hayan sido declaradas Parque Nacional.

Esta historia comenzó hace unos 80 millones de años, cuando se puso en marcha un importante vulcanismo submarino en esta zona del Océano Índico. El magma ascendió hacia la superficie rompiendo la corteza hasta que la lava fue capaz de salir al exterior, pero en el fondo del mar. Ese contraste de temperaturas entre un fundido ardiente y un agua fría, provocó un enfriamiento rápido de la lava, generando rocas volcánicas. Al producirse erupciones continuas en el mismo sitio, las rocas se fueron acumulando unas encima de las otras, llegando a formar una estructura elevada conocida como monte submarino.

Tras 20 millones de años de actividad ígnea, se formó una acumulación vertical de más de 4500m de rocas volcánicas que llegó a superar la columna de agua, saliendo a superficie y dando origen a una nueva isla. En esta fase, los corales empezaron su labor, construyendo un importante atolón arrecifal que cubrió ese islote volcánico. Estas acumulaciones de coral han quedado preservadas como rocas sedimentarias carbonatadas, llamadas calizas, que sellan parcialmente las rocas volcánicas más antiguas.

El crecimiento coralino quedó temporalmente detenido hace entre 40 y 35 millones de años por un nuevo periodo de vulcanismo activo, que provocó que esas rocas volcánicas de nueva formación se entremezclasen con las calizas previamente depositadas. Pero pronto la calma precedió a la tormenta, el vulcanismo cesó y volvieron a crecer nuevos arrecifes de coral que fueron aumentando el tamaño de la isla, tanto en la vertical como en su extensión lateral.

Esquema de la sección vertical de la Christmas Island, con las rocas volcánicas en el centro de la isla, las calizas cubriéndolas y las cuevas atravesando las calizas. Las fechas negras indican el flujo del agua dulce en profundidad. La escala vertical está exagerada diez veces. Imagen modificada de Grimes, K.G. (2001). Karst Features of Christmas Island (Indian Ocean). Helictite 37, 41-58.

Pero este crecimiento coralino no actuó de manera continua. Durante esta época geológica, en esta zona se produjeron numerosos ascensos y descensos del nivel marino que afectaron al desarrollo de los atolones. Por ejemplo, destaca un importe aumento del nivel del mar que sucedió hace unos 20 millones de años y que se vio reflejado en un hundimiento relativo de la isla. Estos cambios del nivel marino provocaron que la formación de arrecifes ocurriese como “a pulsos”, es decir, en varias fases temporales superpuestas, dando lugar a una morfología de las rocas calizas en terrazas, como si fuesen los peldaños de una escalera. Vamos, que los corales crecen, se mueren, vuelven a crecer, se vuelven a morir y así continuamente de acuerdo a la subida y la bajada del nivel del mar, generando parches de rocas carbonatadas dispuestos en bloques uno sobre el otro.

Hace unos 10 millones de años, cambió esta dinámica. Un descenso relativo del nivel del mar provocó que la isla quedase expuesta, deteniendo la nueva formación de arrecifes y dejando a la intemperie a las calizas que la cubrían. Y estas rocas tienen una particularidad: el carbonato cálcico del que están formadas reacciona con el agua de lluvia, que lleva dióxido de carbono disuelto, disolviéndose, valga la redundancia, tanto en superficie como en profundidad. Así, a lo largo de la superficie de la isla se ha ido formando un importante complejo de cuevas durante los últimos millones de años, en las que circula el agua dulce procedente de la lluvia que se infiltra en el subsuelo, llegando a salir al exterior en numerosas surgencias o manantiales. Incluso, en zonas bajas de la isla, el agua marina acaba entrando en algunas de estas cavidades, provocando una mezcla con esa agua dulce.

Imagen de una de las cuevas (The Grotto) formadas en las calizas de Christmas Island que actúa como depósito del agua dulce procedente de la lluvia. Foto: Wondrous World Images / Christmas Island National Park

En momentos más recientes también se ha formado una nueva particularidad geológica en esta isla, aunque las culpables son las aves marinas. Estos animalitos defecan, por ser fina, sobre la superficie de las rocas expuestas, generando unas acumulaciones de heces muy ricas en fósforo que se llaman guano. Que acaba disolviéndose con el agua de lluvia y del mar, mezclándose con el carbonato de las calizas para producir depósitos de fosfatos (P2O5) endurecidos que recubren las rocas. Y que han sido uno de los principales intereses económicos de la isla desde finales del siglo XIX.

Aquí acaba mi relato, pero no la historia geológica de la Christmas Island, que aún continúa escribiéndose. Los arrecifes de coral crecen en los márgenes submarinos de la isla, las aves continúan acumulando excrementos en la superficie y el agua de lluvia no cesa de disolver las rocas en profundidad. Incluso, no se puede descartar que algunas intrusiones volcánicas intenten volver a salir a superficie para sumarse a la aventura. Lo que sí es seguro es que, este, es el mejor cuento de Navidad que podía traeros en estas fechas.

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 EHU

El artículo Una isla muy navideña se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Rocío Benavente

Leila Alice Denmarkek patchworkeko (oihal ezberdinetako adabakiak josita arropa edo objektuak sortzeko joskintzako teknika) mahai oihal bat zuen bere jangelako mahaian, Bigarren Mundu Gerran Estatu Batuetan bonbak jaurtitzeko erabilitako paraxut txiki izan zirenez eginiko laukiak elkartuz sortutakoa. Denmark oso harro zegoen oihalezko adabaki horietaz, bere herrikideak hil eta zauritzeko sortutakoak, osasuna eta bizitza sustatzen zen etxe batean apaingarri gisa amaitu zutelako.

Izan ere, Leila Alice Denmarkek bizitza pediatrian eman zuen, eta bizitza oso-oso luzea izan zuen: 114 urtez bizi izan zen, eta 103 urteetara arte lan egin zuen; hau da, 70 urtetik gorako karrera izan zuen.

1. irudia: Leila Alice Denmark doktorea. (Iturria: Mujeres con Ciencia)Kapelagile izatetik pediatra izatera

Denmark Leila Alice Daughtry izenarekin jaio zen Portalen (Georgia), 1898ko otsailaren 1ean. Hamabi neba-arrebatik hirugarrena izan zen, eta txikia zenean, ez zuen sekula pentsatu pediatra izango zenik. Tift Collegen graduatu bazen ere irakasle izateko, bere ametsa kapelagilea izatea zen, eta zenbait ikastaro egin zituen kapelak egiten ikasteko.

Hala ere, Lehen Mundu Gerraren bilakaeraren eta Estatu Sailak bere senarra Java uhartera bidaltzearen ondorioz, norabidea aldatzea erabaki eta zientziaren alde egin zuen, bizitzak salbatzen laguntzeko: kimika eta fisika ikasi zituen Mercer Universityn, eta 1928an Georgiako Medical Collegen Medikuntzan graduatutako hirugarren emakumea bihurtu zen. Graduatu ondoren, barneko mediku hasi zen Atlantako Grady Memorial Hospitaleko beltzentzako atalean (arrazagatiko segregazioa ohikoa zen Georgian garai hartan), eta, handik gutxira, Henrietta Egleston Haurrentzako Ospitalean hasi zen lanean, zeinetan lehenengo emakumezko barneko medikua izan zen.

Haurtzaindegien eta amak lanean hastearen aurka

1931n, klinika bat ireki zuen bere etxean bertan, bere alaba jaio ondoren, ez baitzuen beste pertsona baten zaintzapean utzi nahi. Are gehiago, bere jardun pediatrikoaren oinarrietako bat zen amek zaindu behar zituztela beren seme-alabak. Ez zegoen amak lanean hastearen eta seme-alabak haurtzaindegietan uztearen alde; izan ere, uste zuen hirugarrenek hezitako haurrek, hain zuzen ere pertsona horiek zaintzetan espezialistak zirelako, nagusitan autodiziplinarako gaitasun gutxi eta gainerakoengan konfiantza izateko arazoak izango zituztela.

1998an tokiko egunkari batean argitaratutako artikulu batean, Denmarkek argi utzi zuen gaiari buruzko bere iritzia: “Gurasoak ez dira beren umeak gidatzen ari, eta horregatik ari da herrialde hau desbideratzen. Heztea dagoeneko ez dago modan. Gurasoek helburu materialak dituzte: kotxe berriak, etxe handiagoak… eta horren emaitza da ez dietela jaramonik egiten beren seme-alabei”. Horrez gain, gaineratzen zuen haurtzaindegietan umeek ez zutela arretarik jasotzen eta gaixotu egiten zirela: “haurtzaindegiek mantentzen dituzte herrialde honetako pediatrak; haurtzaindegirik gabe, goseak hiltzen egongo ginateke”.

Bere pazienteen oroitzapenen arabera —askotan, txikitan tratatu zituen familia bereko zenbait belaunalditako kideak ziren—, Denmarkek ez zuen bere klinikan erizainik, harreragilerik, ez eta inolako laguntzailerik ere; berak hartzen zuen telefonoa zuzenean deitzen ziotenean. Denmarkek artatzeko ez zen aurretiazko hitzordurik behar. Nahikoa zen behar zenean hara joan, bisita liburuan izena eman eta txanda itxarotearekin; zenbaitetan, baina, ordu batzuk itxaron behar ziren horretarako, garaiaren arabera.

Ebidentzia zientifikoan oinarritutako eta oinarritu gabeko iritziak eta gomendioak

Bere klinika pertsonalaz gain, Denmarkek boluntario gisa lan egiten zuen Eliza Nagusi Presbiterianoak Atlantan zuen klinikan; han, baliabiderik gabeko familietako haurrak artatzen zituzten karitatezko egintza gisa. Bere jardueraren parte gisa, 1933 eta 1944 artean ume txikien kukutxeztularen diagnostikoari, tratamenduari eta immunizazio aukerei buruzko ikerketak egin zituen; izan ere, gaixotasun hori askotan hilkorra zen familiako txikienentzat. Ikerketa horien emaitza gisa eta Eli Lilly and Company enpresaren eta Emory Unibertsitatearen lankidetzarekin, kukutxeztularen aurkako txerto bat garatu zen, egun oraindik ere erabiltzen dena.

2. irudia: Leila Denmark paziente bat artatzen. (Iturria: Mujeres con Ciencia)

Baina, egun ebidentziarik gabekotzat edo baita kaltegarritzat ere jotzen diren gomendioak ere eman eta erremedioak aplikatzen zituen; hala nola behi-esnea ez kontsumitzea pasteurizatuta zegoelako eta osasunerako kaltegarria zelako, haurtxoen elikadura osagarriarekin hiru hilabete betetzean hastea, edo haurtxoek buruz behera lo egitea sustatzea. Horrez gain, haurrak haurtzaindegiko profesionalen zaintzapean uztearen ondorio kaltegarriei buruzko bere iritzia ez zegoen ebidentzian oinarrituta, norberaren iritziaz eta familia bakoitzaren hautuaz harago. Ordea, azpimarratzen zuen umeek fruta jan behar zutela, zukuak hartzearen ordez, eta hori, bai, egungo nutrizio gomendioekin bat dator, bai eta azukrearen aurka egotea ere, kalteak eragiten zituelako bai umeen bai helduen osasunean.

Denmarkek pediatrian lanean jarraitu zuen 103 urterekin erretiroa hartu behar izan zuen arte; izan ere, makulako endekapen itzulezina zuen, eta horrek ikusmenean eragin zion, legez itsutzat jotzera arte. Hala ere, orduan ere jarraitzen zuen garai bateko pazienteen guraso batzuekin telefonoz hitz egiten, ondo zeudela ziurtatzeko eta seme-alaben zainketari buruzko gomendioak emateko. 2012an zendu zen 114 urte zituela.

Iturriak:

• Leila Daughtry Denmark, M.D.
• Nelson, Valerie J. (2012). Leila Denmark dies at 114; pediatrician practiced until she was 103, Los Angeles Times, 2012ko apirilaren 12an.
• Dr. Leila Denmark Celebrates 111 years of life!, Grace Notes, 2009ko otsailaren 1ean
• Childs, Martin (2012). Leila Denmark: Doctor whose work led to the whooping cough vaccine and who worked till 103, Independent, 2012ko apirilaren 13a
• Shaw, Brian (2013). Leila Denmark (1898-2012), New Georgia Encyclopedia,
• Leila Denmark, Wikipedia
• Dr. Leila Alice Daughtry Denmark, Changing the Face of Medicine
• Williamson, Kim (2016). Dr. Leila Denmark – New High School in Forsyth County dedicated to the long career of beloved pediatrician, mentor and educator, Up In Cumming,
• Leila Alice Denmark, AcademiaLab

Egileaz:

Rocío Benavente (@galatea128) zientzia kazetaria da.

Jatorrizko artikulua Mujeres con Ciencia blogean argitaratu zen 2025eko uztailaren 31an: “Leila Alice Denmark, la pediatra supercentenaria que cosía manteles con paracaídas de guerra“.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Hoy proponemos un crucigrama con los apellidos de veinticinco protagonistas de las matemáticas; son trece mujeres y doce hombres cuyos apellidos van de la A a la Z. Debajo aparecen las pistas ordenadas por orden alfabético de apellidos.

Crucigrama generado en The Teacher’s Corner

 

A (19 horizontal)

Especialista en geometría simpléctica, fue cooptada por el grupo Oulipo en 2009. Interesada por la historia de las matemáticas, publicó, entre otros, la correspondencia entre Henri Cartan y André Weil, y un libro dedicado a la matemática rusa Sofia Kovalevskaya.

 

B (15 vertical)

Es el nombre colectivo de un grupo de matemáticos franceses fundado a finales de 1934. Decidieron escribir una enciclopedia bajo el título de “Éléments de Mathématique” que buscaba presentar el conjunto de las matemáticas de manera sistemática. Aunque quedó incompleta, ha tenido una gran influencia en las matemáticas del siglo XX.

 

C (16 vertical)

Jugó un papel fundamental en la creación de la teoría de conjuntos. Desarrolló una teoría y una aritmética completas de conjuntos infinitos, llamados cardinales y ordinales, que ampliaron la aritmética de los números naturales. Propuso la llamada “hipótesis del continuo” en 1878.

 

D (13 vertical)

Esta matemática argentina es conocida fundamentalmente por su trabajo en geometría algebraica. En los últimos años ha centrado su trabajo en las aplicaciones de la geometría algebraica en el ámbito de la biología molecular.

 

E (12 vertical)

Creía que las matemáticas eran una actividad social, y llevaba una vida itinerante con el único propósito de escribir artículos matemáticos con otros matemáticos. Este matemático húngaro intentó resolver y propuso problemas en matemáticas discretas, teoría de grafos, teoría de números, análisis matemático, teoría de aproximación, teoría de conjuntos y teoría de probabilidad.

 

F (10 vertical)

Esta matemática gallega investigó sobre ocultaciones estelares por la Luna, medidas de estrellas dobles, medidas astrométricas y la determinación de pasos por dos verticales. Antes de la de Matemáticas, obtuvo las licenciaturas de Química y de Farmacia y consiguió el título de Maestra Nacional.

 

G (6 horizontal)

Realizó importantes contribuciones a la teoría de números y la teoría de la elasticidad. Aunque tenía un gran talento como matemática, su educación autodidacta no le permitió tener la base científica sólida que hubiera necesitado para sobresalir por sus aportaciones.

 

H (9 horizontal)

Considerado como uno de los fundadores de la topología moderna, contribuyó significativamente a la teoría de conjuntos, la teoría descriptiva de conjuntos, la teoría de la medida y el análisis funcional.

 

I (11 vertical)

Este matemático japonés es conocido por su influencia en la teoría de números algebraicos.

 

J (4 horizontal)

Sus cálculos de mecánica orbital como empleada de la NASA fueron cruciales para el éxito del primer vuelo espacial tripulado estadounidense y de los posteriores. Su trabajo incluyó el cálculo de trayectorias, ventanas de lanzamiento y rutas de retorno de emergencia para los vuelos espaciales del Proyecto Mercury.

 

K (14 horizontal)

De origen ruso, realizó contribuciones notables al análisis, las ecuaciones diferenciales parciales y la mecánica. En 1874, presentó tres trabajos (sobre ecuaciones en derivadas parciales, sobre la dinámica de los anillos de Saturno y sobre integrales elípticas) en la Universidad de Gotinga como tesis doctoral.

 

L (25 horizontal)

Este matemático noruego desarrolló en gran medida la teoría de la simetría continua y la aplicó al estudio de la geometría y las ecuaciones diferenciales. También realizó contribuciones sustanciales en álgebra.

 

m (8 vertical)

Sus temas de investigación incluyeron la teoría de Teichmüller, la geometría hiperbólica, la teoría ergódica y la geometría simpléctica. En 2014 recibió la Medalla Fields, convirtiéndose en la primera mujer en ganar el premio, así como la primera iraní.

 

N (20 vertical)

Esta matemática alemana realizó importantes contribuciones al álgebra abstracta. El teorema que lleva su nombre explica la conexión fundamental entre la simetría en física y las leyes de conservación.

 

O (3 vertical)

Fue una matemática soviética que realizó trabajos pioneros sobre la teoría de ecuaciones diferenciales parciales, la teoría de medios elásticos fuertemente no homogéneos y la teoría matemática de capas límite.

 

P (1 vertical)

Se le considera el creador del campo de la topología algebraica. Realizó también importantes contribuciones a la geometría algebraica, la teoría de números o el análisis complejo, entre otros. A principios del siglo XX formuló la conjetura que lleva su nombre y fue resuelta por Grigori Perelman en 2003.

 

Q (24 horizontal)

Se le conoce como el «primer arquitecto» de la K-teoría algebraica. Recibió la Medalla Fields en 1978.

 

R (23 horizontal)

A pesar de carecer prácticamente de formación académica en matemáticas puras, realizó importantes contribuciones al análisis matemático, la teoría de números, las series infinitas y las fracciones continuas, incluyendo soluciones a problemas matemáticos que en su época se consideraban irresolubles.

 

S (7 horizontal)

Fue una de las personas que debatieron sobre un hipotético planeta que perturbaba a Urano. Sus predicciones se cumplieron en 1846 con el descubrimiento de Neptuno. Tutora de Ada Byron, tradujo la “Mécanique Céleste” de Pierre-Simon Laplace al inglés, añadiendo además una completa explicación de las bases matemáticas contenidas en el texto.

 

T (17 vertical)

Su investigación abarca temas de análisis armónico, ecuaciones diferenciales parciales, combinatoria algebraica, combinatoria aritmética, combinatoria geométrica, teoría de la probabilidad, detección comprimida, teoría analítica de números y las aplicaciones de la inteligencia artificial en matemáticas. Obtuvo la Medalla Fields en 2006.

 

u (5 vertical)

Su investigación abarca, entre otras, la teoría geométrica de ecuaciones en derivadas parciales, el cálculo en variaciones, la teoría gauge, los sistemas integrables o las ecuaciones de Schrödinger no lineales. En 2019 consiguió el Premio Abel, siendo la primera mujer (y, de momento, la única) en recibir este galardón.

 

V (18 horizontal)

Fue galardonada con la Medalla Fields en julio de 2022. Esta matemática ucraniana es la segunda mujer en obtener este galardón que premiaba su trabajo sobre el empaquetamiento de esferas: resolvió en 2016 el problema del empaquetamiento en dimensión 8 y, en colaboración con otros investigadores, en dimensión 24.

 

W (21 horizontal)

Recibió en 1953 una de las primeras Becas Fulbright, con la que pudo estudiar en la Universidad de Yale (EE. UU.). Su investigación se centró principalmente en la teoría de grupos y en la teoría de álgebras de Lie.  Desde 1983 permaneció apartada del mundo académico, al tener que regresar a su Galicia natal para atender a su madre enferma.

 

Y (22 horizontal)

Nacido en China, este matemático ha realizado importantes contribuciones a la geometría diferencial. En 1982 recibió una Medalla Fields por “sus contribuciones a las ecuaciones diferenciales, a la conjetura de Calabi en geometría algebraica, a la conjetura de masa positiva de la teoría de la relatividad general y a las ecuaciones reales y complejas de Monge-Ampère”.

 

Z (2 horizontal)

Fue un lógico y matemático alemán, cuyo trabajo tiene importantes implicaciones en los fundamentos de las matemáticas. En 1904 demostró el denominado teorema de buen orden.

 

Nota

Si quieres comprobar si has acertado los apellidos de estos veinticinco protagonistas de las matemáticas, puedes consultar el crucigrama resuelto en este enlace. Si te has quedado con ganas de más, prueba este.

Sobre la autora: Marta Macho Stadler es profesora de Topología en el Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU, y editora de Mujeres con Ciencia

El artículo De la A a la Z: un crucigrama con grandes protagonistas de las matemáticas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Josu Lopez-Gazpio

1892. urtean lehen aldiz kondenatu zen pertsona bat hatz-marka bati esker. Harrezkero hainbat krimen ebatzi ahal izan dira ebidentzia horiei esker, eta gaur egun ohiko auzitegi-teknika da hatz-marken analisia. Alabaina, hori ez da beti horrela izan.

Auzitegi-zientzien printzipio nagusia Locard-en printzipioa da. Printzipio horren arabera, bi objektu kontaktuan daudenean materia-transferentzia gertatzen da haien artean. Beste modu batera esanda, eta Edmond Locard (1877-1966) frantziar kriminologoak esan zuen bezala: ez da posible gaizkileak ekintza kriminala egitea, are gutxiago ekintza kriminalak eskatzen duen indarkeriarekin, inongo arrastorik utzi gabe ─«Il est impossible au malfaiteur d’agir, et surtout d’agir avec l’intensité que suppose l’action criminelle sans laisser des traces de son passage»─. Horrek beste ondorio zuzena du, alegia, edozein kontaktuk aztarna uzten duela. Horrexegatik, Locarden transferentzia printzipioa ere deritzo. Adibide erraz batekin uler daiteke: ibilgailu bat krimenaren agertokian egon bada, ibilgailuak arrasto batzuk utziko ditu leku horretan ─direla gurpilen arrastoak, direla pintura aztarnak….─ eta, aldi berean, agertokiko elementuek arrastoak utziko dituzte ibilgailuan ─lurreko materiala, belarra, intsektuak, eta abar─.

Irudia: hatz-markak norbanakoaren bereizgarriak dira, biki homozigotikoek ere hatz-marka desberdinak dituzte. (Argazkia: cottonbro studio – domeinu publikoko irudia. Iturria: pexels.com).

Edonola ere, krimenaren agertokian dauden aztarnak analizatzen, kategorizatzen eta ulertzen ez badakigu, ez dira baliagarriak gaizkileak harrapatzeko. Gaizkileek uzten dituzten aztarna horiek identifikatu ahal izateko hainbat aurrerapauso eman ditu auzitegi-zientziak historian zehar. Ziur aski garrantzitsuenetako bat hatz-marken erabilera izan da. DNAren kasuan gertatzen den bezala, hatz-markak gizabanakoaren ezaugarri bereizgarriak dira. DNA bera duten bi lagun ez dauden bezala, ez dago inoren hatz-marka berdina duen pertsonarik. Horrexegatik, hatz-markak oso baliagarriak dira pertsonak identifikatzeko edota pertsona jakin baten presentzia baztertzeko. Auzitegi-teknika horren erabilera bideragarria izan dadin, hatz-marka ezezaguna hatz-marka ezagun batekin alderatu behar da, berdinak diren ala ez ebazteko. Hatz-marken bidez egindako identifikazioak errazteko, IAFIS eta antzeko datu-base erraldoiak daude, non hainbat hatz-marka dauden erregistratuta eta identifikatuta. Herrialdeen artean datuak partekatzen direnez, erraztu egiten da susmagarrien identifikazioa.

Ikuspuntu historikotik, sir William James Herschel, Indiako Gobernu Britainiarreko ofiziala, izan omen zen hatz-marken banakotasunaz konturatu zen lehen europarra. Britainiarrek arazoak zituzten Indiako bertakoak identifikatzeko ─nagusiki kartzeletan hiltzen zirenen erregistroa egiteko─. Horrexegatik, 1880ko hamarkadan, hatz-marken aldaezintasunaz baliatu zen Herschel Indiako kartzeletako presoak identifikatzeko. Garai hartan, banakoen identifikazioaren arazoaz ohartuak ziren hainbat herrialdetan. Frantzian, Alphonse Bertillon izeneko polizia (1853-1914) beste metodo batzuk garatzen ari zen identifikaziorako. Berak, ordea, ez zituen hatz-markak erabiltzen, antropometria baizik. Bertillonen arabera, gorputzeko neurri jakin batzuk identifikaziorako erabil zitezkeen. Hamaika neurketa deskribatu zituen Bertillonek ─altuera, besoen luzera, garezurraren dimentsioak eta abar─ eta horrela, Bertillonen metodoa deritzon sistema asmatu zuen. Dena den, laster ikusi zen Bertillonen metodoak kasu askotan huts egiten zuela huts.

Garai hartan, Tokio inguruan, Henry Faulds (1843-1930) izeneko mediku eskoziarra ere hatz-markekin esperimentatzen hasi zen. Horrela konturatu zen antzinako buztinlariek hatz-markak uzten zituztela zeramika-piezetan, sinadura gisa-edo. Gainera, konturatu zen hautsa erabiliz posible zela hatz-markak ikusaraztea. Teknika hori erabiliz, ebatzi ahal izan zen lapurreta kasu bat. Faulds saiatu zen Scotland Yard Londresko Metropoliko Poliziari hatz-marken onurak azaltzen, baina ez zuten ontzat eman hatz-marken departamentua sortzeko proposamena. Hori horrela, Fauldsek ez zuen amore eman eta Charles Darwin-ekin jarri zen harremanetan hatz-marken kontua hark ikertzen jarraitzeko. Darwinek bere lehengusu Francis Galton-i aipatu zion ideia, eta hark hartu zuen hatz-marken ikerketa abiatzeko konpromisoa. Bide batez, Galton zientzialari emankorra izan zen eta zientziaren hainbat esparrutan egin zituen ekarpen garrantzitsuak.

Galtonek hamar urte eman zituen hatz-markak aztertzen eta, horrela, Finger Prints (1892) izeneko lana argitaratu zuen. Galtonek hatzetan dauden gandor papilarren ezaugarriak aztertu zituen eta zortzi elementu bereizgarri deskribatu zituen. Era berean, frogatu zuen hatz-markak ez direla heredatzen eta norbanakoaren bereizgarriak direla, alegia, ez daudela bi indibiduo hatz-marka berdinekin. Gainera, frogatu zuen hatz-marka osoa aztertu beharrean nahikoa zela zortzi elementu bereizgarri horiek aztertzea.

Galtonen lanak oinarri hartuta, Juan Vucetich izeneko polizia argentinarra Buenos Airesen atxilotutakoen hatz-markak biltzen hasi zen eta bere sistema propioa zehaztu zuen, daktiloskopia zeritzona. Gaur egun ere, espainiera erabiltzen duten herrialdeetan daktiloskopia deritzo hatz-marken analisiari. Nolanahi dela ere, Argentinako polizia hatz-marken analisia erabiltzen hasi zen gaizkileak identifikatzeko eta, hain zuzen ere, munduko lehen herrialdea izan zen hori egiten.

Vucetichen sistemak laster izan zuen proban jartzeko unea. 1892ko ekainaren 29an, modu basatian erail zituzten Felisa ─ez dago argi Felisa edo Teresa izena ote zuen─ eta Ponciano, 4 eta 6 urteko anai-arrebak. Haien ama, Francisca Rojas, bizirik zegoen, baina lepoa mozten ahalegindu ziren, antza. Franciscak poliziari esan zion Pedro Velázquez, bizilaguna, izan zela erruduna. Poliziak Pedro torturatu zuen arren, ez zuten krimenaren aitortzarik lortu. Aitortzarik gabe atsekabetuta, poliziak berriro aztertu zuen Franciscaren etxea eta, hara non, odolezko hatz-marka bat topatu zuten. Hatz-markak Vucetichi eraman zizkioten eta baita Pedro Velázquezen hatz-markak ere, aldera zitzan. Hatz-markek ez zuten bat egiten eta, horrela, Francisca Rojasenak ere aztertu zituen Vucetichek. Orduan bai, hatz-markak berdinak ziren. Hori ikusita, Franciscak krimena aitortu zuen eta, esan zuenez, orduko bikotekidearekin ezkontzeko aukera izateko hil zituen seme-alabak, ez baitzituen haurrak gustuko. Horren ordez, hatz-marken erabilerari esker kondenatutako lehen pertsona bilakatu zen.

Kasu arrakastatsu horren ostean, Bertillonen metodo antropometrikoa betiko baztertu zen Argentinan eta hatz-marken metodoa aplikatzen hasi ziren. Beste hainbat herrialdek ere gauza bera egin zuten hurrengo urteetan zehar. Espainiako kasuan, asko aurreratu zen daktiloskopia-tekniketan Federico Olóriz Aguilerak egindako lanei esker, eta haren lanak definitu zuen 1909tik 1982ra bitarte erabilitako metodoa. Hatz-markek identifikaziorako duten garrantziaz kontziente izanik, 1944ko dekretu batek Nortasun Agiri Nazionala sortu zuen, zeinak eskuineko hatz erakuslearen daktilograma erregistratzen zuen.

Teknika berriak garatzen direnean ez da erraza haiek modu azkarrean ezartzea auzitegietan, baina krimen ospetsuak teknika horiei esker ebazten direnean berebiziko indarra hartzen dute. Jada aipatu dugu Francisca Rojasen kasua, eta beste batzuk ere egon ziren hatz-marken erabileraren hastapenetan. 1905. urterako, martxan zeuden hainbat herrialdetan hatz-marken departamentuak; esaterako, Indian, Erresuma Batuan, Hungarian, Espainian, Suitzan, Austrian, Alemanian, Dinamarkan, Ameriketako Estatu Batuetan, Kanadan eta Argentinan. Hala ere, auzitegiko froga gisa Argentinan eta Erresuma Batuan bakarrik erabili ziren ordura arte. Dena den, pixkanaka hatz-marken erabilera zabaltzen joan zen, eta, ordenagailuen garapenari esker, hatz-marken identifikazioa automatizatu egin ahal izan zen 1980ko hamarkadatik aurrera, eta, ondorioz, erraztu egin zen ikertzaileen lana eta azkarragoa bihurtu zen identifikazioa.

Erreferentzia bibliografikoak:

Cornago Ramírez, Mª del Pilar (2023). Estudio forense de huellas dactilares. In Cornago Ramírez, Mª del Pilar; Esteban Santos, Soledad. Química Forense (230-263 or.). UNED

Galton, Francis (1892) Finger Prints. McMillan and Co., London.

Locard, Edmond (1923) Manuel de Technique Policière. Chapitre III, Les traces. Payot, Paris.

McDermid, Val (2014). Forensics: what bugs, burns, prints, DNA, and more tell us about crime. Grove Press.

Mulet, J.M. (2016). La ciencia en la sombra. Planeta argitaletxea.

Egileaz:

Josu Lopez-Gazpio (@Josu_lg), Kimikan doktorea, zientzia dibulgatzailea eta GOI ikastegiko irakasle eta ikertzailea da. Tolosaldeko Atarian Zientziaren Talaia atalean idazten du eta UEUko Kimika sailburua da.

Zientzia auzitegietan buruzko artikulu-sorta:

1. Zientzia auzitegietan (I): hastapenak
2. Zientzia auzitegietan (II): artsenikoa eta Marsh-en proba
3. Zientzia auzitegietan (III): krimenaren agertokia
4. Zientzia auzitegietan (IV): pozoiak eta toxikologia
5. Zientzia auzitegietan (V): Orfila eta Lafarge kasua
6. Zientzia auzitegietan (VI): aztarnak, ebidentziak eta frogak
7. Zientzia auzitegietan (VII): zientziak huts egiten duenean
8. Zientzia auzitegietan (VIII): gaixotasuna edo pozoitzea?
9. Zientzia auzitegietan (IX): hatz-marken analisiaren hastapenak

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El uso de técnicas metamatemáticas ha permitido demostrar que ciertos teoremas que parecen distintos son, en realidad, lógicamente equivalentes.

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

En las matemáticas inversas, los investigadores sustituyen los axiomas, los fundamentos de los sistemas matemáticos, por los teoremas que quieren demostrar. Ilustración Son of Alan / Quanta Magazine

En lo que respecta a los problemas difíciles, los científicos de la computación parecen estar atascados. Consideremos, por ejemplo, el famoso problema de encontrar la ruta circular más corta que pase exactamente una vez por cada ciudad de un mapa. Todos los métodos conocidos para resolver este «problema del viajante de comercio» son desesperadamente lentos cuando el mapa contiene muchas ciudades, y los investigadores sospechan que no existe una forma de hacerlo mejor. Sin embargo, nadie sabe cómo demostrarlo.

 

Desde hace más de 50 años, los investigadores en teoría de la complejidad computacional han intentado convertir afirmaciones intuitivas como «el problema del viajante de comercio es difícil» en teoremas matemáticos irrefutables, con escaso éxito. Cada vez más, también buscan respuestas rigurosas a una pregunta relacionada y más difusa: ¿por qué no han tenido éxito sus demostraciones?

 

Este trabajo, que trata el propio proceso de demostración matemática como un objeto de análisis matemático, forma parte de un campo conocido por su dificultad: la metamatemática. Los metamatemáticos suelen examinar los supuestos básicos, o axiomas, que sirven como punto de partida de todas las demostraciones. Modifican estos axiomas iniciales y estudian cómo los cambios afectan a los teoremas que pueden demostrarse. Cuando se aplica la metamatemática al estudio de la teoría de la complejidad, el objetivo es determinar qué pueden y qué no pueden demostrar distintos conjuntos de axiomas sobre la dificultad computacional. De este modo, los investigadores esperan comprender por qué sus intentos de demostrar que ciertos problemas son difíciles no han prosperado.

 

En un artículo publicado el año pasado, tres investigadores adoptaron un enfoque distinto. Invirtieron el método que los matemáticos han utilizado durante milenios: en lugar de partir de un conjunto estándar de axiomas para demostrar un teorema, sustituyeron uno de los axiomas por un teorema y demostraron ese axioma. Mediante este enfoque, conocido como matemática inversa, demostraron que muchos teoremas distintos de la teoría de la complejidad son, en realidad, equivalentes.

 

«Me sorprendió que consiguieran avanzar tanto», afirma Marco Carmosino, teórico de la complejidad en IBM. «La gente va a mirar esto y va a decir: “Esto es lo que me hizo entrar en la metamatemática”».

 

Demostraciones con palomas

 

La historia del artículo sobre matemática inversa comenzó en el verano de 2022, cuando Lijie Chen, teórico de la complejidad y actualmente profesor en la Universidad de California en Berkeley, estaba terminando su doctorado. Con más tiempo libre del habitual, decidió dedicar unos meses a estudiar metamatemática.

Lijie Chen ideó una manera de invertir la relación entre dos teoremas matemáticos. Foto: Hongxun Wu

«Como me estaba graduando, no tenía mucho trabajo de investigación que hacer», explica Chen. «Pensé que debía aprender algo nuevo».

 

Durante sus lecturas, Chen empezó a reflexionar sobre una rama de la teoría de la complejidad llamada complejidad de la comunicación, que estudia cuánta información deben intercambiar dos o más personas para realizar determinadas tareas. Uno de los problemas más sencillos de este campo, conocido como el «problema de la igualdad», se asemeja a un juego colaborativo. Dos jugadores comienzan con cadenas independientes de ceros y unos, es decir, de bits. Su objetivo es utilizar la menor cantidad posible de comunicación para determinar si ambas cadenas son idénticas. La estrategia más simple consiste en que uno de los jugadores envíe la cadena completa para que el otro la compruebe. La pregunta es si existe alguna forma más eficiente de proceder.

 

Los teóricos de la complejidad demostraron hace décadas que la respuesta es negativa. Para resolver el problema de la igualdad, los jugadores deben enviar, como mínimo, un número de bits igual a la longitud de la cadena completa. Esta longitud constituye una cota inferior de la cantidad de comunicación necesaria.

 

Chen no se centraba tanto en la cota inferior del problema en sí como en la forma en que se había demostrado. Todas las demostraciones conocidas dependen de un teorema sencillo llamado principio del palomar, que establece que si se colocan más palomas que palomares, al menos un palomar contendrá más de una paloma. Aunque pueda parecer evidente, este principio es una herramienta muy poderosa en la teoría de la complejidad y en otros ámbitos de las matemáticas.

 

Chen encontró una pista sugerente: la relación entre el problema de la igualdad y el principio del palomar podría funcionar también en sentido inverso. Es sencillo utilizar el principio del palomar para demostrar la cota inferior del problema de la igualdad. La cuestión era si esa cota inferior podría utilizarse, a su vez, para demostrar el principio del palomar.

 

Una igualdad inquietante

 

Chen comentó su idea con Jiatu Li, que en aquel momento era estudiante de grado en la Universidad de Tsinghua y con quien había colaborado recientemente en otro artículo. Para formalizar la conexión, necesitaban elegir un conjunto de axiomas con el que trabajar. En metamatemática es habitual utilizar axiomas más restrictivos que los convencionales, ya que estos sistemas más débiles permiten identificar con mayor precisión las relaciones entre distintos teoremas. Chen y Li optaron por un conjunto de axiomas muy utilizado llamado PV1. PV1 es lo suficientemente potente como para demostrar por sí solo algunos teoremas importantes de la teoría de la complejidad computacional. Si se añade una versión concreta del principio del palomar como axioma adicional, también permite demostrar la cota inferior del problema de la igualdad. En diciembre de 2022, Li y Chen demostraron formalmente que, como Chen había sospechado, la demostración también funciona intercambiando el papel de ambos teoremas.

Igor Oliveira contribuyó a demostrar que muchos teoremas diferentes son equivalentes. Foto: Richard Cunningham

Que la cota inferior del problema de la igualdad pueda demostrarse a partir del principio del palomar, y viceversa, implica que, dentro del marco lógico de PV1, ambos teoremas son equivalentes. Cuando Li y Chen comentaron el resultado con Igor Oliveira, teórico de la complejidad en la Universidad de Warwick, los tres se dieron cuenta de que este enfoque de matemática inversa podría aplicarse también a teoremas de otras áreas de la teoría de la complejidad. En los meses siguientes, demostraron de forma sistemática equivalencias entre muchos otros resultados.

 

«Al principio solo teníamos dos resultados equivalentes», explica Chen. «Ahora tenemos toda una red de ellos».

 

La conexión más llamativa relaciona la misma versión del principio del palomar con uno de los primeros teoremas que suelen estudiarse en los cursos introductorios de teoría de la complejidad. Este «clásico imprescindible», en palabras de Carmosino, establece una cota inferior sobre el tiempo necesario para que un tipo de ordenador teórico —una máquina de Turing de una sola cinta— determine si una cadena de ceros y unos es un palíndromo, es decir, si se lee igual de izquierda a derecha que de derecha a izquierda. Mediante la matemática inversa, Li, Chen y Oliveira demostraron que, dentro de PV1, este teorema es equivalente al principio del palomar.

 

«Si alguien me lo hubiera dicho, no lo habría creído», reconoció Chen. «Suena completamente absurdo».

 

Esta equivalencia resulta sorprendente porque ambos teoremas parecen, a primera vista, muy distintos. El principio del palomar no está vinculado de forma intrínseca al cálculo: es una afirmación elemental sobre conteo. La cota inferior para palíndromos, en cambio, se refiere a un modelo concreto de computación. El nuevo resultado sugiere que teoremas aparentemente específicos tienen un alcance mucho más general de lo que cabría esperar.

 

«Indica que estas cotas inferiores de complejidad que queremos comprender son mucho más fundamentales», señaló Oliveira.

Territorio inexplorado

 

Esta red de equivalencias también ha permitido clarificar los límites de PV1. Los investigadores ya tenían motivos para pensar que el principio del palomar no puede demostrarse a partir de los axiomas de PV1 por sí solos, por lo que los resultados de Li, Chen y Oliveira implican que los demás teoremas equivalentes probablemente tampoco sean demostrables en ese sistema.

 

«Me parece precioso», afirma Ján Pich, teórico de la complejidad en la Universidad de Oxford, que en 2014 obtuvo un resultado importante sobre la potencia de PV1. No obstante, advirtió que el enfoque de la matemática inversa puede resultar especialmente útil para revelar nuevas conexiones entre teoremas ya conocidos. «No nos dice gran cosa, hasta donde podemos afirmar, sobre la complejidad de enunciados que aún no sabemos cómo demostrar».

 

Comprender ese territorio inexplorado sigue siendo un objetivo lejano para los investigadores en metamatemática. Sin embargo, esto no ha reducido el entusiasmo de Li por el campo. Inició sus estudios de posgrado en el Instituto Tecnológico de Massachusetts en 2023 y recientemente escribió una guía de 140 páginas sobre metamatemática dirigida a teóricos de la complejidad. Es un ejemplo de una tendencia más amplia: tras décadas de relativa marginalidad, la metamatemática está atrayendo cada vez más atención por parte de una comunidad más amplia de investigadores, que aportan nuevas perspectivas al área.

 

«La gente está cansada de estar bloqueada», concluye Carmosino. «Es el momento de dar un paso atrás y trabajar en los fundamentos».

 

El artículo original, ‘Reverse Mathematics’ Illuminates Why Hard Problems Are Hard, se publicó el 1 de diciembre de 2025 en Quanta Magazine.

Traducido por César Tomé López

El artículo Las “matemáticas inversas” arrojan luz sobre por qué los problemas difíciles son difíciles se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Uxune Martinez

Plaza bat herrietan aurkitzen dugun espazio publiko zabal eta irekia da. Plaza bat bizitza publikoaren eszenatokia da, herritarren elkargunea zein joan-etorrien korridorea. Plaza bat bizipen, gertakari, ospakizun eta ikuskizunen aterpea da, kulturaren sutondoa. Plaza espazioa, lekua eta parada da eta gaur egun zientziak ere badu berea: Bilbo Zientzia Plaza.

Baina zer da Bilbo Zientzia Plaza? Bilbo Zientzia Plaza (BZP) EHUko Kultura Zientifikoko Katedraren egitasmoa da eta estatuan antolatzen den zientzia-dibulgazioko jaialdirik handiena da. Bertan, erregistro, tonu eta izaera anitzeko ekimenez osatutako programa bat gauzatzen da, publiko heldua zein gaztea zientziaz zipriztindu dadin. Horretarako, bata bestearen atzean doazen doako espektakuluak eskaintzen dira hiru bat astetan. Besteak beste, kale erakusketak (Zientzia Kalean), bisita gidatuak, umorezko bakarrizketa zientifikoak (Ciencia Show), hitzaldia-sortak (Naukas PRO eta Naukas Bilbao) zuzeneko esperimentuak, dokuforumak, ikuskizunak, umeentzako tailerrak (Naukas Kids) edota bertsoak eta zientzia (Bertsozientzia) artea eta zientzia edota dantza eta zientzia nahasten duten saio dibulgatibo bereziak eskaintzen dira Bilbo Zientzia Plazan.

1. irudia: BZP ekitaldiaren barruan antolatutako “Fernando G. Baptista. Infografia zientifikoaren esploratzailea” erakusketa. (Argazkia: Iñigo Sierra. Iturria: EHUko Kultura Zientifikoko Katedra)

Egia da zientzia-dibulgazioko jarduerak ez direla ezohikoak gure artean. Ikasturtean zehar badira tankera honetako ekimenak, eta, gehienak, zientziaren unibertsoan diharduten edo eragile diren erakundeek antolatuta daude: unibertsitate, ikerketa-zentro, elkarte, fundazio edo erakunde publikoak. Dibulgaziozko ekitaldi horien artean, ezagunak dira, esaterako, egun jakinei lotutako iniziatiba orokorrak: Zientzia Astea, Zientziaren arloko Emakume eta Neskatoen Nazioarteko Eguna, Ikertzaileen Europako Gaua edota Matematikaren Nazioarteko Eguna (Pi eguna). Hauetan zientziaren nondik norakoak eta zientzialarien zeregina ezagutarazteko ekintza ugari antolatu eta burutzen dira. Mota honetako iniziatibei “akonpainamendu-jarduerak” esaten zaizkie, hau da, asmo orokorrak babesten eta laguntzen dituzten ekintzak dira eta unibertsitate edo hezkuntza munduko egutegira lotuta daude, kultur programazioetatik at.

Inertziak hausteko jaio zen Bilbo Zientzia Plaza. Testuinguru, unibertso edo egutegi mugatuetatik atera eta kulturaren paisaian zientzia ohiko gai bihurtu eta edozein unetan goza daitekeela erakusteko.

Zientziaren esporak kultura-paisaian

Baina BZPk baditu izateko bestelako arrazoiak ere. Zientzia-dibulgazioko ekimenak kultura-programetan sartzeak eragina du ezagutzaren sozializazioan. Aisialdian disfrutatzen ditugun formatuen moldeetan zientzia-gaiak zabaltzeak landare batetik bereizten diren esporen zereginaren antza du, ohikoak ez diren lurretan barreiatuz hazi berriak landatzea. Izan ere, hainbat ikerketek agerian utzi dute herritarren kultura zientifikoaren zati handi bat eskolaz kanpoko jarduerei esker geureganatzen dugula: museoak bisitatuz, ibilbide gidatuak eginez, hitzaldiak entzunez, tailerretan parte hartuz edo dibulgazio-edukia kontsumituz.

Hori aitortzen dute, adibidez, zientzia-komunikazio alorreko adituek. Esaterako, Vladimir de Semir kazetaria eta Pompeu Fabra Unibertsitateko Komunikazio Zientifikoko Behatokiaren zuzendaria izandakoa bat dator honekin: “Uste orokorra denaren kontra eginez, pertsona bat giro formaletik kanpo hezten da zientziaz: izan ere, pertsona batek haren bizitzaren % 5 baino gutxiago ematen du hezkuntza arautuan. Beraz, ukaezina da jendeak zientziekiko duen ulermena areagotzeko gakoa bere bizitzaren gainerako % 95ean dagoela”.

Hau kontuan izanik, kultura zientifikoan eragiteko eskolaz kanpo ematen dugun denborari so egitea da gakoa, aisialdirako zientzia-gaiak barreiatzen dituzten programak antolatu eta aurrera eraman ezagutza zientifikoa zabaltzeko. Ondorioz, zergatik ez txertatu zientzia kultura-programetan, disfrutatu eta gure ezagutza handitzeko? Galdera horri erantzunez ere gauzatzen da urtero Bilbo Zientzia Plaza, zientziarekin ikasteko eta gozatzeko aukera eskaintzen duen orotariko publikoarentzako jaialdia.

Gozatuz ikastea

Aisiak konbinazio bitxia egiten du, gure denbora librea dibertsio-jarduerekin, lasaiekin edo entretenimendukoekin lotzen du, eguneroko zereginetatik aldendu eta atsedena har dezagun. Pelikula bat ikusi, bertso-saio bat entzun, mahai-inguru batera joan, erakusketa bat bisitatu, errezital bat entzun, irakurketa klub baten parte hartu, hitzaldi-ziklo bat jarraitu… kultura-jarduerek zerbait ona, erabilgarria edo atsegina eskaintzen digute, eta horrek gozamen-sentsazio atsegina sortzen du.

Halako gozamena bizi dugu Bilbo Zientzia Plazan bi egunetan, jarraian, Euskal Herriko zein kanpoko 70 ikertzaile eta dibulgatzaile ikusi eta entzuten ditugunean Euskaldunako auditorioan istorio harrigarriak azaltzen: esaterako, amets argiak egon badaudela (kontrolatu daitezkeenak), biziaren historia margolanen bidez azal daitekeela, suteak sortarazten dituzten hodeiak existitzen direla, gizakiok jaio orduko hasten garela hitz ñimiñoak ulertzen, landareek leku batetik bestera mugitzeko gaitasuna dutela edota espazioan badirela objektu astronomikoak denborak aurrera egin ahala gaztetu egiten direnak.

Gozatzen dugu, esaterako, Fernando G. Baptista bilbotarraren, munduko infografista ospetsuenetako, infografia zientifikoen erakusketa ibiltari batekin topo egiten badugu. Ondo pasatzen dugu Bizkaia Aretoan nanozientziako eta nanoteknologiako tresnak nolakoak diren ezagutzeko parada ematen digunean fisikari baten bisita gidatuak. Preziatzen dugu Bilboko parkeak biologo baten konpainian bisitatuz animalien oinatzen bidez bizidunei buruz ikastea. Disfrutatzen dugu bakarrizketa zientifiko batek barre algarak eragitean Bidebarrieta Liburutegiko eserlekuetan. Harritzen gara, gure seme-alabekin batera, malabareak eginez zirkua eta zientzia bateragarriak direla baieztatzen dugunean Abandoibarrako zelaigunean.

2. irudia: BZP ekitaldiaren barruan antolatutako bakarrizketa zientifiko bateko ikusleak. (Argazkia: Iñigo Sierra. Iturria: EHUko Kultura Zientifikoko Katedra)

Jakin badakigu programak ez duela guztion interesa asetuko, baina kasu batzuetan ikusleak dibertituko dira; beste batzuetan, hunkitu eta izango dira ere etxera jakin-minez kutsatuta bueltatuko direnak. Edonola ere, bertaratzen denak zerbait berria eramango du berarekin, datu bat, istorio bat, gertakari bat, ezagutzen ez zuen zerbait eta horrek bere kultura zientifikoaren onbidean lagunduko du.

Urtero milaka ikusle batzen ditu BZPk aretoetan eta EITBren zuzeneko eta TIktok Live emankizunei esker, beste milaka ikuslek (2024an 42.500) jarraitzen dituzte, esaterako, Euskalduna Bilbaon izaten diren hitzaldiak. Baina emaitza hauek ezinezkoak lirateke publikoak zientziaren zirrikituak ulertu eta ezagutzeko erakusten duen jarrera proaktiborik gabe.

2017an jaio zen Bilbo Zientzia Plaza (BZP) ekimena EHUko Kultura Zientifikoko Katedraren eta Bizkaiko Foru Aldundiaren eskutik. BZP egitasmoak Bizkaia Zientzia Plaza izenarekin hasi zuen bere ibilbidea, baina handik gutxira Bilbon hartu zuen eserlekua eta Bilbo Zientzia Plaza bezala egonkortu zen Bilboko Udalaren babesarekin. 2025eko irailaren 17tik 30era BZPk zortzigarren edizioa izan du. Hiru astetan zehar zientzia-gaiak Bilboko hainbat agertokietan oholtzaratu dira, protagonista izateko.

Zortzi urteko bidea egin ondoren, Bilbo Zientzia Plazak erakutsi du zientzia-dibulgazioak baduela tokia kultura-programazioan, zientzia-gaiak ez direla arrotzak espazio publikoan eta zientzia gozatuz gure ezagutza handitzeko gai garela ere. Finean, zientziak ere baduela plaza.

Egileaz:

Uxune Martinez (@uxunem.bsky.social) Euskampus Fundazioko Kultura Zientifikoko eta Berrikuntza Unitateko zuzendaria da eta EHUko Kultura Zientifikoko Katedraren kudeatzailea.

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Polyergus lucidus. Foto: Gary D. Alpert, Harvard University – © Museum of Comparative Zoology, The President and Fellows of Harvard College / AntWiki

Entre los himenópteros sociales (hormigas, abejas y avispas) ser reina no es una tarea fácil. Hay que aparearse con uno o varios machos, fundar una colonia, recluirse en ella y pasar todo el tiempo poniendo miles de huevos que serán atendidos por un creciente número de obreras. A cambio, las obreras cubrirán las necesidades de la reina, pero no parece una forma de vida muy atractiva.

Tal vez por este motivo es muy frecuente entre los himenópteros sociales y, en particular, entre las hormigas, buscar alternativas para que sean otros quienes se ocupen total o parcialmente de los descendientes de una reina. Estas estrategias se conocen como “parasitismo social”, y pueden ser más o menos extremadas. Aquí pueden descargar una excelente revisión de este tema.

Un caso frecuente de parasitismo social es el de la dulosis o esclavización de hormigas de una especie por otra diferente. Este comportamiento es practicado por más de cien especies pertenecientes a cuarenta linajes diferentes, lo que quiere decir que ha evolucionado múltiples veces de forma independiente. Las obreras de la especie esclavista organizan expediciones, asaltan otros hormigueros, y roban las pupas, trasladándolas al propio nido (Figura 1). Allí las cuidan hasta que se hacen obreras. Las secuestradas adoptan el comportamiento de sus captoras, colaboran en el mantenimiento de la colonia, en la búsqueda de alimento y, en ocasiones, en saqueos de otros hormigueros, incluso de los de su propia especie. Un ejemplo que tenemos en nuestra península es Polyergus rufescens, que esclaviza a hormigas del género Formica.

Figura 1. A la izquierda, obreras de Polyergus lucidus regresando de una expedición de robo de pupas de la especie Formica incerta. En el saqueo participan ejemplares de Formica asimilados a la colonia de Polyergus (flecha). Foto: James C. Trager CC BY-SA 3.0. A la derecha, reina de Polyergus lucidus con obreras de Formica archboldi. Foto: Adrian A. Smith / Entomological Society of America CC BY 2.5.

Todavía más radical es lo que hacen algunas reinas, como las de la especie americana Polyergus breviceps. Es otra especie esclavista pero, ocasionalmente, las reinas se unen a la expedición en búsqueda de hormigueros ajenos. Cuando encuentran uno, evitan el ataque de las obreras liberando una feromona. Después buscan a la reina local, la matan, y se frotan contra ella para adquirir su “firma” química, básicamente unos hidrocarburos que recubren el caparazón de quitina (mimetismo químico). A partir de ese momento, las obreras se pondrán al servicio de la nueva reina, la alimentarán, y criarán su prole.

Menos truculentas son las reinas que podríamos llamar okupas[1], pertenecientes a géneros muy diversos (p.e. Tetramorium inquilinum) y que, en muchos casos, no producen obreras. Las reinas, de muy pequeño tamaño (2-3 mm), emiten señales que les permiten ser aceptadas en un hormiguero ajeno. Allí se encaraman sobre otras hormigas, particularmente sobre las reinas locales, y son alimentadas por las obreras con la dieta real. Sus huevos, de los que salen machos y las futuras reinas, son también cuidados por las obreras locales.

El caso que nos ocupa hoy es, probablemente, el más espectacular de todos. Se describe en un artículo recientemente publicado en la revista Current Biology por investigadores japoneses. Enfrentarse a la reina de un hormiguero ajeno implica riesgos, por la respuesta defensiva de las obreras y de la reina misma, que luchará a muerte contra la agresora. Para evitar estos riesgos, dos especies de hormigas asiáticas, Lasius orientalis y Lasius umbratus, han desarrollado una estrategia insólita para apoderarse de las colonias de dos especies cercanas, L. flavus y L. japonicus, respectivamente. En lugar de matar a la reina de estas especies, las rocían repetidamente con una sustancia procedente de su abdomen. El resultado es que las obreras consideran a su reina y madre como una invasora extraña, y la atacan sin piedad hasta matarla (Figura 2). Podemos ver todo el proceso en este vídeo incluido en el artículo de Current Biology  (no recomendado para personas sensibles).

Figura 2. A: Hormiga reina de Lasius orientalis (negra) acercándose a la reina de L. flavus (rojiza).  B-D: La reina de L. flavus es atacada repetidamente por sus propias obreras tras ser rociada con fluido abdominal por la reina invasora, y termina siendo partida en dos (D). E-F: El mismo comportamiento es registrado en L. umbratus y L. japonicus. De Shimada et al. (2025), cita completa en referencias. Licencia CC-BY 4.0.

Los investigadores no han podido determinar la naturaleza de la sustancia que provoca el “golpe de estado”, aunque señalan como probable al ácido fórmico. En cualquier caso, la hormiga que ha inducido el matricidio es reconocida por la colonia como su reina, y será atendida en sus necesidades alimenticias y reproductivas.

El matricidio es muy excepcional en la naturaleza, aunque ha sido descrito en colonias de abejorros, algunas avispas, e incluso en las colmenas de abejas, cuando declina la capacidad reproductiva de la reina. La necesidad de reemplazar a la reina, y los intereses de las obreras en poner sus propios huevos (de los que solo saldrán machos), están detrás de estos comportamientos. Un “matricidio altruista” es practicado por algunos insectos (el dermáptero Anechura harmandi) y arácnidos. En situaciones de escasez de alimentos las madres se dejan devorar por sus crías. Pero el caso del género Lasius es el primero en el que un matricidio es inducido por otra especie, y por ello ha despertado un gran interés en el estudio de la evolución del comportamiento social de los animales.

Mientras terminaba la redacción de este texto se ha publicado un artículo en Nature Communications sobre otra especie del género Lasius, en concreto L. neglectus. Se describe como “altruista” el hecho de que las pupas de esta especie, cuando son infectadas por un patógeno, emiten señales que provocan su destrucción y eliminación por parte de las obreras que las cuidan, previniendo la extensión de la enfermedad. Esto me sugiere un comentario final: no tiene sentido aplicar valoraciones humanas hacia estos comportamientos. En la naturaleza no existe la crueldad, la perversidad, la generosidad o el sacrificio altruista. No hay un auténtico “lado oscuro” más allá del ser humano. Los comportamientos han sido modelados por procesos evolutivos que seleccionan las mejores estrategias para la supervivencia de la especie. Solo a nosotros nos toca distinguir la moralidad de nuestros comportamientos, y valorar si algunos de ellos no estarán reduciendo nuestras posibilidades de supervivencia como especie.

Referencias

Shimada, T., Tanaka, Y., Takasuka, K. (2025) Socially parasitic ant queens chemically induce queen-matricide in host workers. Curr Biol. 35(22):R1079-R1080. doi: 10.1016/j.cub.2025.09.037.

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

Nota:

 

 

 

 

 

 

 

 

[1] En la literatura científica se las conoce como inquilinas, pero dado que no hacen contribución alguna al hormiguero ajeno, tal vez el término de “okupas”, ya aceptado por la RAE, se ajuste más a la realidad.

El artículo El lado oscuro de las hormigas: esclavistas, okupas e inductoras al matricidio se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Maialen Paniego, Aitziber Azurmendi eta Nerea Lertxundi

Giza garuna, sistema biologiko guztien artetik konplexuenetarikoa izan arren, azken hamarkadetan zehar, ugaztunen garun garapenaren oinarrizko etapa eta mekanismoak ulertzeko bidean aurrerapen esanguratsuak egin dira. Zehazki, neurogarapena, haurdunaldiko enbrioi garaitik hasi eta nerabezaro arte luzatzen den aldaketa sekuentzia ordenatu, dinamiko eta egokitzaile bat bezala definitu izan da.

Bizitza fetalaren lehen sei hilabeteetan jada, garun egitura orokor bat lortzen da, eragin genetikoek bultzatuta. Neurogarapenak aurrez zehaztutako osagai genetiko bat badu ere, genetikaren pisuak behera egiten du, eta haurdunaldiaren hirugarren hiruhilekoaz geroztik, inguruneko faktoreen eraginak funtsezko garrantzia hartzen du, batez ere, jaio aurreko garun garapenaren azken faseetan eta jaio osteko fase goiztiarrean. Garun garapenaren bilakaera beraz, faktore genetiko/biologikoen eta inguruneko eragin eta esperientzien arteko interakzioek gidatzen dute, genetikaren eta ingurunearen arteko elkarrekintza prozesu baten bidez.

Irudia: Neurogarapenak aurrez zehaztutako osagai genetiko bat badu ere, genetikaren pisuak behera egiten du eta inguruneko faktoreen eraginak funtsezko garrantzia hartzen du. (Argazkia: MYKOLA OSMACHKO – pexels lizentziapean. Iturria: Pexels.com)

Elkarreragin hau, garun garapen osoan zehar ematen diren mekanismo epigenetikoen bidez gertatzen da. Epigenetika, denbora-eskala luzeetan zehar, DNA-k transmititzen duen informazioa eraldatzen duen prozesua da, adierazpen genetikoaren aktibazio eta desaktibazio bidez. Mekanismo epigenetiko hauek, azken  hamarkadetan oso aztertuak izan dira, eta badirudi, neurogarapenean sortutako fenotipoek, helduaroan iraunkorrak diren efektuak ekar ditzaketela. Bada, denboraldi kritiko hauetan gertaturiko esperientziek, garunaren egitura eta funtzioa eraldatu, eta ondorioz, nahasmendu psikologikoen zaurgarritasunean inpaktua izango dutela frogatu izan da.

Inguruneko faktoreekiko sentikorra den eta gainera neurogarapenean funtsezko funtzioa betetzen duen faktore bat, burmuinetik eratorritako faktore neurotrofikoa da (BDNF; brain-derived neurotrophic factor). Zehazki, ama zelula neuralen biziraupen eta desberdintzean, garapen neuronalean, sinapsien formakuntzan, neuroplastizitatean eta nerbio sistemaren biziraupenean parte-hartzen duen proteina bat da, izen bera daraman genearen espresioak bultzatzen duena. Beraz, esan daiteke, behar bezalako neurogarapena lortzeko, BDNF maila egokiak ezinbestekoak ditugula. Garuneko BDNF mailak aldakorrak direnez gero, BDNF genearen adierazpenean eman daitezkeen aldaketek, garun-gune batzuen ezohiko funtzionamendua sorrarazi dezakete. BDNF adierazpenaren inguruan  azken  bolada  honetan  egin  diren  ikerketek,  interes  berezia  izan  dute BDNF genearen erregulazio epigenetikoan. Ebidentziak adierazi duenez, zenbait inguruneko faktorek, batez ere  garapenean  ematen direnean, BDNF genean iraunkorrak diren aldaketa epigenetikoak eragiten dituzte eta hauek, BDNF-aren adierazpena erregulatzen dute, nahasmendu psikiatrikoen zaurgarritasunean inpaktua izanik. Beraz, badirudi normala ez den BDNF proteina mailak, nahasmendu psikiatriko eta neurologikoen garapenean paper garrantzitsua betetzen duela.

Egun, inguruneko  faktore  ezberdinek  neurogarapenean  duten  inpaktua  ikertzen  diharduten ikerketa-lerroak ugariak dira. Alde batetik, haurdunaldiarekin, haurdun dagoen amarekin eta erditzearekin erlazionatutako faktore anitz izan dira ikerketen jomuga, esaterako: amaren gorputz masa indizea (GMI), elikadura, gogo-aldartea, estresa, nahasmendu psikologikoak, toxikoekiko esposizioa, droga kontsumoa, gurasoen adina, haurdunaldiko zailtasunak (preeklampsia, plazentaren hantura, etab.), erditze mota eta haurraren goiztiartasuna izan dira ikertu diren faktoreetariko batzuk. Bestalde, jaio ondorengo  hainbat  faktoreen  eta  neurogarapenaren  arteko  erlazioa  ere  ikertu  izan  da.  Hala  nola, ingurumen  faktoreak  (toxikoekiko  esposizioa,  ingurune  fisikoa,  ingurumen-zarata, bizilekuaren baldintzak, etab.), adin goiztiarreko zailtasunak, elikadura, jarduera-fisikoa eta tabako eta alkohol kontsumoa izan dira gehien ikertu diren jaio ondorengo gertaerak.

Faktore guzti hauek, BDNF mailak igotzearekin edota jaistearekin harremandu izan dira, neurogarapenerako arrisku eta babes faktoreak ezberdinduz. Esaterako, haurdunaldiari dagokionez, amaren estres maila altua, Bisfenol A sustantzia kimikoarekiko esposizioak, gantz kantitate altuko dietak eta alkohol eta tabako kontsumoak, BDNF maila baxuekin erlazionatu izan dira haurretan, bai eta jaio ondorengo haurtzaro goiztiarreko estresa eta nerabezaroko alkohol kontsumoa.

Amaitzeko, azpimarratzekoa da neurogarapenean inpaktua duten inguruneko faktore kaltegarri eta onuragarrien eta hauen ondorioen ezagutzak, garai kritiko hauetan prebentzioan eta osasunaren sustatzean lan egitea bermatzen digula neurogarapeneko nahasmenduekiko zaurgarritasuna jaisteko eta osasun mentala sustatzeko helburuarekin.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: 47
• Artikuluaren izena: «Ingurunea nolakoa, neurogarapena halakoa»: burmuinetik eratorritako faktore neurotrofikoaren (BDNF) eragina fetu-garaitik nerabezaro arte.
• Laburpena: Neurogarapena haurdunaldiko enbrioi-garaitik hasi eta nerabezaro arte luzatzen den aldaketa-sekuentzia ordenatu, dinamiko eta egokitzaile gisa definitzen da. Aldi horretan zehar, garun-garapena faktore genetikoen eta inguruneko eragin eta esperientzien arteko elkarrekintzan gauzatzen da. Badirudi, haurdunaldia eta haurtzaroa bezalako etapa kritikoetan gertaturiko esperientziek garunaren egitura eta funtzioa eraldatu dezaketela mekanismo epigenetikoen bidez, eta, ondorioz, nahasmenduen zaurgarritasunean inpaktua izango dutela. Inguruneko faktoreekiko sentikorra den eta gainera neurogarapenean funtsezko funtzioa betetzen duen faktore neurotrofiko bat burmuinetik eratorritako faktore neurotrofikoa da (BDNF; brain-derived neurotrophic factor) . neurogarapena behar bezala gauzatu dadin BDNF-maila egokiak beharrezkoak direnez gero, gerta daitezkeen aldaketek garun-gune batzuen ezohiko funtzionamendua ekar dezakete, nahasmendu neuropsikiatrikoen zaurgarritasuna handituz. Lan honen helburua da, beraz, neurogarapenean eragina duten haurdunaldiko, haurtzaroko eta nerabezaroko faktoreak identifikatzea eta BDNFk inguruneko faktoreen eta neurogarapenaren arteko harremanean duen zeregina azaltzea.
• Egileak: Maialen Paniego, Aitziber Azurmendi eta Nerea Lertxundi
• Argitaletxea: EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 165-186
• DOI: 10.1387/ekaia.26059

Egileez:

Maialen Paniego EHUko Psikologia Fakultateko ikertzailea da.

Aitziber Azurmendi EHUko Psikologia Fakultateko eta Biogipuzkoako ikertzailea da.

Nerea Lertxundi EHUko Psikologia Fakultateko, Biogipuzkoako eta CIBERESP zentroko ikertzailea da.

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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Fuente: Pixabay

 

A mediados del siglo XX China se encontraba muy lejos del brillante pasado que, mil años atrás, la había convertido en la civilización más poderosa y avanzada del planeta. Su obstinación por el aislamiento, su abrupta renuncia a la navegación, sus constantes conflictos tanto internos como externos, su inmovilismo confuciano o su terquedad en mantener antiguas tradiciones la mantuvieron al margen de la mayoría de progresos y avances tecnológicos que las diferentes revoluciones políticas, sociales e industriales fueron aportando al mundo con el paso de los siglos. En 1958, el presidente Mao Zedong propuso una ambiciosa iniciativa para conseguir que el país avanzase pisando a fondo el acelerador. Aquel programa se denominó «El Gran Salto Adelante» (大跃进) y, como su nombre indica, pretendía recuperar el evidente atraso de China, no con pequeños pasitos y avances, sino poniendo toda la carne en el asador. La principal baza de Mao Zendong era contar con una enorme población, casi 700 millones en esos años. Si las potencias industrializadas producían acero en grandes cantidades China también sería capaz si millones de familias construían hornos caseros y juntaban todo el metal que encontrasen. El resultado fue decepcionante, la calidad del acero chino era mediocre y, en muchos casos, completamente inutilizable.

Otra de las grandes campañas del «Gran Salto Adelante» pretendía acabar con las frecuentes plagas que propagaban enfermedades y perjudicaban la producción, especialmente tres: mosquitos, ratas y moscas. Sin embargo, en la cultura tradicional china, el número 3 representa la armonía, el equilibrio, la buena suerte… la superstición imperante les hizo añadir otra especie a combatir para llegar al 4, un número que sí representa la muerte, la desdicha y la mala fortuna. Para honrar ese tradicional pensamiento mágico incluyeron a los gorriones entre las plagas a exterminar. Los gorriones picoteaban la fruta y se comían las semillas mermando las cosechas. Toda China se lanzó a matar gorriones, a veces con métodos bastante curiosos como por ejemplo usando ruido. Los campesinos hacían turnos golpeando tambores, cazuelas y lo que tuvieran a mano para impedir que los pájaros se acercasen a las cosechas. En este caso tuvieron bastante éxito y los gorriones casi fueron erradicados en un par de años. Lo que el Gran Salto no había previsto es que estas aves no solo comen semillas y fruta, sino también insectos. Sin sus depredadores naturales, las plagas de mosquitos, moscas y langostas «empezaron a proliferar alimentándose glotonamente de las plantas. No tardaron en aparecer nubes de langostas migratorias que caían sobre los cultivos, devorando todo a su paso; sus daños eran tan devastadores que el país pasó, entre 1958 y 1962, por una de las mayores hambrunas de los tiempos modernos cuyo balance rondó, según algunas estimaciones, los treinta millones de muertos».

Tendencia de las poblaciones de aves entre 1998 y 2024 para los programas de seguimiento (Sacre, Sacin, Noctua). Fuente: Informe SEO/BirdLife 2024

 

Los gorriones chinos de los años ‘60 deberían haberse convertido en un contundente ejemplo de lo que sucede cuando se alteran los delicados equilibrios de la naturaleza y, sin embargo, tan solo unas décadas más tarde, no parece que hayamos aprendido demasiado del grave error del Gran Salto Delante de Mao Zedong. La disminución generalizada de las poblaciones de aves en la mayoría de regiones del mundo es un fenómeno bien documentado que no está teniendo la atención que merece.

En nuestro país, por ejemplo, la Sociedad Española de Ornitología (SEO/BirdLife) acaba de publicar el informe más reciente del estado de las aves en España (2024) con unos datos ciertamente preocupantes: desplome histórico de aves en todo el país. El seguimiento de aves de SEO se divide en tres grandes programas: SACRE (primavera), SACIN (invierno) y NOCTUA (aves nocturnas). En primavera, el 43 % de las especies presenta declive de sus poblaciones con respecto a 1998. Las especies invernales solo un 66 % presenta una situación estable y, finalmente, las nocturnas que presentan el peor estado de conservación, con más de la mitad de las especies en declive y ninguna en aumento. Ni siquiera nuestros gorriones se salvan de la debacle: en lo que va de siglo su número ha disminuido un 20 %.

Coincidiendo con este informe, la revista Nature ha publicado un importante estudio que analiza cómo los cambios causados por el ser humano en el uso del suelo (agricultura, urbanización y deforestación) afectan a la diversidad funcional de las aves desplegando serias consecuencias para los ecosistemas que dependen de ellas. Trabajos anteriores ya indicaban que el cambio de uso de la tierra es el principal factor implicado en el declive de las aves a nivel mundial.

Muestreos e impactos del cambio de uso de la tierra en las aves a nivel mundial | Weeks, Thomas L., et al. (2025) Land-Use Change Undermines the Stability of Avian Functional Diversity  Nature doi: 10.1038/s41586-025-09788-0. CC BY 4.0

El estudio es uno de los mayores que se han realizado hasta la fecha y los investigadores recopilaron datos de 3696 especies diferentes de aves en 1281 lugares repartidos por el mundo. Usaron rasgos morfológicos (como el tamaño del cuerpo o la forma del pico y alas) que se relacionan con la forma en laque las aves contribuyen a funciones ecológicas, ya sea dispersando semillas, controlando plagas de insectos, etc…

Las conclusiones del trabajo publicado confirman que el cambio en el uso del suelo reduce la cantidad de aves pero añade un elemento fundamental: también debilita la capacidad de los ecosistemas para resistir y recuperarse de nuevos impactos. Los errores del pasado parecen regresar con fuerza añadiendo un nuevo indicador: en temas medioambientales siempre tropezamos con las mismas piedras.

 

Referencias y más información:

Amin Maalouf (2024) El laberinto de los extraviados: Occidente y sus adversarios Alianza Editorial

SEO/BirdLife «Programas e informes de seguimiento de aves en España»

Weeks, Thomas L., et al. (2025) Land-Use Change Undermines the Stability of Avian Functional Diversity  Nature doi: 10.1038/s41586-025-09788-0

 

Sobre el autor: Javier «Irreductible» Peláez es escritor y comunicador científico. Autor de «500 Años de Frío» (2019) y «Planeta Océano» (2022). Es ganador de tres premios Bitácoras, un premio Prisma a la mejor web de divulgación científica y un Premio Ondas al mejor programa de radio digital.

 

El artículo El declive de las aves como indicador de declive medioambiental se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Karen Hallberg irakaslea Fisikan doktorea da (Instituto Balseiro, Argentina). Zientzia eta Teknologiako Kontseilu Nazionaleko (CONICET) ikertzaile nagusia da Barilocheko Zentro Atomikoan, bai eta Fisikako irakasle elkartua ere Instituto Balseiro institutuan (Energia Atomikoko Argentinako Batzordea eta Cuyoko Unibertsitatea). Egun, Zientzia eta Mundu Gaietako Pugwasheko Konferentzien idazkari nagusia da (1995eko Bakearen Nobel saria).

2019ko Emakumezko Zientzialarientzako L’Oréal-UNESCO nazioarteko saria jaso zuen materia kuantikoaren fisikari buruzko bere ikerketagatik. Bi honoris causa doktorego dauzka, Zientzia Zehatzen, Fisikoen eta Naturalen Argentinako Akademiako kide urgazlea da, bai eta Zientzien Latinoamerikako Akademiako kide, Fisikako Estatu Batuetako Sozietatearen Direktorioko kide ohi, eta Ekonomia Kuantikoaren eta Hurrengo Belaunaldiko Konputazioaren Etorkizunari buruzko Mundu mailako Foro Ekonomikoaren Kontseilu Globalen kide ere.

Irudia: Karen Hallberg ikertzailea. (Argazkia: Karen Hallberg – CC BY-SA 4.0 lizentziapean. Iturria: Wikimedia Commons)Zein da zure ikerketa arloa?

Materia kuantikoko fenomeno emergenteak ikertzen ditugu informazio kuantikoan oinarritutako teknika konputazionalen bidez. Garatu ditugun kodeei esker modu doian kalkula ditzakegu material berrien propietate fisikoak, non elektroien interakzio handia dagoen. Material horiek aztertzea oso zaila da. Izan ere, ezin dira osagai edo interakzio gutxi batzuetara sinplifikatu; hortaz, zenbakiz abordatu behar dira. Portaera konplexu horrek aurreikus ezin daitezkeen propietate emergenteak dakartza, atomo eratzaileak bereizten direnean duten portaera fisiko indibiduala ulertu ondoren. Txundigarria da!

Zergatik aritzen zara arlo horretan?

Gure itxaropena da maila mikroskopikoan portaera xehatua ulertu ondoren, adibidez tenperatura handiko supereroankortasunaren edo magnetorresistentzia kolosalaren oinarrizko mekanismoak ulertu ahal izatea.

Hau da, espero dugu ekarpen bat egin ahal izatea egungo problema konplexuenetako bat ulertzeko: interakzioan dauden gorputz askoren portaera kuantikoa.

Izan al duzu erreferentziazko figurarik zure ibilbidean?

Mildred Dresselhaus fisikari estatubatuarra, oinarrizko deskubrimenduak egin baitzituen nanozientzian; eta Ingrid Daubechies fisikari-matematikari belgikar-estatubatuarra, irudi digitalak ulertzeko teknologia aurreratuak proposatu baitzituen.

Zer aurkitu edo konpondu nahiko zenuke zure arloan?

Imajinatu ere ez ditugun portaera elektronikoak deskubritu nahi nituzke. Hori propietate emergenteengatik gerta daiteke, lehen adierazi dudan moduan.

Zer aholku emango zenioke ikerketaren munduan hasi nahi duen norbaiti?

Ikerketa zoragarria da! Natura deskubritu eta ulertzea esperientzia txundigarria da, beste mundu bat deskubritzearen parekoa. Horrez gain, sormenez beteriko jarduera da. Biziki gomendatzen dut!

Jatorrizko elkarrizketa Mujeres con Ciencia blogean argitaratu zen 2025eko abuztuaren 2an: “Karen Hallberg: «Me gustaría descubrir comportamientos electrónicos que ni nos habíamos imaginado»“.

Itzulpena: EHUko Euskara Zerbitzua.

Ikertzen dut atalak emakume ikertzaileen jardunari erreparatzen die. Elkarrizketa labur baten bidez, zientzialariek azaltzen dute ikergai zehatz bat hautatzeko arrazoia zein izan den eta baita ere lanaren helburua.

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El pasado 15 de mayo tuvo lugar el principal evento sobre comunicación de la ciencia con perspectiva de género. La tercera edición de Género y comunicación de la ciencia se celebró en la Torre Iberdrola en Bilbao, consolidándose como un espacio para el diálogo y la reflexión en torno a cómo incorporar y mejorar la perspectiva de género en la comunicación científica.

La jornada estuvo organizada por la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU, con la colaboración del Departamento de Ciencia, Universidad e Innovación del Gobierno Vasco, Iberdrola y EITB. Está dirigida a profesionales de la comunicación, así como a todas aquellas personas interesadas en la comunicación inclusiva y cómo abordarla desde diferentes enfoques.

Las conferencias magistrales de esta edición se centraron en la inteligencia artificial (IA) y los sesgos de género, abordando propuestas para avanzar hacia una inteligencia artificial feminista.

En este contexto Gisela Baños pronunció la conferencia: La importancia de comunicar los sesgos.

Gisela Baños es física teórica por la Universidad de Leipzig, trabaja en el mundo editorial como escritora y correctora. Lleva más de una década estudiando las relaciones entre ciencia, tecnología y ciencia ficción y haciendo divulgación al respecto. Es colaboradora habitual de la sección Fronteras del Cuaderno de Cultura Científica, entre otros medios.

Edición realizada por César Tomé López

El artículo La importancia de comunicar los sesgos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Orain dela 40 eta 25 milioi urte artean, kontinenteen forma beste bat zenenean, Afrikan bizi zen tximino talde bat Ameriketara iritsi zen, itsasoa zeharkatuz zuhaitz baten edo beste zerbaiten gainean flotatuta. Haiek dira gaur egun Amerikan bizi diren tximino guztien arbasoak, Mundu Berriko tximinoak. Garai hartan sudurzuloak alborantz zituzten platirrinoak eta sudurzuloak beherantz dituzten katarrinoak bereizi ziren, ziurrenik Afrikan, eta bi taldeak tarte batez elkarrekin bizi izan ziren. Baina sudur laua duten gure lehengusuak nola iritsi ziren Amerikaraino ulertzeko, plaken tektonikaren mugimenduak kontuan hartu behar ditugu.

Litosfera, plaka izeneko eremuetan zatituta dagoena, astenosferaren gainean flotatzen dago. Plakak mugitzen direnez, elkarrengandik urrundu edo talka egiten, kontinenteak etengabe mugitu dira. Hego Amerika eta Afrika elkartuta egon ziren Gondwana izeneko kontinentean, eta orain dela 130 milioi urte inguru banatzen hasi ziren, Atlantikoa sortuz. Ehun milioi urte beranduago, Atlantikoa gaur egun baino askoz estuagoa zen, klima beroagoa, eta uharte gehiago zeuden; horrek aukera eman zuen zuhaitz eroritako “baltsa” naturalek tximinoak Afrika-tik Ameriketaraino eramateko. Zaila da, baina ez ezinezkoa, eta fosilek diote behin baino gehiagotan gertatu zela, eta ez soilik primateekin.

“Gure arbasoak” Ikusgela hezkuntza proiektuaren bideo-sorta bat da. Euskal Wikilarien Kultur Elkartearen ikus-entzunezko egitasmoa da eta EHUko Kultura Zientifikoko Katedraren kolaborazioa izan du.

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Los recientes registros de terremotos y satélites ponen de manifiesto la manera en que interactúan la placa eurásica y la africana, así como las posibles consecuencias de su colisión en la península ibérica.

Las placas tectónicas pueden concebirse como grandes fragmentos móviles situados sobre la superficie terrestre. El desplazamiento continuo de estas placas genera esfuerzos significativos que se manifiestan en forma de deformación o de terremotos en sus límites. «La placa eurásica y la africana convergen a un ritmo de 4–6 mm al año. La frontera entre ambas es muy nítida tanto en el océano Atlántico como en la zona de Argelia, mientras que al sur de la península ibérica resulta mucho más difusa y compleja», explica Asier Madarieta, investigador de la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea (EHU).

En el Mediterráneo occidental, el dominio de Alborán determina integralmente la configuración de la frontera entre las placas eurásica y africana. Esta región se está desplazando hacia el oeste y favorece el desarrollo del arco activo de Gibraltar, conectando la cordillera Bética con la del Rif. «Hasta ahora no conocíamos con precisión la naturaleza de la frontera en esta zona, y continúa siendo objeto de debate cuáles son los procesos geodinámicos que tienen lugar allí», señala Madarieta.

Fuente: Asier Madarieta-Txurruka et al (2025) Gondwana Research doi: 10.1016/j.gr.2025.08.020Esfuerzo y deformación

En un estudio encabezado por el investigador de la EHU, se han caracterizado los procesos dinámicos más relevantes que se desarrollan en esta frontera difusa entre las placas eurásica y africana: «Hemos analizado la relación entre la tensión de la corteza terrestre y la deformación superficial en el sector occidental del Mediterráneo, en la frontera entre ambas placas situadas entre la península ibérica y el noroeste de África», explica el investigador del Grupo de Investigación Procesos Hidro-Ambientales (IDH). Para ello, han calculado los campos de esfuerzo y deformación de la región «a partir de los datos de los terremotos registrados en los últimos años y de la información sobre la deformación obtenida mediante datos satelitales».

La comparación entre esfuerzo y deformación permite comprender de manera más completa los procesos geodinámicos y tectónicos. En el estudio se han obtenido numerosos datos nuevos sobre la frontera entre las placas eurásica y africana, lo que ha permitido «una mejor definición». De este modo, «hemos podido determinar qué segmentos fronterizos están ya afectados por la colisión entre Eurasia y África y cuáles siguen condicionados por el desplazamiento hacia el oeste del arco de Gibraltar», explica el doctor Madarieta.

Giro horario

«Los nuevos datos confirman que la península ibérica está girando en el sentido de las agujas del reloj», señala. «De los datos obtenidos se desprende que el arco de Gibraltar juega un papel importante en la frontera entre Eurasia y África. La deformación provocada por la colisión entre Eurasia y África al este del estrecho de Gibraltar es absorbida por la corteza del arco de Gibraltar, lo que impide que dichos esfuerzos se transmitan hacia la península ibérica. «En cambio, al oeste del estrecho se produce un choque directo entre Iberia (placa euroasiática) y la placa africana, lo que creemos que puede favorecer que los esfuerzos se transmitan hacia el suroeste de Iberia. Esto empujaría la península por dicha zona y provocaría su giro en sentido horario».

Fallas activas de Iberia

Los campos de esfuerzo ofrecen información sobre los procesos geodinámicos, mientras que los de deformación muestran cómo responde y se deforma la superficie terrestre bajo dichos esfuerzos. «Sin embargo, no resulta sencillo identificar la estructura geológica particular que provoca esta deformación», puntualiza. Con los nuevos datos es posible acotar las zonas donde se encuentran —o podrían encontrarse— las fallas activas, es decir, aquellas estructuras capaces de generar terremotos. «En Iberia hay áreas donde se observa una deformación significativa o donde ocurren terremotos, pero desconocemos qué estructuras tectónicas están activas en dichos emplazamientos. Estos nuevos campos de esfuerzo y deformación nos indican hacia dónde debemos dirigirnos para buscar estas estructuras. De esta forma, podremos determinar qué tipos de pliegues y fallas existen, cómo se producirá su movimiento, qué tipo de terremotos pueden generar y qué magnitud podrían alcanzar».

En la península ibérica se está desarrollando la base de datos relativa a las fallas activas de Iberia (QAFI, Quaternary Active Fault database of Iberia). Pese al enorme trabajo realizado, aún queda un largo camino por recorrer en diversas zonas, especialmente en el oeste de los Pirineos (Navarra) y en el sector occidental del arco de Gibraltar, entre Cádiz y Sevilla. Por lo tanto, resulta imprescindible llevar a cabo estudios geológicos y geofísicos detallados en estos territorios, al objeto de identificar, caracterizar y evaluar el potencial sísmico de las estructuras responsables de la deformación», señala Madarieta.

Una pequeña ventana de la evolución geológica

Se sabe que los cambios geodinámicos son extremadamente lentos y que los datos satelitales y los registros sísmicos precisos, por su parte, son relativamente recientes. «Estos datos nos ofrecen tan solo una pequeña ventana de la evolución geológica. La mayoría de los registros sísmicos de alta precisión surgen a partir de 1980, y los datos satelitales precisos se obtienen únicamente a partir de 1999, mientras que los procesos geodinámicos se miden en millones de años. Es por ello por lo que resulta fundamental realizar análisis integrados de todas las fuentes de información disponibles», afirma.

El investigador sostiene que la base de datos generada en el estudio ha complementado las bases de datos previamente empleadas, lo que contribuye a «incrementar la fiabilidad de los resultados y conclusiones». A partir de ahora, «los datos aumentarán de forma exponencial; entre otros aspectos, será posible calcular con mayor precisión las deformaciones, incluso en áreas donde la información disponible es limitada».

Referencia:

Asier Madarieta-Txurruka, Juan F. Prieto, Joaquín Escayo, Federico Pietrolungo, José A. Peláez, Jesús Galindo-Zaldívar, Jesús Henares, Federica Sparacino, Gemma Ercilla, José Fernández, Mimmo Palano (2025) New insights on active geodynamics of Iberia and Northwestern Africa from seismic stress and geodetic strain-rate fields Gondwana Research doi: 10.1016/j.gr.2025.08.020

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

El artículo La península ibérica está girando en el sentido de las agujas del reloj se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Landareek eta beste organismo fotosintetiko batzuek CO2-a finkatzen eta karbohidratoak ekoizten dituzte. Animaliok ezin dugu fotosintesirik egin eta eguzki argiaren energiarik zuzenean aprobetxatu. Hala ere, animalia batzuek sinbiosi harremanak dituzte organismo zelulabakar fotosintetikoekin. Organismo horiek zooxantelak dira, eta, oro har, Symbiodinium generoko dinoflagelatuak dira, nahiz eta mota desberdinetako algak izan daitezkeen.

Zooxantelek ostalaritik lortzen dituzte babesa eta elementu inorganikoak, eta trukean, molekula organikoak ematen dizkiete. Fotosinbiosi horren kasu ezagunena koral arrezifeenak dira. Izan ere, koral zuritze deritzon arazo larria koraletan estresa eragiten duten ingurumen aldaketen ondoriozko zooxantelen kanporatzeari zor zaio.

Koralez gain, beste fotosinbiosi kasu batzuk erregistratzen dira belaki, marmoka edo moluskuetan. Ohiz kanpoko kasua da Elysia chlorotica itsas barraskilo esmeralda gasteropodoarena. Kolore berdea dauka algez elikatzen delako, baina kloroplastoak fotosintesia egiten jarraitzen duten digestio dibertikuluetan biltegiratzen ditu.

1. irudia. Tridacna crocea kardidoak bere mantua erakusten du kuskuen arteko irekiduraren bitartez. Kolore biziak zooxantela fotosintetikoekin egindako sinbiosiari eta iridoforoei (argi ultramorea islatzen duten zelulak) zor zaizkie. (Argazkia: David Witherall eta Sarah Davies – CC BY 3.0 lizentziapean. Iturria: Cuaderno de Cultura Científica)

Molusku lamelibrankioen edo bibalbioen talde batzuk ere zooxantelekin lotuta agertzen dira, baina horietako bitan soilik hitz egin daiteke behartutako sinbiosiaz; horrelakorik gabe, arriskuan egongo litzateke moluskuak bizirik irautea. Bi kasuak kardidoen familiakoak dira. Multzo horretan ditugu tridakna ospetsuak, hau da, txirla erraldoiak. Metro bat neurtzera eta 300 kg pisatzera irits daitezke (1. irudia). Kalkulatzen da beren elikaduraren % 75-90 fotosintesitik datorrela. Zooxanteladun bibalbioen bigarren taldea Fraginae azpifamiliako berberetxoak dira; kardidoen izena bihotz forma izatearen ezaugarriari zor zaio (2. irudia).

2. irudia: Corculum cardissa berberetxoaren bi ale. Behean, barnetik argiztatuta ikusten ditugu; horri esker, argia pasatzen uzten duten leihoak ikus ditzakegu. (Argazkia: McCoy et al. (2024). CC BY‑NC‑ND 4.0 lizentziapean)

Bi kasuetan, zooxantelak larbak eta gazteak hazten diren bitartean ahoratzen dira, eta digestio hodiaren dibertikulu konplexuetan biltegiratzen dira. Arazoa zera da: zooxantelek eguzki argipean egon behar dute, eta hori ez da erraza kusku karedunak dituen animalia batean. Tridakna handiek kuskuak irekita izanez konpontzen dute hori, baita haien mantutik kanpo erakutsiz ere (1. irudia). Hala ere, berberetxo txikiak itxita egoten dira, eta beren maskorren bitartez jasotzen dute argia. Nola liteke?

Dakota McCoy doktorea buru duen Chicago eta Stanford unibertsitateetako azterlan batek erakutsi ditu Corculum cardiss espezieak eguzki argia zooxanteletara eramateko dituen moldaera harrigarriak. Berberetxo txiki hori (3-4 cm) hondarretan erdi lurperatuta egoten da, eta bere kuskuen gune laua kanporantz erakusten du. Gune horretan forma aldakorreko leiho txiki batzuk daude, eta argia igarotzea ahalbidetzen dute (2. irudia). Pentsa daiteke maskorraren eremu mehetuak izan daitezkeela, baina ez da horrela. Izan ere, leiho horiek kuskuaren eremu opakuak baino lodiagoak izan daitezke. Nola uzten dute argia igarotzen?

3. irudia. C. cardissa espeziearen maskorraren sekzioa, leihoen mailan. Goiko irudiak leihoarekin lotutako mikroleiar bat erakusten du. Zuntz optiko gisa jarduten duten aragonitozko prisma oso finak dituztela ikus daiteke. Eskala = 0,5 mm. (Argazkia: McCoy et al. (2024). – CC BY-NC-ND 4.0 lizentziapean)

McCoy eta bere kolaboratzaileen azterlanak erakutsi du leihoak mikrometro bateko diametroa duten aragonitozko kristal (kaltzio karbonatozko forma kristalino bat) oso finen sortez eratuta daudela, benetako zuntz optiko gisa funtzionatzen dutenak (3. irudia). Kontua ez da kristal horiek gardenak direla eta argia pasatzen uzten dutela; aitzitik, kristalean zehar eroaten dute gutxieneko galerekin. Izan ere, zuntzen sorta irudi batean gainjarriz gero, irudia aurkako azaleran proiektatuta agertzen da.

Aragonitozko zuntzen bidezko argiaren transmisioa optimizatuta dago, uhin-luzeen (argi laranja eta gorria) luzeran askoz ere handiagoa eta laburretan (erradiazio ultramorea, zooxanteletarako kaltegarria) askoz ere txikiagoa izateko (4. irudia). Argi gorriak efizientzia fotosintetiko handiagoa eragiten du, argi berdeak ez bezala, azken hori islatu egiten baita. Hain zuzen ere, horregatik dira berdeak landareak.

4. irudia. Aragonitozko zuntzen bidezko argi transmisioaren eskema. Mikroleiarrak argia sorta batean kondentsatzen du, eta sorta hori mantuan sartzen da, digestio sistemako dibertikuluetan dauden zooxanteletara iritsi arte. Eskuinean, ikusten dugu nola argiaren transmisio gorena gertatzen den uhin-luzera handiagoetan (laranja/gorria), egokiagoak fotosintesia egiteko (% 11-62; batez bestekoa: % 31). Izpi ultramoreak, kaltegarriak izanik, iragazi egiten dira (% 5-28; batez bestekoa: % 14).

Leihoek argiarekiko esposizioan dagoen maskorraren azaleraren erdia hartzen dute gutxi gorabehera. Gainerakoa aragonitozko kristalez osatuta dago, elkarren artean gurutzatutako xaflen forman; horrek zuntzetako antolaketak baino sendotasun handiagoa ematen dio maskorrari. Horrenbestez, erresistentzia mekanikoaren eta argiaren transmisioaren arteko konpromisoa dago. Leihoen zati batean, zuntz optikoen sortaren pean, leiar gisa funtzionatzen duen irtengune bat dago, eta argia 1 mm-ko diametroko sorta batean kontzentratzen du; horri esker, ehun bigunetan gehiago sar daiteke (4. irudia).

Zuntzen sortaren parametroek erakutsi dute argia transmititzeko sistema optimoa direla, orientazioari (azalerarekiko perpendikularra), diametroari (1 mm), bai eta aukeratutako ardatz optikoari dagokionez ere. Aragonitoa mineral optikoki anisotropoa da. Hau da, haren errefrakzio indizea bestelakoa da hiru ardatz espazialetan. Aragonitozko zuntzak errefrakzio indize handieneko ardatzaren arabera orientatuta daude, eta orientazio hori efizientzia optiko gorenarekin bat dator. Ordenagailuarekin egindako simulazioen arabera, beste edozein antolaerak argi gutxiago transmititzea ekarriko luke.

Artikuluaren egileen arabera, hori da izaki bizidunengan aurkitutako zuntz optikoen sorten lehenengo kasua. Belakien espikula batzuek bakarrik dituzte antzeko propietate optikoak, nahiz eta zalantzazkoa den argiaren transmisioarekin lotutako erabilgarritasunik duten. Bestalde, fotosintesiari aplikatutako leiarren beste kasu bat bakarrik ezagutzen da: landare angioespermoen zelula epidermiko jakin batzuk. Ondorioz, Corculum cardissa espezieak bere fotosinbionteei argia hornitzeko dituen moldaerak benetan ezohikoak dira.

Erreferentzia bibliografikoak:

McCoy, Dakora E.; Burns, Dale H.; Klopfer, Elissa; Herndon, Liam K.; Ogunlade, Babatunde; Dionne, Jennifer A.; Johnsen, Sönke (2024). Heart cockle shells transmit sunlight to photosymbiotic algae using bundled fiber optic cables and condensing lenses. Nat Commun, 15, 9445. DOI: 10.1038/s41467-024-53110-x

Egileaz:

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

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2025eko otsailaren 210ean: “Berberechos equipados con fibra óptica“.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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A veces nuestros intentos de predecir el futuro pecan de optimistas —sobre todo en lo referente a la integridad humana a la hora de utilizar cualquier nuevo invento potencialmente revolucionario—, pero otras veces, se quedan muy cortos al tratar de imaginar lo que luego se ha convertido en realidad. Esto último es lo que le sucedió al pionero de la computación analógica Vannevar Bush cuando trató de imaginar una solución a un problema que empezó a ser más que acuciante tras la Segunda Guerra Mundial: el vertiginoso crecimiento de la producción científica, que hizo indispensable que idear nuevas formas de organizar, almacenar y acceder al conocimiento.

Vannevar Bush, aunque bastante visionario, siempre ha sido una figura controvertida por su contribución al esfuerzo bélico durante la Segunda Guerra Mundial. Fuente: Dominio público / OEM Defense

 

Un registro, para que le sea útil a la ciencia, debe ampliarse continuamente, debe almacenarse y, sobre todo, debe consultarse. Hoy en día hacemos el registro de forma convencional mediante la escritura y la fotografía, seguidas de la impresión, pero también grabamos en película, en discos de cera y en cables magnéticos.

En mayo de 1945, Bush escribió un artículo para  The Atlantic Montly titulado «As we may think», donde apareció por primera vez una idea que, aunque nunca se llevó a cabo, sí inspiró a la generación de informáticos, ya digitales, que llegó después: el memex.

Un memex es un dispositivo en el que un individuo puede almacenar todos sus libros, registros y comunicaciones, y que está mecanizado de modo que puede consultarse con enorme rapidez y flexibilidad.

Podríamos pensar en un ordenador, en algún tipo de libro electrónico o incluso en internet, y lo cierto es que la cosa iba por ahí. Pero lo realmente divertido del artículo de Vannevar Bush es lo tremendamente corto que se quedó respecto a lo que estaba por venir en realidad. Aunque algo llegó a ver, porque vivió hasta 1974, así que estuvo allí cuando se produjo la invención del transistor y el desarrollo de los primeros ordenadores digitales… pero no deja de resultar hasta tierna la ingenuidad que mostró en 1945.

El memex era un dispositivo tan analógico como el analizador diferencial —el gran invento de Vannebar Bush, un computador analógico electromecánico capaz de resolver ecuaciones diferenciales de hasta dieciocho variables—. Tal vez fue por eso que su imaginación no pudo ir más allá, no pudo evitar ser un hijo de su tiempo y de la forma de hacer las cosas de entonces. Le faltó el salto mental cualitativo que permitiría muy pronto la invención del transistor y los circuitos integrados. El memex era, así, una especie de escritorio «inteligente» con un mecanismo interno que permitía almacenar microfilmes con información y proyectarlos en pantallas translúcidas. Se controlaba a través de una serie de teclas y palancas que permitían hacer búsquedas y, no solo eso, sino enlazar documentos entre sí. Esa fue, en realidad, la genialidad de Bush, no el aparato en sí.

El memex, según aparecía ilustrado en «As we may think». Fuente: The Atlantic Monthly

 

«La mente humana […] opera por asociación», escribió. Su intención era reproducir esa característica en el memex para facilitar la búsqueda de información, en lugar de indexar los contenidos, por ejemplo, por orden alfabético, palabras clave u otra característica similar. De esta manera cada usuario podía crear su propio mapa de conocimiento. En otras palabras, se anticipó al hipertexto, a la exploración no lineal de la información que hoy prácticamente define internet.

No por casualidad el memex de Vannebar Bush fue una de las piedras angulares sobre la que se empezaría a construir internet, una posibilidad que él no supo ver en aquel momento. Habló de que se crearían enciclopedias y libros en microfilm especialmente pensados para aquel aparato, que se podrían ampliar e incluso anotar… pero, al menos en aquel artículo, no planteó la posibilidad de que varias máquinas pudieran conectarse entre sí o incluso compartir información.

Quienes sí advirtieron el potencial de aquel concepto fueron personajes como Douglas Engelbart, inventor del ratón y el sistema NLS (oN-Line System);[1] Ted Nelson, que acuñó el término «hipertexto» en los años sesenta y usó el concepto en su proyecto Xanadu,[2] y Tim Berners-Lee, el artífice de la World Wide Web.

De izquierda a derecha, Douglas Engelbart, Fuente: CC BY-SA 3.0/SRI International; Ted Nelson, Fuente: CC BY-SA 4.0/Belinda Barnet; y Tim Berners-Lee, Fuente: CERN

 

Vannevar Bush había nacido en 1890 —la mayor parte de los «padres de la computación» lo harían a comienzos del siglo XX, así que fue el maestro de muchos de ellos— y, aún así, supo ver el potencial de aquellas máquinas analógicas que podrían, algún día, ayudarnos a pensar y ampliarían nuestra limitada memoria humana. Hacia el final de su artículo, escribía:

Sin duda se han ignorado dificultades técnicas de toda clase, pero también se han pasado por alto medios aún desconocidos que podrían aparecer en cualquier momento y acelerar el progreso técnico con tanta violencia como lo hizo la llegada de la válvula termoiónica.

Amén; el transistor se inventó justo dos años después.

 

Bibliografía

Berners‑Lee, T. (s. f.). Frequently asked questions by the Press [FAQ]. W3C.

Bush, V. (julio de 1945). As we may think. The Atlantic Montly.

Bush, V, (1967). Science is not enough. William Morrow & Company.

Doug Engelbart Institute

Nelson, T. (1981). Literary machines. Mindful Press.

Notas:

[1]      El NLS fue un entorno digital que permitía que varios usuarios trabajaran sobre el mismo documento a la vez, conectar documentos mediante hiperenlaces de forma similar al memex, tenía una rudimentaria interfaz gráfica con la que se interaccionaba gracias al primer ratón.

[2]      Se trataba, básicamente, de una especie de gran enciclopedia que recogería todo lo que se había escrito, y que consistiría en una gran cantidad de ordenadores interconectados.

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

El artículo El memex: la idea que intentó adelantarse a su tiempo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ana Galarraga / Elhuyar Zientzia

Jaione Bengoetxea Azurmendi ikertzaileak IkerGazte kongresuko ahozko aurkezpen onenaren saria jaso zuen, ingeniaritza- eta arkitektura-arloan, ‘Euskara eta gaztelaniazko kontra-narratiben sorkuntza: datuen sorrera eta ebaluazioa’ lanarekin. Azaldu duenez, ordea, horra iristeko bidea ez zuen ingeniaritzatik hasi, hizkuntzalaritzatik baizik: “Ingelesa ikasi nuen, hizkuntzak berak erakarrita. Egia esan, karrera hasi arte, ez nekien oso ondo hizkuntzalaritza zer zen edo nondik zihoan, eta asko gustatu zitzaidan”, gogoratu du.

Irudia: Jaione Bengoetxea Azurmendi, hizkuntza-teknologien ikertzailea da. (Argazkia: Elhuyar)

Laugarren mailako praktiketan sartu zen hizkuntza-teknologian. “Arlo horretan dabilen enpresa batean egin nituen praktikak, Gasteizen, eta gustatu zitzaidan pila bat. Gero, gainera etorri ziren, informatikako fakultateko irakasle batzuk masterra aurkeztera, eta probatzea erabaki nuen”. Estereotipoaren arabera, letretako jendea ez da oso teknologia-zalea, baina Bengoetxeak argitu du zerotik ikasi zutela programatzen eta irakasleek asko lagundu zietela: “Programatzen ikastea ez da beste hizkuntza bat ikastea bakarrik; pentsatzeko beste modu bat da. Hasieran pixka bat shock-a izan zen, baina, behin hori gaindituta, gustura sartu nintzen mundu honetan”.

Eta, behin sartuta, adimen artifizialaren olatua etorri zitzaion: “Azkenengo lauzpabost urteko kontua izan da, eta justu duela bost urte egin nuen masterra. Beraz, geroztik, beti ibili gara olatu horren barruan: gauza bat irakurtzen ari zara, eta justu gai horri buruz, munduaren beste puntan, norbait ari da ikertzen eta gauza berriak ateratzen. Eta hain azkar doa, beti duzula irudipena atzetik zoazela, nolabait”.

Irudipenak irudipen, IkerGazten aurkeztutako lanak erakusten du jakin duela olatua surfeatzen. “Master-amaierako lana izan zen. Izan ere, ikusi zuten bazegoela hutsune bat: sare sozialetan kaltea egiten zuten eta gorrotoa hedatzen zuten mezuak sortzen ari ziren, eta ez zegoen ezer aurre egiteko”, azaldu du Bengoetxeak.

Kontra-narratibetatik euskalkietara

Hain zuzen, kontra-narratibak gorroto-diskurtsoari erantzuteko erabiltzen diren erantzun ez-oldarkorrak dira. Ingelesez eta beste hizkuntzaren batean, adibidez, italieraz, bazegoen horrelako zerbait; euskaraz, aldiz, ez zuten ezer aurkitu: “Hortaz, gehien bat, itzultzen ibili nintzen, italieratik. Nahiko dibertigarria zen ikustea zer erantzun ematen zituen. Gero, kontua zen automatikoki sortzea, eta hori erronka nahiko handia zen. Baina, behintzat, lortu genuen lehen bultzada ematea eta jendearen eskura jartzea datu-base bat euskaraz”.

Orain doktore-tesia egiten hasi da, eta guztiz aldatu du gaia: “Nire ikerketan, hizkuntza-teknologiek euskalkiak hobeto ulertu ditzaten saiatzen ari naiz. Hasieran gaude, eta, beraz, oinarria jartzen ari gara. Lehenik, ebaluazio bat egin dugu, batez ere, gipuzkera, bizkaiera eta nafarrerarekin, eta, azkenaldian, pixka bat zentratu gara gehiago bizkaieran. Asmoa da ahalik eta euskalki gehien aztertzea, baina zaila da, ez baitago datu asko”.

Hala ere, gustura dago, normalean tesia egiten duen jendeak lan bakartia dela dioen arren, bera ondo lagunduta baitago. Halaxe aitortu du: “Taldean oso giro ona daukagu, eta asko gara, eta batak besteari laguntzen diogu. Egia da beti egongo dela uneren bat ez dakizula oso ondo nora jo edo nondik jo. Baina azkenean beti aurkitzen duzu bidea. Azken finean, hori da ikertzea: bidea bilatzea”.

Fitxa biografikoa:

Jaione Bengoetxea Azurmendi Usurbilen jaioa da, 1998an. Ingeles ikasketak ikasi ditu EHUn, eta gero Hizkuntzaren analisi eta prozesamenduaren masterra egin du EHUko informatika fakultatean. Orain doktore-tesia egiten ari da, hizkuntza-teknologiak eta euskalkien inguruan.

Egileaz:

Ana Galarraga Aiestaran (@Anagalarraga1) zientzia-komunikatzailea da eta Elhuyar aldizkariko zuzendarikidea.

Elhuyar aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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En la anterior entrada del Cuaderno de Cultura Científica titulada A vueltas con el equipaje de mano (I) estuvimos hablando de las medidas de las maletas de cabina. En la actualidad cada compañía aérea tiene establecidas unas medidas concretas (ancho x largo x alto) para el equipaje de mano que debe ser utilizado en sus aviones. Por ejemplo, para British Airways y EasyJet son 25 x 45 x 56 cm, para Iberia son 25 x 40 x 56 cm, para Lufthansa 23 x 44 x 55 cm, para Vueling y Ryanair 20 x 40 x 55 cm, para American Airlines 23 x 36 x 56 o para Air Europa, Air France o KLM 25 x 35 x 55 cm, que, aunque todas puedan estar alrededor de unas ciertas medidas, tienen diferencias significativas en algunos casos.

 

 

Como comentábamos en la anterior entrada, hace unos años, y aún hay compañías que lo mantienen, existía una norma general (que era el estándar internacional de la IATA = Asociación Internacional de Transporte Aéreo), por encima de las recomendaciones particulares de cada compañía (que, en algunos casos, en aquella época eran algo menores que las actuales), que consistía en que las medidas de la maleta de cabina debían ser tales que su suma no excediera los 115 centímetros, es decir, ancho + largo + alto (de la maleta) debía medir menos, o igual, que 115 cm. Esto es,

 

 

siendo x = ancho, y = largo, z = alto.

 

Un dispositivo para controlar las maletas

 

Como pusimos de manifiesto en la reflexión final de la anterior entrada, el problema estaba en que siendo la norma general ancho + largo + alto menor, o igual, que 115 cm, el dispositivo que utilizaba cada compañía para controlar si las maletas de los pasajeros cumplían la normativa era un dispositivo con forma de paralelepípedo (caja rectangular, como en la siguiente imagen) con las medidas de su recomendación, que en aquella época se ajustaban a que la suma de las medidas (ancho, largo y alto) fuese 115 cm. Así, la caja de Iberia estaba adaptada para las medidas que recomendaba en esa época 20 x 40 x 55 cm, pero en esa caja podían tener problemas las maletas recomendadas por Spanair (25 x 40 x 50 cm) o Air Europa (25 x 35 x 55 cm), que eran más anchas, de 25 cm, así como maletas con otras medidas, incluyendo la maleta cúbica de 38,33 cm de lado, que, aunque fuese extraña y difícil de incluir en la zona de equipaje de mano (véase la entrada A vueltas con el equipaje de mano (I)), estaba dentro de la norma general.

 

 

Por este motivo, cuando hace unos cuantos años (alrededor de 2010) preparé mi charla Matemáticas para andar por casa, me planteé la siguiente cuestión:

 

¿Es posible diseñar un dispositivo para que la compañía aérea compruebe que las medidas del equipaje (sin medirlas) cumplen la norma general?

 

puesto que el sistema de la caja rectangular realmente no era efectivo. De hecho, quizás por este motivo se ha ido eliminando la norma general de que ancho + largo + alto sea menor, o igual, que 115 cm, por medidas más concretas, en algunos casos algo mayores, que dan más flexibilidad.

 

 

La solución para la regla general no era la estructura de caja rectangular utilizada, que como fuente de información orientativa podía ser válida, o estar tomando las medidas de cada maleta, que hubiese convertido el sistema en un suplicio para las trabajadoras de la compañía aérea, sino un dispositivo que, como veremos, derivaba del conocimiento de lo que son las coordenadas cartesianas y la ecuación cartesiana de un plano.

 

No se trata en esta entrada de intentar establecer un mecanismo que se podía, o no, haber utilizado, sino mostrar como el análisis matemático de un problema puede ofrecer una solución al mismo. Una vez obtenida esa solución la empresa implicada puede decidir desarrollarla, o no, en función de múltiples factores que tendrá que tener en cuenta.

 

El problema en dos dimensiones

 

Para intentar simplificar la cuestión y facilitar su comprensión, vamos a pensar en el problema en dos dimensiones, en cuyo caso, en lugar de una maleta tendremos un objeto rectangular (cuyas dimensiones son el ancho y el largo), por ejemplo, el marco de una fotografía o un cuadro.

 

 

Por lo tanto, una regla equivalente al estándar de IATA para las maletas podría ser que la suma de las medidas del marco sea menor, o igual, que 35 centímetros. De esta manera entrarían dentro de lo permitido medidas habituales como 13 x 18 cm o 15 x 20 cm. En consecuencia, se trata de crear un dispositivo para controlar que los marcos de las fotografías cumplan esa regla. Pensemos que quizás, esto podría ser útil en una fábrica de marcos para separar los marcos por tamaños o alguna otra situación equivalente.

 

Para analizar matemáticamente esta cuestión vamos a introducir primero las coordenadas cartesianas del plano y después la ecuación de una recta en el plano utilizando las coordenadas cartesianas.

 

 

Coordenadas cartesianas

 

Para definir estas coordenadas en el plano debemos de partir de dos rectas perpendiculares, que van a ser los denominadas “ejes de coordenadas” (el eje X o eje de abscisas –horizontal– y el eje Y o eje de ordenadas –vertical–), a cuyo punto de corte se le denomina origen (O). Entonces, las coordenadas cartesianas (rectangulares) permiten determinar la posición de cada punto del plano P en función de dos números (x, y) que expresan la distancia del punto a los dos ejes coordenados (x la distancia del punto P al eje Y e y la distancia al eje X). En esta imagen vemos algunos ejemplos que nos ayudan a entender mejor esta idea (el signo negativo indica si se está en una parte o en otra respecto a los ejes, aunque para lo que nos ocupa aquí solo hablaremos de coordenadas positivas). Por ejemplo, el punto (3,2) dista 3 unidades del eje Y y 2 unidades del eje X.

 

 

Nos podemos cuestionar el motivo por el cual es útil hablar de coordenadas cartesianas en este problema. Seguramente, la imagen anterior nos dará ya una idea del motivo. Imaginemos que tenemos un plano coordenado y colocamos un marco de manera que uno de sus vértices esté apoyado en el origen y dos de sus lados estén apoyados en los ejes coordenados, como en la siguiente imagen, de manera que el ancho se apoye en el eje X y el largo en el eje Y.

 

 

De esta manera, como se muestra en la imagen anterior, las medidas del marco de una fotografía (x, y), siendo x el ancho e y el largo, determinarán el punto P = (x, y) del plano, que es la posición del vértice opuesto al apoyado en el origen. Y recíprocamente, dado un punto cualquiera del plano P = (x, y), este determinará las medidas concretas de un marco fotográfico, colocado como en la situación anterior.

 

La ecuación de una recta

 

Dicho esto, ahora vamos a explicar qué es la ecuación algebraica de una recta del plano coordenado. Dada una recta del plano, se pueda asociar a la misma una ecuación de la forma ax + by + c = 0, donde a, b y c son números reales (como las rectas que aparecen en la siguiente imagen: x – y – 1 = 0, 3x + 2y – 6 = 0). ¿Cómo funciona la ecuación de la recta? Si tenemos un punto P de coordenadas (x, y), este estará en la recta si los números x e y satisfacen la ecuación, y no estará en ella si no la cumplen. Por ejemplo, los puntos (4, 3), (3, 2) y (0, –1) están en la recta x – y – 1 = 0, ya que (4) – (3) – 1 = 0, (3) – (2) – 1 = 0 y (0) – (–1) – 1 = 0, mientras que el punto (0, 3), no está en ella, por ser (0) – (3) – 1 = – 4, que no es 0; y de la misma manera, los puntos (0, 3) y (2, 0) está en la recta 3x + 2y – 6 = 0, pero no el punto (3, 2).

 

 

Pero la ecuación de una recta nos da más información. Consideremos de nuevo la recta 3x + 2y – 6 = 0 y veamos que pasa con los puntos que no están sobre ella, como (4, 3), (3, 2), (0, 0) o (–2, –1):

 

3(4) + 2(3) – 6 = 12, 3(3) + 2(2) – 6 = 7,

3(0) + 2(0) – 6 = –6, 3(–2) + 2(–1) – 6 = –14,

 

de manera que, en los dos primeros el valor de la ecuación 3x + 2y – 6 es positivo, mientras que en los dos siguientes es negativo.

 

 

Lo que ocurre es que la ecuación de la recta, en este caso 3x + 2y – 6 = 0, divide al plano en tres regiones distintas, la recta y las dos regiones a cada lado de la misma. Los puntos (x, y) de la recta satisfacen que 3x + 2y – 6 = 0, mientras que los puntos a un lado de la recta satisfacen la desigualdad 3x + 2y – 6 > 0, mientras que los puntos al otro lado de la recta satisfacen que 3x + 2y – 6 < 0. Y esto ocurre en general para cada recta.

 

Un dispositivo para controlar los marcos

 

Empecemos recordando que la condición establecida para que los marcos pasen el filtro (o sean considerados pequeños en la fábrica) es que

 

 

siendo x = ancho del marco, y = largo del marco. Pero si miramos la anterior desigualdad desde la óptica de lo visto hasta ahora podemos afirmar lo siguiente.

 

Consideremos un marco de fotografía concreto, cuyas medidas sean a centímetros de ancho y b centímetros de largo. Este marco se corresponderá, según lo visto, con el punto (a, b) del plano coordenado. Por otra parte, tenemos la ecuación de la recta x + y = 35 (véase la siguiente imagen), dada por las condiciones aplicadas a los marcos fotográficos. Si las coordenadas de nuestro punto (a, b) satisfacen la ecuación la ecuación x + y = 35, entonces el punto está sobre la recta (las medidas del marco a y b satisfacen que a + b = 35, esto es, ancho más largo es igual a 35 centímetros), si verifican que x + y > 35, entonces el punto estará por encima de la recta (las medidas del marco no satisfacen la condición fijada), mientras que si satisfacen que x + y < 35, el punto estará por debajo de la recta (las medidas del marco sí cumplen la condición fijada).

 

 

De manera, que podemos observar gráficamente que el marco de medidas (15, 15), es decir, ancho y largo igual a 15 cm, satisface las condiciones establecidas, por estar situado debajo de la recta, así como el marco de medidas (15, 20), que está en la recta, pero no el marco de medidas (20, 30), situado encima de la recta.

 

En consecuencia, ya tenemos las ideas necesarias para diseñar un dispositivo para controlar que el tamaño de los marcos cumpla esa condición establecida. Este estaría formado por una estructura fija formada por dos lados rectangulares de más de 35 centímetros de largo (una especie de escuadra de dos brazos), junto con una tapa o puerta móvil, unida a la parte vertical de la estructura fija por una bisagra colocada a 35 cm de la base y apoyada en la parte horizontal, a 35 cm de la tabla vertical (utilizando el teorema de Pitágoras sabemos que la tapa tendría una longitud de 35 cm multiplicado por la raíz cuadrada de 2, es decir, unos 49 centímetros).

 

 

Le he pedido a Gemini que me haga una versión realista del dispositivo. No es que se ajuste del todo a lo que le he pedido, pero quizás con esta imagen os hagáis una mejor idea del mismo, aunque mi idea era un dispositivo apoyado en una superficie plana horizontal, para trabajar mejor con el mismo.

 

 

¿Cómo funcionaría el dispositivo? Dado un marco cualquiera, abriríamos la tapa del dispositivo y lo meteríamos dentro apoyándolo en la esquina. Si la tapa cerrase, esto significaría que el marco cumpliría la regla de que la suma de las medidas del marco sea menor, o igual, que 35 centímetros, como en la siguiente imagen.

 

 

Mientras que, si la tapa no cerrase, porque lo impide el marco, querría decir que las medidas del marco excederían las que se han fijado en la norma, como se ilustra en la siguiente imagen.

 

 

Regreso al dispositivo para controlar las maletas

 

Una vez entendido el dispositivo bidimensional para controlar las medidas de los marcos de fotografías, o estructuras rectangulares en general, podemos comentar brevemente cual sería el dispositivo para las maletas de mano, o paralelepípedos (cajas rectangulares) en general. La idea es la misma, pero con tres dimensiones, en lugar de dos.

 

De forma análoga a como ocurría en dimensión dos, ahora las medidas de una maleta / caja rectangular (x, y, z), siendo x el ancho, y el largo y z el alto, determinarán el punto P = (x, y, z) del espacio tridimensional coordenado, que es el vértice opuesto al apoyado en el origen (0,0,0). Y recíprocamente, dado un punto cualquiera del plano P = (x, y, z), este determinará las medidas concretas de una maleta / caja rectangular.

 

 

Ahora debemos observar, de manera análoga a lo ocurrido en dimensión dos, que la ecuación x + y + z = 115, derivada de las condiciones generales sobre las maletas, es la ecuación de un plano del espacio tridimensional, que se ilustra en la siguiente imagen. Luego, un punto P = (x, y, z) está en el plano si se cumple la ecuación, estará debajo del plano si x + y + z < 115 y estará por encima del plano si x + y + z > 115.

 

 

En consecuencia, el dispositivo ahora está muy relacionado con la imagen anterior. Estará formado por tres trozos de planos que se cortan perpendicularmente (en la siguiente imagen las zonas en gris), junto con una tapa triangular cuyos vértices están a 115 cm del vértice origen (de intersección de los tres planos), cuya bisagra estará en el vértice superior para poder abrir esa tapa triangular. El funcionamiento, por lo visto, será igual al de los marcos, si metemos la maleta y se cierra la tapa, estará en las condiciones determinadas (x + y + z  menor, o igual, que 115 cm), pero si no cierra la tapa la maleta no puede subirse al avión como equipaje de mano.

 

 

Esta era la idea básica con la que se podía haber construido un dispositivo para el control de las maletas de cabina. Por supuesto, con mejoras reales, como mejorar el punto de bisagra. Pero la idea que quería transmitiros es que las matemáticas nos pueden ayudar a aportar soluciones concretas a cuestiones concretas.

 

 

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 A vueltas con el equipaje de mano (II) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Juanma Gallego

Nanopartikulak erabiliz, garunean pilatzen diren beta-amiloide proteinen pilaketari aurre egitea lortu dute, proteina hauen garraioa berreskuratuz eta, ondorioz, ohiko garbiketa sistema berrezarriz.

Gero eta bizi esperantza handiagoa den honetan, ezaguna da horrek bueltan dakarren arazo handienetako bat: dementzien gorakada. Horien artean, alzheimerra bereziki zabalduta dago, eta gaitza hazten ari da gainera, gero eta zaharkituagoak diren populazioak eta diagnosiaren alorrean egindako aurrerapenak direla eta. 2020an egindako aurreikuspen baten arabera, 2050erako Europako Batasunean kasuak bikoiztuko dira, 7.8 milioi dementzia kasutatik 14.3 milioira igaroz.

1. irudia: garunean zenbait proteina pilatzen direnean abiatzen da alzheimerra, zelulen arteko komunikazioa oztopatuz. (Argazkia: Robina Weermeijer. Iturria: Unsplash)

Gaitzaren abiapuntua ondo ezagutzen da, eta mundu osoan zientzialariak ezagutza horretan abiatuta tratamenduen bila ari dira, gaixotasuna eragiten duten faktoreetan sakonduz. Beta-amiloide(Aβ) proteinek garrantzi handia dute alzheimerrean: garunean pilatzen dira, neuronen kalterako eta horien komunikazioa zailduz. Teorian modu fisiologikoan degradatu beharko lirateke beta-amiloideak, baina partikula horien pilaketak plakak sortzen ditu garunean. Bestetik, neuronen barruan dauden Tau proteinen narriadurak ere zeresan handia du gaitzan. Horiek zelulen garraio sisteman ezinbestekoak dira, baina gaizki tolesten direnean korapilo neurofibrilarrak sortzen dituzte, neuronen barneko garraioa blokeatuz eta neuronen heriotza azkartuz. Bi arazo horiek batera gertatzen direnean, bereziki oroimenen eta emozioen zirkuituak kaltetzen dira, dementzia progresiboa eraginez.

Bi faktore horietako batean aurrerapauso bat iragarri du zientzialari talde batek. Medikuntzaren alorreko aurkikuntza oro bezala, zuhurtziaz hartu behar da kontua, momentuz animalia ereduan baino ez baita probatu hemen jorratutakoa, baina Signal Transduction and Targeted Therapy aldizkarian argitaratutako zientzia artikulu batean, IBEC Kataluniako Bioingeniaritza Institutuko eta Txinako Sichuango Unibertsitateko West Ospitaleko zientzialariek iragarri dute lortu dutela gaixotasunak arratoietan atzera egitea.

Garunean dagoen hesi hematoentzefalikoa izan dute jomugan. Hesi horrek toxina eta patogenoen aurrean babes bezala balio du. Hesi hematoentzefalikoak gaizki funtzionatzen duenean, ordea, garuna garbitzeko sistema bertan behera geratzen da, eta, horren ondorioz, beta-amiloideak metatzen hasten dira. Ikusi dugunez, hori da, hain zuzen, alzheimerraren arrazoietako bat.

Irtenbide bila, beta-amiloidearen kopuru handia ekoizteko eta narriadura kognitiboa garatzeko genetikoki eraldatutako arratoietan egin dituzte laborategi entseguak, eta nanopartikulak erabili dituzte hesi hematoentzefalikora iristeko. Alde handia dago medikuntzan erabili ohi diren beste nanopartikulekin. Izan ere, orain arte halakoak erabili izan dira botikak garraiatzeko, baina oraingoan nanopartikula hauek berez botika baten funtzioa bete izan dute. Zientzialariak gai izan dira lortzeko nanopartikula hauek ahalbidetu dezatela zabor proteinak igaro ahal izatera odol fluxura, horiek desagerraraziz.

2. irudia: arratoietan egindako entseguek erakutsi dute hamabi ordu pasata Aβ seinaleak asko txikitu direla tratamenduaren ondorioz. (Irudia: Junyang Chen, et al. (2025). Iturria: Signal Transduction and Targeted Therapy)

Kontua da LRP1 izeneko proteinak beta-amiloideak eramaten dituela hesi hematoentzefalikotik, horiek kendu aldera. Baina prozesu hori ondo egi behar da: proteina gehiegi lotzen bada, edo seinalea ahulegia baldin bada, prozesuak ez du ondo funtzionatuko, eta beta-amiloideak garunean pilatuko dira ezinbestean. Bada, botika gisa sortutako molekulek LRP1 proteinak sortzen dituen loturak imitatzen dituzte, beta-amiloideen garraioa berreskuratuz eta, ondorioz, ohiko garbiketa sistema berrezarriz.

Nola prestatu dituzte nanopartikula hauek? Diotenez, ingeniaritza molekularreko estrategia batez baliatu dira molekulen azaletako estekatzaileak zein molekulen tamaina zehatza lortzeko.

Erabili dituzten hauek partikula bioaktibo edo supramolekular bezala ezagutzen dira, adituen artean. Jomuga ere desberdina da izan da oraingoan, neuronetara bideratu beharrean, hesi hematoentzefalikora bidali dituztelako. Hesi hori konpontzean, garuneko sistema baskularraren oreka berrezartzea lortu dutela aldarrikatu dute. Hala, nanopartikula hauek botika baten funtzioa bete dute garunean. “Badirudi berrelikadura mekanismo bat aktibatzen dutela, [beta-amiloideak] ezabatzeko bidea normalizatuz”, adierazi dute zientzialariek.

Lehen injekzioa eta ordubetera garunaren barruan beta-amiloideak % 50-60 gutxitzea lortu dute. Zientzialarien arabera, hiru dosi nahikoak izan dira emaitza “nabarmenak” lortzeko. Epe luzerako onurak ere egiaztatzeko moduan egon dira. Kasurako, hamabi hilabeteko arratoi bati tratamendua eman diote —gizaki baten adinarekin alderatuta, 60 urte izango zituen—, eta handik sei hilabetera —90 bat urteren parekoa, gizaki baten adinean— berriro aztertu dute. Diotenez, haren portaeran ez dute aldetik aurkitu beste ezein arratoi osasuntsurekin alderatuta.

Epe luzerako ikusi duten onerako efektu hau garunaren sistema baskularraren berreskurapenari egotzi diote. “Jauzi baten modura funtzionatzen duela uste dugu”, argitu du Giuseppe Battaglia egile nagusiak. “Baskularizazioak bere funtzioa berreskuratzen duenean, Aβ eta beste hainbat molekula kaltegarri ezabatzen hasten da, sistemak berriz oreka lortzen duelarik”. Egileek espero dute irekitako estrategia hau baliagarria izango dela esku-hartze klinikoak abiatzeko.

Erreferentzia bibliografikoa:

Chen, Junyang; Xiang, Pan; Duro-Castano, Aroa; Cai, Huawei; Guo, Bin; Liu, Xiqin; Yu, Yifan; Lui, Su; Luo, Kui; Ke, Bowen; Ruiz-Pérez, Lorena; Gong, Qiyong; Tian, Xiaohe; Battaglia, Giuseppe (2025). Rapid amyloid-β clearance and cognitive recovery through multivalent modulation of blood–brain barrier transport. Sig Transduct Target Ther, 10, 331. DOI: 10.1038/s41392-025-02426-1

Egileaz:

Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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La electrificación del transporte ya no es solo una idea de futuro; se ha convertido en una transformación en marcha que está redefiniendo la movilidad y acelerando la transición hacia sistemas más sostenibles y menos dependiente de los combustibles fósiles. Para que este cambio sea realmente efectivo, es fundamental disponer de sistemas de almacenamiento energético capaces de ofrecer mayor autonomía, mejores niveles de seguridad y una vida útil más prolongada, sin que ello suponga un aumento excesivo de los costes ni un retroceso en sostenibilidad. Hasta ahora, las baterías de litio-ion han sido las grandes protagonistas. Su combinación de alta densidad energética, buena estabilidad y durabilidad las ha situado en el centro del desarrollo del vehículo eléctrico. Sin embargo, la expansión acelerada de la movilidad eléctrica y la integración masiva de energías renovables están empezando a revelar sus límites. La necesidad de reducir aún más los tiempos de carga, ampliar la autonomía y reforzar la seguridad está impulsando la búsqueda de alternativas capaces de llevar el rendimiento de las baterías un paso más allá.

Baterías de estado sólido

En este contexto, las baterías de estado sólido se han consolidado como una de las líneas de desarrollo más prometedoras. La ventaja más destacada es que dejan atrás los electrolitos líquidos, compuestos por disolventes orgánicos inflamables, y los reemplazan por electrolitos sólidos, que resultan mucho más seguros y toleran mejor el estrés térmico. Este cambio supone un avance notable en seguridad. Además, abre la posibilidad de utilizar materiales más avanzados, como el litio metálico en el ánodo, que ofrece una capacidad energética muy superior a la de los materiales convencionales en base de carbón. Sin embargo, la transición hacia sistemas completamente sólidos aún está lejos de ser inmediata. Fabricar electrolitos sólidos cerámicos extremadamente finos, garantizar interfaces químicamente estables y dominar procesos de producción complejos sigue siendo un desafío tecnológico. Por esta razón, la industria está apostando por soluciones intermedias que combinan componentes líquidos y sólidos, permitiendo avanzar hacia el estado sólido sin necesidad de rediseñar por completo las líneas de producción de celdas de litio-ion actuales.

Este enfoque combinado se basa en electrolitos que inicialmente se encuentran en estado líquido y son capaces de infiltrarse completamente en los poros de los electrodos, para luego solidificarse dentro de la celda. Esta estrategia representa un paso pragmático y estratégico en la transición hacia baterías de estado sólido, ya que permite formar interfaces continuas y estables, algo que resulta mucho más difícil de conseguir con electrolitos sólidos preformados (membranas sólidas). La solidificación in situ no solo mejora la conducción iónica, sino que también minimiza espacios vacíos o irregularidades que podrían afectar la eficiencia y la seguridad de la batería. Además, esta estrategia es compatible con los procesos industriales ya existentes en la producción de baterías de litio-ion, lo que facilita su integración y reduce los costes y complicaciones asociados. Gracias a esta combinación de realismo industrial y avance tecnológico, las arquitecturas semi-estado-sólido, semi-SSB en inglés, están emergiendo como una alternativa sólida para mejorar el rendimiento de las baterías en aplicaciones de movilidad eléctrica y almacenamiento estacionario.

La familia de celdas Gen4a Estructura de la familia de celdas tipo semi-SSB Gen4a. Fuente: CIDETEC

En este contexto, en CIDETEC Energy Storage trabajamos en el desarrollo de dos familias de celdas de tipo semi-SSB que aportan ventajas complementarias. La primera (Gen4a) aprovecha la tecnología de litio-ion, utilizando una arquitectura electroquímica ya conocida, con grafito en el ánodo y materiales activos tipo LiNixMnyCozO2 (x+y+z=1) en el cátodo, pero incorporando un electrolito híbrido (sal de litio + carga inorgánica + polímero + disolvente) que se convierte en sólido mediante un proceso de polimerización in situ después del ensamblaje. Este proceso uniformiza la interfaz interna y reduce la resistencia de contacto, además de ser compatible con electrodos de alta densidad de carga sin requerir presiones elevadas durante el ensamblaje. En conjunto, esta aproximación ofrece estabilidad, seguridad y facilidad de fabricación, lo que la hace especialmente adecuada para su implementación industrial a corto plazo. Los prototipos de celda desarrollados en formato pouch de 5 Ah han mostrado un rendimiento estable durante cientos de ciclos: se han alcanzado hasta 300 ciclos con un 80 % de capacidad retenida bajo un protocolo de testeo de 0,33C/0,33C a 25 °C. Las densidades energéticas de estas celdas, alrededor de 240 Wh/kg y 700 Wh/L, se sitúan en niveles comparables a los de las baterías comerciales más avanzadas. Además, la tecnología ha sido ya escalada a prototipos de 25 Ah manteniendo sus buenas prestaciones, consolidando su papel como una tecnología puente hacia sistemas de estado sólido más sofisticados.

La familia de celdas Gen4b Estructura de la familia de celdas tipo semi-SSB Gen4b. Fuente: CIDETEC

La segunda línea (Gen4b) de desarrollo explora la integración de litio metálico como ánodo, un material cuya capacidad específica es muy superior a la del grafito y que permitiría incrementar de forma notable la densidad energética de las celdas. El uso de litio metálico con electrolitos líquidos presenta desafíos importantes, como la formación de dendritas y la inestabilidad de la interfaz, pero las arquitecturas semisólidas ofrecen un entorno más rígido y seguro para la deposición del litio. La polimerización in situ del electrolito mejora el contacto con el cátodo y contribuye a una mayor durabilidad del sistema. Los prototipos desarrollados en esta línea, basados en un electrolito gel-polimérico, han mostrado un comportamiento electroquímico prometedor a temperatura ambiente. En pruebas realizadas sobre celdas tipo pouch de 4,6 Ah, se han alcanzado densidades energéticas gravimétricas y volumétricas del orden de 350 Wh/kg y 1000 Wh/L, respectivamente, valores notablemente superiores a los de las baterías de litio-ion convencionales y muy atractivos para aplicaciones que demandan gran autonomía, como los vehículos eléctricos de largo recorrido.

Un salto cualitativo robusto

La evolución hacia baterías de estado sólido no solo es un reto técnico, sino también un proceso en el que la química y la ingeniería deben avanzar de manera coordinada para ofrecer soluciones eficientes, asequibles, sostenibles y seguras. En este sentido, las arquitecturas semi-SSB representan un paso decisivo para acelerar esta transición. Por un lado, la variante basada en litio-ion ofrece una opción robusta, compatible con la industria actual y capaz de mejorar el rendimiento sin elevar los costes. Por otro, la versión basada en litio metálico abre la puerta a un salto cualitativo en densidad energética. Juntas, ambas tecnologías constituyen un camino realista hacia las baterías de estado sólido del futuro, un camino que permitirá desarrollar sistemas de almacenamiento más seguros y duraderos, reforzando al mismo tiempo la competitividad tecnológica de la industria y contribuyendo al avance global hacia una movilidad verdaderamente sostenible.

Sobre los autores: Dra. Mónica Cobos, investigadora del equipo de baterías de estado sólido, y Dr. Andriy Kvasha, líder del equipo de estado sólido en CIDETEC Energy Storage.

Sobre CIDETEC Energy Storage: Es una organización de investigación y desarrollo especializada en tecnologías avanzadas de baterías, que diseña, desarrolla y testea las baterías del futuro desde hace 30 años.
 Su experiencia abarca toda la cadena de valor. CIDETEC es miembro de Basque Research and Technology Alliance (BRTA).

Basque Research & Technology Alliance (BRTA) es una alianza que se anticipa a los retos socioeconómicos futuros globales y de Euskadi y que responde a los mismos mediante la investigación y el desarrollo tecnológico, proyectándose internacionalmente. Los centros de BRTA colaboran en la generación de conocimiento y su transferencia a la sociedad e industria vascas para que sean más innovadoras y competitivas. BRTA es una alianza de 17 centros tecnológicos y centros de investigación cooperativa y cuenta con el apoyo del Gobierno Vasco, SPRI y las Diputaciones Forales de Araba, Bizkaia y Gipuzkoa.

El artículo Baterías de estado sólido para un futuro eléctrico se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ander Abarrategi eta Sheila Olza

Medikuntza Birsortzaile terminoa (Regenerative medicine) mende honen hasieran hasi zen erabiltzen zelulen biologia, ehun-ingeniaritza eta terapia genetikoa biltzen dituen zientzia arloa definitzeko. Teknika eta teknologia berriez baliatuz, haren helburua da gaixotasunak, traumatismoak edo sortzetiko akatsek eragindako kalteak sendatzea. Medikuntza birsortzaileak gorputzaren konponketa-mekanismoak ulertu eta indartzea du ardatz nagusitzat, eta funtsezkoa du, batik bat, zelula amen jatorria eta desberdintzapen prozesuen ezagutza gero terapiak sortzeko. Baina, zeintzuk dira zientzia eremu honen hastapenak? Zeintzuk izan ziren aitzindariak?

Aurtengo urrian, 92 urte zituela, zendu zen Sir John Gurdon zientzialaria, 2012ko Medikuntzako Nobel sariduna. Zelulen nukleoen transferentzian zen bera trebea, eta teknika hau erabiliz, zelula helduak zelula ama egoerara birprogramatu daitezkeela frogatzea lortu zuen 1960ko hamarkadan. Helduen klonazioaren kontzeptuaren bideragarritasuna ezarri zuen horrela. Bere esperimentuetan Xenopus igelen zelulak erabili zituen modelo gisa, eta, haiekin, zelula heldu baten nukleoa enbrioi-zelula batera transferitzea lortu zuen, bertatik igel berri oso bat garatu zelarik (1. Irudia).

Irudia: John Gurdon-ek Xenopus igelekin egindako esperimentua. (Iturria: Ander Abarrategi eta Sheila Olzak emana)

Gurdonek berak azaldu zuen bezala, bere esperimentuen bitartez frogatuta geratu zen organismo bateko zelula guztien nukleoaren DNAn organismo horretako zelula guztiak garatzeko beharrezkoa den informazio guztia dagoela. Are gehiago, frogatuta geratu zen zelula heldu baten programazio genetikoa alda daitekeela, eta hura zelula ama bihur daitekeela horrela. Hau da, zelula bat espezializatzen denean (adibidez, larruazaleko zelula bihurtzen denean), gainerako informazio genetikoa blokeatuta geratzen da, baina, egoera aldatzen bada, informazio genetiko hori berreskura daiteke.

Ekarpen honek oinarri teoriko eta praktikoak eskaini zizkien ostean etorri ziren ikertzaileei. Hala ere, hainbat urteetan zehar ez zen inor gai izan Gordonek lortutako klonazioa erreplikatzeko, non zelula heldua zen abiapuntua. Azkenik bai, Dolly ardia izan zen ugaztun baten zelula helduetatik lortutako klonazio ospetsuena, eta, harekin, hedatu egin zen gizakien klonazio terapeutikoaren ideia hipotetikoa. Horrek nabarmendu eta areagotu egin zituen enbrioi-zelulekin lan egitearen ondorio etikoak, zalantzak eta ezarri beharreko mugak.

Jada mende honetan, Shinya Yamanaka zientzialariak zelula amak lortzeko ikuspegi berri bat proposatu zuen, enbrioi-zelulen erabilera saihesten zuena. Berak frogatu zuen nola helduen zelula espezializatuetan gene gutxi batzuk aktibatuz, lau baino ez, enbrioietako zelula amen antzeko zelulak lor zitezkeen. Zelula Ama Pluripotente induzituak (Induced Pluripotent Stem cells edo iPSCs) deitu zitzaien horrela lorturiko zelula ama berriei. Aurkikuntza horrek zelula amak iturri etiko aproposago baten bidez lortzeko aukera eskaintzen du, eta, beraz, terapia birsortzaile berriak sortzeko ikerketetan erabiltzen hasi dira iPSC hauek. Halaber, John Gurdonek eta Shinya Yamanakak 2012ko Medikuntzako Nobel saria jaso zuten, bi-biek, bakoitzak bere erara frogatu zutelako zelula helduak birprogramatu eta gaztetu daitezkeela, gorputzeko edozein ehun bihurtzeko gaitasuna berreskuratu duten zelulak sortuz.

Klonazio eta zelula amei buruzko ikerketez gain, gaur egun, helduen zelula espezializatuen programazio genetikoaren aldaketa beste helburu batzuk ikertzeko eta lortzeko ere erabiltzen da. Adibidez, birprogramazio partziala izeneko teknika erabiliz, zaharkituta dauden zelulak gaztetu daitezke galdutako gaitasunak berreskuratu ahal izateko.

Laburbilduz, Medikuntza Birsortzailea hainbat aitzindari historikoren lanari esker sortu da. Zelula amen erabilgarritasunari dagokionez, John Gurdonek igelen zelulekin egindako lanek klonazioaren kontzeptua bideragarria zela erakutsi zuten, aldi berean nabarmenduz posible zela zelulen manipulazioa eta eraldaketa. Oinarrizko jakituria berri hori sakabanatu egin zen eta ikerkuntzarako bide berriak eratu zituen. Gaur, zelulen manipulaziorako teknika anitz ditugu eskuragarri, eta, beraz, Medikuntza Birsortzaileak duen erronkarik nagusiena zera da, etikoki onargarriak diren aurkikuntza berriak erabiliz gizakientzako tratamendu klinikoak gauzatzea.

Egileez:

Ander Abarrategi eta Sheila Olza EHUko Medikuntza eta Odontologia Fakultateko Zelulen Biologia eta Histologia Saileko ikertzaileak dira.

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