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Valiéndose de materiales renovables, azúcar y una fuente de celulosa, como los periódicos, investigadores de la UPV/EHU han desarrollado un sensor para la detección de presencia de determinados metales que, además, puede ser útil en la creación de bioimágenes.

Erlantz Lizundia experto en celulosa, dio comienzo a la investigación en una estancia que realizó en Canadá. El grupo de investigación en el que estuvo está especializado en la organización en forma de hélice de un producto extraído de la celulosa, los nanocristales de celulosa (CNC por sus siglas en inglés). En unas condiciones específicas, los cristales pueden adquirir forma helicoidal, o lo que es lo mismo, formar estructuras quirales nemáticas, mediante la organización de los cristales en capas ordenadas, y así lograr membranas con propiedades muy especiales: “En función de la distancia que hay entre las capas de nanocristales de celulosa que conforman la hélice, o estructura quiral nemática, la membrana presenta un color distinto. Se da una interacción entre la estructura y la luz, y, como consecuencia, cambia la longitud de onda de la luz, y se consiguen materiales de colores vivos”, explica Lizundia.

Esta capacidad de cambiar de color que presenta la estructura “puede ser muy útil para utilizar estas membranas como sensores; por ejemplo, al ponerlas en un entorno húmedo, la estructura se hinchará y aumentará la distancia entre las capas, y cambiará de color”, añade. Ese efecto es conocido como color estructural, y es muy común en la naturaleza. El color de multitud de animales (serpientes, camaleones) y plantas es consecuencia directa de su estructura supramolecular, y no está relacionado, en contra de lo que se podría pensar, con la presencia de pigmentos.

Queriendo ir un paso más allá de lo aprendido en Canadá, Lizundia pensó en incorporar otras nanopartículas funcionales en esa estructura quiral nemática, unas partículas que cambian de propiedades ante estímulos externos. Escogió los llamados nanopuntos de carbono, por un lado, porque son fluorescentes, es decir, emiten color al excitarlos con luz ultravioleta, y, por otro, porque pudo conseguirlos utilizando como materia prima azúcar: “Logré estas nanopartículas sometiendo a la glucosa a un tratamiento hidrotermal, utilizando únicamente agua y calor, y mediante un proceso rápido y barato”, comenta el investigador.

El material final presenta las características que buscaba Lizundia: Por un lado, “es un material respetuoso con el medioambiente, ya que no es tóxico y sus materias primas son de carácter renovable, y el proceso de síntesis es rápido, simple y escalable. Por otro lado, además, el hecho de ser fluorescente dota al material de propiedades interesantes para poder ser utilizado como sensor”, concreta Lizundia.

El haber introducido puntos de carbono dentro de la estructura quiral nemática de los nanocristales de celulosa convierte a este material en especialmente apropiado como detector de la presencia de hierro, por lo que, tal como explica Lizundia, “resulta muy útil para detectar la polución medioambiental o la presencia de metales en el cuerpo. Yo, concretamente, estudié la respuesta del material frente al cinc y el hierro, al ser los dos muy abundantes tanto en temas medioambientales como biológicos. Pude observar que la interacción de los iones metálicos con las nanopartículas de carbono influye en el nivel de fluorescencia que emiten las nanopartículas. En presencia de hierro, disminuye su fluorescencia, y en presencia de cinc, sin embargo, aumenta”.

Otra posible aplicación de ese material puede ser el utilizarlo para formar bioimágenes. En la investigación realizada, Lizundia no llegó más que a probar que, efectivamente, ofrece esa posibilidad. “En breve pondré en marcha una investigación para profundizar en este tema, y utilizar estas nanopartículas para la creación de bioimágenes”. La bioimagen consiste en crear imágenes mediante métodos no invasivos de procesos biológicos, como procesos celulares, así como medir la interacción entre moléculas en tiempo real, en el lugar donde están sucediendo esas interacciones.

Referencia:

E. Lizundia, T.D. Nguyen, J. L. Vilas, W. Y. Hamad, M. J. MacLachlan.. (2016) Chiroptical luminescent nanostructured cellulose films. Materials Chemistry Frontiers. DOI: 10.1039/C6QM00225K.

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

El artículo Membranas de celulosa nanoestructurada como sensores de metales se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Euskal Herriko Unibertsitateko ikerketa batek bizia, hautespen naturala, ikaskuntza eta oroimena imitatu ditu simulagailu kuantikoen bidez. Termino berri bat ere sortu dute ikerketa horri esker: biomimetika kuantikoa, sistema kuantikoetan izaki bizidunek soilik dituzten propietate batzuk erreproduzitzea, hain zuzen. Garatutako mekanismoak lagungarri izan litezke konputazio kuantikorako, eta makinen ikaskuntza-prozesua erraztu lezakete.

Irudia: Gailu kuantiko bat. (Argazkia: Erik Lucero, Martinis Group, University of California / Wikimedia Commons CC BY-SA 3.0 lizentziapean)

Unai Alvarez-Rodriguez UPV/EHUko Kimika Fisikoa Saileko ikertzailea da, eta informazio eta teknologia kuantikoetan aditua. Informazio kuantikoak fisika kuantikoa erabiltzen du ataza konputazionalak kodetzeko. Izan ere, konputazio kuantikoak aukera ematen die sistema kuantikoei eragiketa konplexuak egiteko eta haue esker paralelismo konputazional bat ezartzeko maila kuantikoan. Ondorioz, konputazio-sistema klasikoek baino emaitza hobeak eskaintzen ditu.

Alor horretan dauden azterketa-aukera guztietatik, Alvarez-Rodriguezen ikerketa-taldeak prozesu biologikoak imitatzeari ekitea erabaki zuen. “Interesgarria iruditu zitzaigun izaki bizidunek soilik dituzten propietate batzuk erreproduzitzeko gai ziren sistemak sortzea. Hau da, propietate horien dinamika analogoak dituzten informazio-protokoloak diseinatu nahi genituen”. Simulatzaile kuantikoen bitarteaz imitatzeko hautatutako prozesuak hautespen naturala, oroimena eta adimena izan ziren. Horrek eraman zituen, gero, biomimetika kuantikoaren kontzeptua definitzera.

Lehen kasuan, hautespen naturaleko ingurune bat sortu zuten. Ingurune horretan banakoak hainbat egoeretan zeuden: erreplikazioa, mutazioa, beste banako batzuekiko eta inguruarekiko elkarrekintzan eta heriotzaren baliokidea zen egoeran, esaterako. “Banakoek bizitza finitua izan zezaten garatu genuen azken mekanismo hori”, zehaztu du ikertzaileak. Hala, elementu horiek guztiak konbinatuz lortzen den sistemak ez du irtenbide argi eta bakar bat: “hautespen naturaleko eredua estrategien arteko borroka gisa planteatu genuen; banako bakoitza arazoa konpontzeko estrategia bat da, eta eskuragarri dagoen espazioa menderatzeko estrategia da irtenbidea”.

Bestalde, oroimena simulatzeko mekanismoa ekuazio batzuen araberako sistema bat da. Ekuazioak beren iraganeko eta etorkizuneko egoeren mendekoak dira, ordea; beraz, sistema aldatzeko modua “ez dago soilik oraingo egoeraren mende, eragina du 5 minutu lehenagokoak, bai eta hemendik 5 minuturakoak ere”, azaldu du Alvarez-Rodriguezek.

Azkenik, ikaskuntza-prozesuekin lotutako algoritmo kuantikoetan, batetik, ondo zehaztutako zereginak optimizatzeko mekanismoak garatu zituzten, algoritmo klasikoak hobetzeko eta eragiketen errore- eta fideltasun-marjinak hobetzeko. Bestetik, “gai izan ginen funtzio bat sistema kuantiko batean kodetzeko, baina zuzenean idatzi gabe; sistemak modu autonomoan egin zuen. Esan dezagun, “ikasi” egin zuela, guk horretarako diseinatu genuen mekanismoaren bidez. Hori da, hain zuzen, ikerketa honen aurrerapen berritzaileenetako bat”, azpimarratu du ikertzaileak.

Eredu konputazionaletatik mundu errealera

Ikerketan zehar garatutako metodo eta protokolo guztiek askotariko sistemak ebazteko bideak eman dituzte. Oroimenaren atalean, esaterako, Alvarez-Rodriguezek nabarmendu du sistema oso konplexuak ebazteko balio duela metodoak: “Sistema kuantikoak hainbat giro-baldintzatan edo eskalatan errazago eta merkeago aztertzeko erabil litezke”. Hautespen naturalaren alorrean, “gure ekarpena, batez ere, mekanismo kuantiko bat izan da. Hartan oinarritu litezke gero prozesuak eskala kuantikoan automatizatzeko erabil litezkeen sistema autoerreplikatzaileak”, azpimarratu du. Eta, azkenik, ikaskuntzaren atalean, “lortu dugu makinari funtzio bat irakastea aldez aurretik azken emaitza sartu beharrik gabe. Hori oso erabilgarria izango da datozen urteetan, ikusiko dugu”, adierazi du.

Ikerketan garatutako eredu guztiak eredu konputazionalak izan dira. Edonola ere, Alvarez-Rodriguezek argi utzi du bere ikerketa-taldearen ideia nagusietako bat dela “zientzia mundu errealean gertatzen dela. Guk egiten dugun guztiak, handiagoa edo txikiagoa, baina aplikazio zuzena du. Guk planteatu ditugun simulazioak, nahiz eta modu teorikoan eginak izan, esperimentuetan eta hainbat eratako plataforma kuantikoetan gauzatzeko diseinatuta daude: ioi harrapatuak, zirkuitu supereroaleak eta gidari fotonikoak, besteak beste. Horretarako, talde esperimentalen laguntza dugu”.

Erreferentzia bibliografikoa:

U. Alvarez-Rodriguez, L. Lamata, P. Escandell-Montero, J. D. Martín-Guerrero, E. Solano.. Quantum Machine Learning without Measurements. Quantum Physics. 2016. DOI: https://arxiv.org/abs/1612.05535.

Iturria:
UPV/EHUko komunikazio bulegoa: Adimen artifiziala, baita sistema kuantikoetan ere.UPV/EHU

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En la estancia de V.Re. estaba un pintor muy famoso haciendo el retrato de una señora de los Abruzzos casada y madre de muchos hijos, cuyo rostro era totalmente viril, con más de un palmo de barba negra muy hermosa, el pecho lleno de pelo, si vuestra Excelencia me permite verlo, como cosa maravillosa, lo es verdaderamente.

Carta del Embajador de Venecia en Nápoles con fecha 11 de febrero de 1631.

“La mujer barbuda (Magdalena Ventura con su marido)” José de Ribera (1631). Óleo sobre lienzo 196 x 127 cm

Se llamaba Maddalena Ventura, había nacido hacia 1580 en Accumoli, pueblo de la región de los Abruzzos, en Italia, y en 1631 fue la figura central del cuadro “La Mujer Barbuda”, de José de Ribera, conocido como “El Españoleto”. En aquella época, en los siglos XVI y XVII, gustaban los mecenas de la pintura encargar retratos de enanos y personas con cualquier discapacidad. Fue el Virrey de Nápoles, Duque de Alcalá, Don Fernando Afán de Ribera y Téllez-Girón, quien se enteró de la existencia de una mujer con barba en su virreinato, la nombrada Maddalena Ventura, y la invitó a su palacio de Nápoles para que Ribera, su protegido, la pudiera retratar. El título original de la obra, en italiano, sería “Maddalena Ventura con il marito e suo figlio”. En la actualidad, el cuadro pertenece a la colección del Duque de Medinaceli y está depositado en el Museo del Prado.

Maddalena Ventura tenía 52 años cuando sirvió de modelo a Ribera. Estaba casada con Felici di Amici y tenía tres hijos. En el cuadro aparece amamantando al menor de ellos, nacido 15 años después de la aparición de la barba. Fue a los 37 años cuando le comenzó a crecer la barba, junto a otros signos de masculinización como la calvicie y la voz grave. Es, según todos los síntomas, un caso de hirsutismo.

“Brígida del Río, la barbuda de Peñaranda” de Juan Sánchez Cotán (1590). Óleo sobre lienzo. 102 x 61 cm

Hay otro cuadro en el Museo del Prado con una mujer barbuda. Lo pintó Juan Sánchez Cotán hacia 1590 por encargo, quizá, del propio Felipe II. La mujer se llamaba Brígida del Río, y era conocida como “la mujer barbuda de Peñaranda”, parece ser que Peñaranda de Bracamonte, provincia de Salamanca, aunque está sin confirmar. Cuando sirvió de modelo al pintor tenía 50 años y, en parte, se ganaba la vida cobrando por mostrarse al público o, mejor, a los nobles que podían pagar lo que recaudaba.

El hirsutismo es el crecimiento excesivo de pelo en la mujer, con un patrón masculino de distribución en la barba, las patillas, el cuello, el tórax, el ombligo, los muslos, la espalda, además de la calvicie y de irregularidades en la regla.

Tienen hirsutismo, más o menos, entre el 5% y el 10% de las mujeres en edad fértil, y puede ser leve y, solo en casos raros, llegar a ser un trastorno grave. La causa está en la producción en exceso de hormonas masculinas o en la sensibilidad aumentada a esas hormonas. El receptor de las hormonas, sobre todo de testosterona, están en los folículos pilosos, estructuras de la piel donde se sintetiza el pelo. Si hay un exceso de producción se activan los receptores de los folículos o, también, puede aumentar la sensibilidad de esos receptores y activarse con menos concentración de testosterona. En ambos casos, el vello que se produce en los folículos acelera su crecimiento y se transforma en pelo terminal, más grueso y visible. Además, tanto en el hombre como en la mujer, hay del cuerpo con folículos más sensibles a la testosterona y, por eso, la distribución de este pelo terminal es parecida en hombres y en mujeres con hirsutismo y, por supuesto, destaca por ser más visible, la aparición de barba como ocurría con Magdalena Ventura.

La testosterona en las mujeres se sintetiza en el ovario o en las glándula suprarrenales y, cuando ocurre en exceso, se debe a causas como el síndrome de los ovarios poliquísticos, tumores en las glándulas suprarrenales, hiperplasia suprarrenal, o el uso de fármacos como la difenilhidantoína, los tratamientos con testosterona, el damazol y otros.

En el caso de aumento de la sensibilidad de los folículos pilosos a la testosterona, tenemos lo que se llama hirsutismo idiopático y no se conoce con exactitud la causa de su aparición. Lo tienen el 20% de las mujeres afectadas de hirsutismo. Tienen niveles normales de testosterona y mantienen la función normal de los ovarios. Entre este tipo de hirsutismo más el provocado por el síndrome de los ovarios poliquísticos afectan al 90% de las mujeres con hirsutismo.

Harnaam Kaur

Para acabar, un caso de hirsutismo más cercano a nuestro tiempo y cultura. En 2015, hace algo más de un año, ganó el Festival de Eurovisión Conchita Wurst, conocida como “La mujer barbuda”, aunque, en realidad, era el disfraz público de travesti del joven austríaco Thomas Neuwirth. Pero, en las mismas fechas llegó a los medios la historia real de una verdadera mujer barbuda, Harnaam Kaur. A los 18 años desarrolló el síndrome del ovario poliquístico que, ya hemos visto, provoca el hirsutismo en las mujeres. Con la aparición de la barba, la joven sintió el rechazo de su entorno e, incluso, el bullying de sus compañeros estudiantes. Se convirtió al sijismo, religión hindú que prohíbe cortarse la barba. Harnaam se aceptó a sí misma y se dejó crecer la barba, como le pedían sus nuevas creencias. Ahora, su barba es, también, no una enfermedad sino una opción personal.

Referencias

Akter, N. & N.K. Qureshi. 2016. Hirsutism – Evaluation and treatment. Delta Medical College Journal 4: 35-44.

Díez, P.M. 2015. La historia de la auténtica mujer barbuda. ABC 21 marzo.

Oranges, C.M. & M. Matucci-Cerinic. 2016. Maddalena Ventura: an impressive case of hirsutism in a painting of Jusepe De Ribera (1631). Journal of Endocrinological Investigation 39: 123.

Turnbridge, W.M.G. 2011. La Mujer Barbuda by Ribera, 1631: a gender bender. QJM: An International Journal of Medicine 104: 733-736.

Sobre el autor: Eduardo Angulo es doctor en biología, profesor de biología celular de la UPV/EHU retirado y divulgador científico. Ha publicado varios libros y es autor de La biología estupenda.

El artículo El caso de la mujer barbuda se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. El caso de Kitty Genovese
2. El caso de Henrietta Lacks
3. El caso de Juan Díaz de Garayo, el Sacamantecas

Uxue Razkin

Astronomia

Asteko eta urteko (gutxienez) albistea ekarri dugu zientzia gaien errepasoa abiatzeko. Berria egunkariak kontatu digu Lurraren neurriko zazpi planetako sistema aurkitu dutela eta horietarik hirutan bizitza aurkitzeko baldintzak egon daitezkeela. Trappist-1 izena du izarrak, izar nanoa, hotza eta gorrixka. Izarraren neurria eta tenperatura aintzat hartuta eta hiru planeta horiek izarretik orbitatzen duten distantzia kalkulatuta, bertako tenperaturek lurrazalean ura egotea ahalbidetuko lukete. Izarretik gertuen dauden hiru planetetan tenperatura beroegia izango litzateke bertan bizitza izateko; hurrengo hiruretan ez; eta azkenekoan, aldiz, hotzegia, zientzialarien arabera. NASA Ameriketako Estatu Batuetako Espazio Agentziak egin du aurkikuntza.

Iruñeko Planetarioak eta Espainiako Astronomia Elkarteak Javier Gorosabel astrofisikariaren izena jarri diote 1990 KB1 asteroideari. Horrela egin nahi izan diote hilondoko omenaldia Javier Gorosabel Urkia zientzialari eta dibulgatzaileari. Duela bi urte hil zen eibartarra eta erreferentziazko ikertzailea izan zen gamma izpien eztanda izeneko fenomeno kosmiko bortitzen alorrean.

NASAren Dawn zundak konposatu organiko alifatikoak detektatu ditu Ceres asteroidearen azalean. Aurkikuntza horrek indartu egingo luke jarraian azaltzen den hipotesia: Lurrean bizia loratzeko behar izan ziren ura eta karbonodun konposatuak kometetatik eta asteroideetatik etorriak lirateke.

Biologia

Bochumgo Ruhr Unibertsitatean ondorioztatu dute eskuin ala ezkerti izateko funtsa bizkarrezur muinean egon daitekeela. Egindako ikerketaren arabera, ikusi dute fetuak aste gutxi batzuk baino ez dituenean ere, haren bizkarrezur muinak daukan jarduera genetikoa asimetrikoa dela dagoeneko. Asimetria hori eskuina ala ezkerra aukeratzearekin lotuta dagoela uste dute ikertzaileek. Halere, ez dute baztertu burmuinaren rola honetan, biak osagarriak izan daitezkeelako. Amaia Portugalek eman dizkigu datuak: Eskuin ala ezker, bizkarrezur muinaren arabera.

Ba al zenekiten itsas txakurrek arnas egiteari utz diezaioketela lo egiten dutenean? Fokak 20 minutu egon daitezke arnas egin gabe lo daudenean. Artikulu honetan azalpena ematen digute. Lo egiten hasi eta berehala jaisten da mioglobinaren oxigeno –kontzentrazioa. Baina ondoren oreka lortzen da eta konstante mantentzen da berriro arnas egiten asi arte. Bitartean, bi dira mioglobinarekin konbinatua dagoen oxigenoaren kontzentrazioa ez jaisteko mekanismoak. Batetik, metabolismo-tasa baxuagoa mantentzen dute itsas txakurrek; hau da, oxigenoa ―eta energia, noski― aurreztu egiten dute. Bestetik, mioglobinari hemoglobinak ematen dio apurka-apurka gastatzen doan oxigenoa, hemoglobina ere oxigeno-biltegi garrantzitsua baita. Harrigarria gero!

Londresko Queen Mary Unibertsitateko ikertzaile batzuk, esperimentu baten bidez erakutsi dute, erlastarrak ere gai direla ikusi eta ikasteko. Plataforma baten ertzean jarritako pilota bat plataformaren erdigunera eramanez gero sari bat jasoko zutela ikasi zuten. Horretarako, plastikozko erleak erabiliz erakutsi zieten lehenengo. Erle guztiek ikasi zuten egin beharreko guztia. Gero, beste erle batzuekin beste hiru proba egin zituzten. Lehenengoan, entrenatutako erleek pilota nola mugitzen zuten ikusten zuten. Bigarrenean, imanen bidez mugitu zituzten pilotak, erleek ikus zezaten. Eta, hirugarrenean, pilota hasieratik erdigunean zegoen. Hiru probak eginda, ikusi zuten lehenengo taldeko erleek bigarrenekoek baino azkarrago ikasi zutela. Eta bigarren taldekoek hirugarrenekoek baino arrakasta handiagoa izan zutela.

Farmakologia

Aurrerapauso nabarmenak eman dituzte GIBaren detekzioan eta hiesaren tratamenduan. Elhuyar aldizkariak azaltzen dizkigu bi ikerketa hauen nondik norakoak. Orain arte, bi metodo erabili izan dira GIBa detektatzeko; lehena birusaren RNAren detekzioan oinarritzen da, eta bigarrena, GIBaren antigenoetako baten detekzioan, p24 proteinarenean. Infekzioa gertatu eta bi aste igaro ondoren egin daiteke lehena, eta bigarrena, berriz, hiru-lau aste igaro ondoren. Alde horretatik, biosentsoreak aukera ematen du GIBa detektatu eta lehenbailehen ezartzeko tratamendua. Aurkeztutako biosentsorea p24 proteinaren detekzioan oinarritzen da, baina oraingo sistemak baino 100.000 aldiz kontzentrazio txikiagoak detektatzeko gai da. Dagoeneko probatu dute pertsonetan, eta patentatuta dago. Gainera, beste antigorputz batzuekin, teknologia berak minbizi batzuen biomarkatzaileak detektatzeko ere balio du. Bigarren ikerketak erakutsi duenez, antierretrobiralik hartu behar ez izateko txertoa lortzeko bidean daude.

Alor honi jarraiki, Elhuyarrek beste albiste bat dakar. Listuan azaltzen den biomarkatzaile batean oinarrituta, Alzheimerra izateko arriskuaren berri ematen duen test diagnostiko bat garatu dute Geroa Diagnostics laborategietan. Gorka Orive EHUko Farmaziako irakasle eta Geroa Diagnosticseko ikertzaileak dio helburua metodo diagnostiko erraz bat sortzea dela, Alzheimerraren lehen sintomak azaldu aurretik diagnostikatzeko. “Orain erabiltzen diren metodoak konplexuak eta garestiak dira; esaterako, likido zefalorrakideoaren analisia eta PET edo RMN bidezko iruditeria”, azaldu du Orivek. Horrenbestez, garatu duten testa oso lagungarria izango litzateke asaldura erraz diagnostikatzeko eta tratamendu goiztiarra ezartzeko. Biomarkatzaile hori berria da, eta, Geroa Diagnosticsekoek jakinarazi dutenez, patentatuta dute.

Kimika

2016. urtean kimikan egin diren aurkikuntzarik esanguratsuenak daude irakurgai honetan. Taula periodikoko sei elementu berrien agerpena dugu lehenengoa. Horretaz gain, kimikan errekorrak hautsi dira: espezie neutro polarrena eta base sendoena. Rosetta zundak glizina aminoazidoa eta fosforoa detektatu zituen. Nobel saria ere ezin da ahaztu, makina molekularren inguruan egindako ikerketak, adibidez.

Hizkuntzalaritza

María Luisa García Lecumberrik, Martin Cooket UPV/EHU Ikerbasque irakasleak eta Jon Barker eta Ricard Marxer Sheffieldeko Unibertsitateko ikertzaileek osatzen duten taldeak bat datozen 3.207 pertzepzio oker identifikatu ditu ingeleserako, hau da, entzule ugari bat datozen hutsegiteak. Eskala handiko azterlan bat egin zuen taldeak eta honi esker, “hobeto uler ditzakegu hizketa hautemateko mekanismoak, eta zenbat eta hobeto ezagutu mekanismo horiek, orduan eta hobeto lagundu ahal izango zaie pertzepzio arazoak dituztenei, bai teknikoki bai klinikoki”, azaldu du ikertzaileak.

Zer da bruxismoa? Berriak azaldu digu:  Tentsioak askatzeko hortzak estutzea eta karraskatzea da. Hiru pertsonatik batek karraskatzen ditu hortzak, baina askok ez dakite arazoa dutela, gehienetan lotan zaudela gertatzen delako. Igor Horrillok UPV/EHUko Farmazia Fakultateko irakasle eta buruko osasunaren inguruan ikertzen duen CIBERSAM taldeko kideak dio “tentsioa kanporatzeko” modu bat dela. Halere, zientzialariek ez dakite nondik datorren oraindik bruxismoa.

Osasuna

DSM (Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders)-5eko lan-taldeen arabera garrantzitsua da landa ikerketak egitea nortasun-nahasteak dituzten pazienteak modu egokian diagnostikatuak izan daitezen, gaixotasun mentalak, hain zuzen. Ikerketa honen bitartez, Euskal Herrian hartutako lagin batean, DSM-5aren tresna berri hauek balioztatzeko landa ikerketa bat egin da. Euskal Herriak herrialde elebiduna izatearen berezitasuna dauka, horregatik eskala eta tresna hauek euskarara itzultzearen garrantzia ikusi da. Euskal Herrian hartutako lagin batean baliagarriak direla frogatu da.

Mikrobiologia

Infekzioei aurre egiteko bidea erraztuko duten ikerketak abian jarri dira baina oraindik oztopo nagusi bat dago gainditzeko: antibiotikoekiko erresistentzia. Ospitaleetan dauden bakterioei arreta eman diote. Euskal Herriko Unibertsitateko ikertzaile Zaloa Bravok aztertu duen bakterioak Acinetobacter baumannii du izena. “Ospitaleratutako pazienteetan infekzioak eragiten ditu. Horregatik, eta bakterioen ekologiaren ikuspuntutik, A. baumannii honek bizirik irauteko darabiltzan estrategiak aztertu ditugu“. Adituak azaldu duenez, denbora luzean bizirik irauten duen bakterioa da, hezetasun apala izanda edota jatekorik ez izanda ere lasai asko iraun baitezake. “Horri aurre egiteko ospitaleetan erabiltzen diren produktu desinfektatzaileak aztertu ditugu. Produktu eraginkorrak direla baieztatu dugu”, gehitzen du.

Ingurumena

Cheernoby Herbarium izeneko erakusketa ireki dute Donostiako Ingurumen Baliabideen Etxean, landare eta hazietan Txernobylgo hondamendi nuklearrak eragindako ondorioei buruzkoa. Bi elementu konbinatu dituzte. Batetik, Txernobylgo eremu baztertutik hartutako 30 landare ditu, eta, bestetik, istripuaren ondorioez hausnartzeko testu bana. Fotogramaren teknika erabili du artistak, erakusketako irudiak hartzeko. Teknika horrek bonba atomiko batek igorriko zukeenaren pareko argiarekiko muturreko esposizioa itxuratzen du. Maiatzaren 1era arte egongo da ikusgai.

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

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Egileaz: Uxue Razkin Deiako kazetaria da.

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César Tomé López hace algunas reflexiones sobre el descubrimiento del año 2016

Edición realizada a partir de materiales suministrados por eitb.eus

 

El artículo #Naukas16 Por qué el descubrimiento de las ondas gravitacionales no confirma la relatividad general…¿o sí? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. La detección de ondas gravitacionales: el nacimiento de una nueva astronomía
2. #Naukas16 Cómo escribir un libro de ciencia para niños
3. #Naukas16 Aproximadamente

Txina komunista da. Edo, agian, sozialista. Ala zer? José Luis Ferreirak erantzuten digu galderak bere artikuluan: Is China a Socialist country?

Zebra arraina etorkizunean farmako berriak aurkitzeko animalia-eredua izan daiteke. Oskar Gonzalezek aurreratzen digu etorkizuna,  The next “big” thing in drug discovery artikuluan.

Likidotik solidorako bidea ez dago beti tenperatura zehatz baten (fusio puntua) mende. Esaterako, aipatutako kontua ez dago ondo zehaztuta beiretan eta, esku artean, neurri nanometrikoko polimeroak baditugu, orduan asko korapilatzen da guztia. Baina DIPCko ikertzaileak gure erreskatera datoz: Glass transition in nano-structured polymers.

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

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Las cartas de Darwin, una serie para conocer aspectos sorprendentes de la vida del naturalista

En 1974 la Universidad de Cambridge inició un proyecto titánico. La idea surgió a petición de un académico retirado, Frederick Burkhardt, que con la ayuda de su esposa Anne y el zoólogo Sydney Smith, planteó al centro una tarea ardua y casi imposible: Recopilar, ordenar y publicar toda la correspondencia de Charles Darwin.

A primera vista puede parecer un proyecto sencillo. Al fin y al cabo, Darwin es una de las figuras más célebres de la Historia y tanto su trabajo como su vida son bien conocidos. Sin embargo, el naturalista era un escritor metódico e incansable que intercambió correspondencia con más de dos mil personas diferentes a lo largo de su vida. Las proporciones del proyecto se incrementan aún más si tenemos en cuenta que se incluyen no solo las cartas que Darwin escribió sino también, y esto es importante, las que recibió.

La estimación que hicieron los responsables de este proyecto superó por mucho sus expectativas puesto que actualmente se calcula que la cantidad total de textos a analizar supera ampliamente los 20.000 documentos.

Por supuesto, antes de la recopilación de Burkhardt, ya existían diversas publicaciones con diferentes cartas y notas de Charles Darwin. El ejemplo más significativo es la edición que la editorial John Murray, el sello que publicó originalmente toda la obra de Darwin, lanzó cinco años después de la muerte del naturalista y que llevó por título “Life and letters” [F1452.1,2 y 3].

3 volúmenes del Life and Letters (1887) | Imagen Javier Peláez

Aquella obra, editada en tres extensos volúmenes por su propio hijo Francis Darwin se publicó en 1887 y significó tan solo el pistoletazo de salida, puesto que en los siguientes años se vio acompañada por una segunda recopilación, con dos nuevos tomos, titulada “More letters” en 1903. [F1548.1 y 2]. Sin embargo, estas ediciones originales de Murray, junto con las posteriores a lo largo de los siguientes años, escasamente abarcan un 5% del total de cartas escritas y recibidas por Charles Darwin.

2 volúmenes del More Letters (1903) | Imagen Javier Peláez

Desde que se inició el proyecto de Cambridge University Press en 1974 se han publicado ya 24 tomos y los actuales responsables del trabajo (puesto que Burkhardt falleció en 2007) estiman que la colección completa alcanzará los 30 volúmenes y podría estar terminada en el año 2022.

Las razones que justifican un proyecto tan longevo son variadas. En primer lugar la extensa correspondencia de Darwin: sin contar con las cartas que se han perdido con el paso del tiempo, se estima que existen unos 15.000 escritos enviados o recibidos por Darwin dispersos por todo el mundo. Una buena parte de esa correspondencia se encuentra en museos, universidades o fundaciones a los que es más fácil acceder… pero el resto es propiedad de coleccionistas privados, muchos de ellos anónimos.

Otra razón que dificulta el trabajo de transcripción y edición de los textos es el inevitable paso del tiempo que ha dejado ilegibles muchos documentos. Sin contar con que la letra de Darwin tampoco facilita la tarea (es frecuente encontrar palabras o incluso frases enteras que no se entienden por la caligrafía del propio naturalista).

Ejemplo de algunas de las cartas recuperadas por el proyecto de Cambridge

Sin embargo este enorme y complicado proyecto tiene sus satisfacciones, muchas de ellas al alcance de cualquiera con un solo click de ratón. Actualmente el Darwin Correspondence Proyect ofrece públicamente más de 8.000 cartas, notas, dibujos y grabados, que se pueden consultar online en su web.

La cantidad de información disponible es inmensa y la idea de inaugurar esta serie titulada “Las cartas de Darwin” tiene como objetivo el conocer algunos aspectos poco conocidos de la biografía del naturalista inglés, utilizando la vasta colección de correspondencia que dejó a lo largo de vida.

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

El artículo Las cartas de Darwin: 50 años para un proyecto titánico se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Molekula sinple bat etengabe errepikatuz eratzen den makromolekulari polimeroa deritzo. Eguneroko bizitzan edonon aurki ditzakegu, hala nola, janzten ditugun arropetan, automobilgintzan, medikuntzako tresnerian…Gure gizartean, polimeroez ari garenean laborategietan sintetizatutakoak diren sustantziez hitz egiten da gehienbat, hala ere, ugariak dira baita era naturalean sortutakoak, karbohidratoak edota proteinak esaterako.

Guzti honi buruz aritu da Marian Iriarte, Polymat taldeko ikertzailea, Zientzialariren atal berri honetan. Bere esanetan, 60. hamarkadaz geroztik asko ugaritu da petroliotik eratorritako polimeroen erabilera eta gehiegizko erabilera honek hainbat arazo sorrarazi ditu.

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

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En París hay un monumento invisible. O visible por partes. Manu Arregi nos lo descubre auqnue al principio parezca que no lo va a hacer.

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

El artículo #Naukas16 Un monumento invisible se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Fotograma de “Cinema Paradiso” (1988) de Giuseppe Tornatore.

En 1990 el cineasta Martin Scorsese creó The Film Foundation, una fundación sin ánimo de lucro encomendada a la preservación y restauración de películas de cine clásico.

Probablemente esta fundación no existiría si Scorsese no hubiese tenido un momento revelador de la problemática cuestión de la preservación del patrimonio cuando, en un pase doble de cine al que asistió en su juventud, le chocó el triste estado en el que se encontraba la copia emitida de una importante película. Esa era La tentación vive arriba (1955), la famosa obra de Billy Wilder protagonizada por Marilyn Monroe. Una copia maltrecha de esa película se emitió justo después de una magnífica copia de Niágara, donde también aparecía Monroe y que se conservaba en mucho mejor estado pese a que ambas producciones contaban con dos años de diferencia. Así lo relató Scorsese durante la celebración del Festival de Cine de Nueva York en 2015 [1].

Scorsese asegura que más de la mitad de las películas realizadas antes de 1950 se han perdido, y sólo se conserva un 10% del cine mudo. Incluso películas más recientes se están deteriorando[2].

Uno de los motivos de estas pérdidas es que hasta 1950 el soporte de las películas se hacía con un material altamente inflamable, por lo que muchas películas se perdieron en incendios o se quemaron durante la proyección.

Solo en un incendio de 1965 en el depósito de la Metro Goldwing Mayer se perdieron más de 100 películas para siempre, entre ellas London after midnight de Tod Browning. Muchos de los cortometrajes de Georges Méliès, el mago-fundador del cine, se encuentran desaparecidos pese al empeño personal de Scorsese que ha conseguido recuperar y restaurar algunas de sus cintas[3].

En España, un incendio de un depósito en Madrid en 1944 destruyó buena parte del material rodado en la Guerra civil y muchas películas republicanas.

La historia del descubrimiento del material con el que se hacían las películas no tiene nada que ver con el cine. Es una curiosa historia que sirve para ilustrar cómo funciona la ciencia y la deriva de sus aplicaciones.

En 1860, los fabricantes estadounidenses de billares Phelan y Collander ofrecieron un cuantioso premio a quien consiguiese un material capaz de sustituir al costoso y escaso marfil que por aquel entonces se utilizaba para fabricar bolas de billar. John Wesley Hyatt, inventor estadounidense, se puso manos a la obra y descubrió un nuevo material: el celuloide.

El celuloide es un plástico a base de nitrato de celulosa y alcanfor. El nitrato de celulosa se obtiene tratando la celulosa extraída de las plantas con ácido nítrico. Esta sustancia plástica adquiría la forma deseada antes de endurecerse. Aparentemente era un material idóneo para fabricar bolas de billar; aun así, no consiguió ganar. Hyatt no había probado sus bolas de billar hasta el día del concurso. La sorpresa llegó en forma de estallidos y pequeñas explosiones que se producían durante el juego cada vez que las bolas de billar chocaban con fuerza entre sí. Había descubierto que el celuloide es inflamable [4].

El invento de Hyatt no servía para el billar, pero era un material muy versátil que acabaría teniendo mucho éxito por ser traslúcido y porque puede moldearse con calor reiteradamente, es decir, es un material termoplástico.

El celuloide se utilizó para fabricar mangos de cuchillos, monturas de gafas, peines y demás objetos de uso cotidiano. En México, a las muñecas elaboradas con celuloide se las denomina muñecas de sololoy. Sololoy es una transliteración de palabra inglesa celluloid. Las muñecas se fabricaron con ese material desde 1920 hasta 1979[5]. Todavía hoy, aunque cada vez con menos frecuencia, en México suele escucharse la expresión muñequita de sololoy para referirse de forma cariñosa a una niña, por comparación con la hermosura y delicadeza de aquellas muñecas de antaño.

Donde el celuloide tuvo una mayor aceptación fue en la industria cinematográfica, ya que durante muchos años los rollos de fotografía y cine se fabricaron con este material. Por este motivo a la industria del cine se le sigue llamando industria del celuloide.

El celuloide, por su flexibilidad y su transparencia óptica, resultaba un soporte idóneo para las películas. Sobre este soporte se suspende una emulsión coloidal gelatinosa de haluro de plata que es fotosensible y, por tanto, la responsable de la formación de imágenes.

El impacto de la luz sobre la suspensión del haluro de plata es suficiente como para movilizar electrones capaces de reducir alguno de los átomos de plata oxidada (de color blanco) a plata reducida (de color negro), generando lo que se llama una imagen latente. Esta imagen es imperceptible para el ojo humano, pero es la responsable de crear los núcleos a partir de los cuales se seguirá reduciendo la plata adyacente en el proceso de revelado.

En el caso de la película en color, aquí aparecen tres capas de haluro de plata las cuales están mezcladas con filtros que determinan el paso, en cada caso, de un espectro específico de la luz. De este modo, se terminan creando una capa amarilla, otra cian y otra magenta en el negativo después del revelado.

A partir de 1952 el celuloide cae en desuso y se comienza a utilizar el acetato de celulosa como soporte, un poco más opaco, pero más estable. En la actualidad, las películas de Kodak y Eastman son de un polímero de poliéster sintético denominado ESTAR, que es prácticamente inalterable.

Esta historia es muy representativa de cómo funciona la ciencia y lo dispares que pueden llegar a ser sus aplicaciones. A veces esas aplicaciones llegan inmediatamente. A veces tardan años, décadas. A veces no llegan nunca. A veces ni se pretenden. Lo hermoso de esta historia es que un uso inesperado de un material que perdió el concurso que pretendía ganar, es el material que le dio nombre al cine y el que, a la vez, truncó y posibilitó su existencia.

Fuentes:

[1] Martin Scorsese on Fighting For Film Preservation and Not Believing in ‘Old Movies’. Wil Barlow, octubre de 2015. Indie Wire.

[2] Save that Movie! Susan King, octubre de 1997. Los Angeles Times.

[3] La frágil vida del séptimo arte. Esteban Ramón, septiembre de 2013. RTVE.

[4] Todo es cuestión de química. Deborah García Bello, 2016. Ed. Paidós.

[5] Muñequita de Sololy. Arturo Ortega Morán, febrero de 2012. Cápsulas de lengua.

Sobre la autora: Déborah García Bello es química y divulgadora científica

El artículo La flamante historia del celuloide se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Juan Ignacio Pérez eta Miren Bego Urrutia Oxigenoa

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Urpekarien oxigenoa atalean azaldu dugun bezala, itsas ugaztunek badituzte urperatzea ahalbidetzen duten berezko oxigeno-biltegiak. Itsas txakurrak, esaterako, 80 minututan egon daitezke urperatuta arnas egitera irten beharrik gabe.

Irudia: Ugaztun gehienok lehortarrak gara, baina badira itsasoan bizi direnak edo bizimodu urlehortarra dutenak ere.

Itsas txakurrek beren ehunetan oxigenoa gordetzeko duten ahalmenari esker, arnas egiteari utz diezaiokete lo egiten duten artean. Harrigarria bada ere, fokak hogei minututan egon daitezke arnas egin gabe lo daudenean. Lo egiten hasi eta berehala jaisten da mioglobinaren oxigeno-kontzentrazioa; loaldiaren lehen minutuan oxigeno-kontzentrazioaren % 20ko jaitsiera gertatzen da. Baina ondoren, orekatu egiten da oximioglobinaren kontzentrazioa eta konstante mantentzen da berriro arnas egiten hasi arte. Bitartean, bi dira mioglobinarekin konbinatua dagoen oxigenoaren kontzentrazioa ez jaisteko mekanismoak. Batetik, metabolismo-tasa baxuagoa mantentzen dute itsas txakurrek; hau da, oxigenoa ―eta energia, noski― aurreztu egiten dute. Bestetik, mioglobinari hemoglobinak ematen dio apurka-apurka gastatzen doan oxigenoa, hemoglobina ere oxigeno-biltegi garrantzitsua baita. Bukatzeko, aipatzekoa da fokek ez dutela metabolismoaren bide anaerobikorik erabiltzen; horixe da, hain zuzen ere, erabil lezaketen beste mekanismo bat, baina aukera hori baztertu dute.

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

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

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El modelo estándar

El conocido como modelo estándar de partículas es una de las teoría científicas de más éxito de la historia, tal es la cantidad de cosas que explica y el número de veces que ha sido puesto a prueba. De hecho, pocas teorías físicas tienen la robustez del modelo estándar en términos estadísticos. Desde que se propusiese hace cuarenta años ha pasado todos los ensayos ampliamente.

Con todo, y como les ocurre a todos los modelos, tiene algunos problemas que no son precisamente fáciles de responder. Por ejemplo, no explica por qué hay más materia que antimateria en el universo, cuando en principio no existe ninguna razón para que una fuese más abundante que la otra.

Pero a grandes males, grandes remedios. Los científicos a los largo de la historia han especulado con distintas posibilidades que podrían solucionar un problema desde el punto de vista teórico y después han realizado experimentos y observaciones para comprobar que ello era así. Lo hizo Einstein cuando desarrolló su teoría general de la relatividad y lo hizo Pauli cuando llegó a la conclusión que tenía que existir una partícula que hoy conocemos como neutrino.

Ahora, cuatro físicos teóricos, Guillermo Ballesteros, Javier Redondo, Andreas Ringwald y Carlos Tamarit, han desarrollado un nuevo modelo, al que llaman SMASH, que extiende mínimamente el estándar con resultados espectaculares: soluciona cinco de los problemas del modelo estándar de una tacada.

SMASH. APS/Alan Stonebraker

En SMASH se añaden 6 nuevas partículas a las 17 existentes. Las nuevas partículas son tres neutrinos pesados diestros, un fermión con triplete de color, una partícula llamada ro que le da masa a los neutrinos diestros y que, junto con el bosón de Higgs, es la responsable de la inflación cósmica, y un axión, que es una partícula candidata a ser la constituyente de la materia oscura.

Con estas 6 partículas el SMASH hace 5 cosas: produce el desequilibrio observado materia-antimateria que hay en el universo; crea las misteriosas masas diminutas de los neutrinos zurdos; explica la simetría tan extraña que presenta la interacción fuerte que es la que mantiene a los quarks en los núcleos de los átomos; incluye el origen de la materia oscura; y, por si fuera poco, explica la inflación cósmica.

¿Irá a alguna parte este modelo? ¿Conseguirán sus autores el Nobel?¿Será esto el ansiado cambio de paradigma de la física? No hay que correr tanto. De momento hay cosas que SMASH no explica, como el llamado problema de jerarquía o la constante cosmológica.

Pero una cosa sí tiene muy buena el nuevo modelo: hace predicciones claras y medibles. Por ejemplo, SMASH dice que la masa de los axiones tiene que estar entre 50 y 200 microelectronvoltios. Nuevas observaciones del fondo cósmico de microondas y los resultados de los experimentos que buscan axiones pueden decir más pronto que tarde si esta nueva hipótesis es nuestro mejor modelo del universo o hay que descartarla completamente.

Referencia:

Guillermo Ballesteros, Javier Redondo, Andreas Ringwald, and Carlos Tamarit (2017) Unifying Inflation with the Axion, Dark Matter, Baryogenesis, and the Seesaw Mechanism Phys. Rev. Lett. doi: 10.1103/PhysRevLett.118.071802

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

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

El artículo Un poco más allá del modelo estándar se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Los problemas de pesas y balanzas son muy frecuentes en la matemática recreativa. Revisando el libro 100 Great Problems of Elementary Mathematics – 100 grandes problemas de matemática elemental he recordado un problema clásico de pesas del siglo XVII y me ha parecido interesante, por su atractivo, su interés y su sencillez, recordarlo en esta sección del Cuaderno de Cultura Científica.

El problema fue propuesto por el matemático, lingüista, filósofo y poeta francés Claude Gaspard Bachet de Méziriac (1581-1638), quien realizó la traducción al latín y la edición, en 1621, de la obra Arithmetica del matemático griego Diofanto (siglo III), dentro de su libro Problèmes Plaisants et Délectables, qui se font par les nombres – Problemas placenteros y deliciosos que se plantean con los números (1612).

Cuadro, de autor desconocido, del matemático francés Claude Gaspard Bachet de Méziriac

El problema propuesto por el matemático francés dice así:

Problema de pesas de Bachet de Méziriac: Determinar el menor número de pesas, y su peso en kilos*, necesarias para pesar cualquier cantidad de kilos entre 1 y 40, ambas incluidas (sin admitir fracciones).

[* En el texto original son libras]

Aunque no se dice explícitamente en el texto del problema, se está refiriendo a que las pesadas se realizan con una balanza de dos brazos, o respectivamente de dos platos, de forma que los pesos se pueden colocar en cualquiera de los dos platos para conseguir obtener el peso que se desea (similar a la que podemos ver en la siguiente imagen, aunque con la licencia de que la de la imagen no aguantaría los pesos de los que estamos hablando). Así, si se tiene una pesa de 9 kilos y otra de 5 kilos, se pueden pesar 4 kilos de naranjas, poniendo en uno de los platos la pesa de 9 kilos y en el otro la pesa de 5 kilos con las naranjas. Matemáticamente, estamos realizando la operación resta, 9 kilos – 5 kilos = 4 kilos.

Es decir, dadas unas pesas con unos determinados pesos, se puede conseguir pesar cualquier cantidad obtenida como suma o resta de los valores de las pesas.

Balanza de dos brazos, o dos platos

En el libro 100 Great Problems of Elementary Mathematics se plantea esencialmente el mismo problema, aunque en el enunciado se incluye ya la información de que son 4 pesas, con una literatura un poco más atractiva para un lector general.

Problema: Un mercader tenía una pesa de 40 kilos*, pero se le cayó y se rompió en 4 piezas distintas. Cuando se pesaron las piezas se comprobó que cada una pesaba una cantidad exacta de kilos y que entre las cuatro se podía pesar cualquier cantidad de kilos* entre 1 y 40. ¿Cuántos kilos* pesan cada una de las piezas?

Portada del libro de Claude Gaspard Bachet de Méziriac, “Problèmes Plaisants et Délectables, qui se font par les nombres” (1612)

Razonemos de forma similar a como lo hizo Bachet hace 400 años. La idea de Bachet es empezar con dos pesas de formas que podamos pesar cualquier cantidad entre 1 y n, para n lo más grande posible. Es evidente que la solución son dos pesas de 1 y 3 kilos, con las que se pueden conseguir los pesos entre 1 y 4 kilos:

1 = 1, 2 = 3 – 1, 3 = 3 y 4 = 1 + 3.

Recordemos que sumar significa poner las pesas en el mismo plato, mientras que restar significa ponerlas en platos distintos.

Sin embargo, para otras cantidades habríamos tenido la misma cantidad de pesos, pero no comprendidos entre 1 y n. Por ejemplo, con pesas de 2 y 3 kilos se obtienen 1, 2, 3 y 5 kilos, pero no 4 kilos.

Ahora, habría que ver que pesa añadir para obtener todos los pesos entre 1 y n, para n más grande que 4. Como tenemos ya las dos pesas de 1 y 3 kilos, y hemos conseguido pesar todos los pesos entre 1 y 4 kilos, tenemos que tomar una pesa cuya diferencia con el máximo conseguido hasta ahora, 4 kilos, sea el siguiente peso, 5 kilos (por lo tanto, 9 kilos, ya que 9 – 5 = 4, o lo que es igual, 9 = 2 x 4 + 1), ya que así se consiguen todas las cantidades desde 5 kilos hasta dicha cantidad, 9 kilos, al ir restando de 9 kilos (es decir, poniendo en el otro plato) todas las cantidades desde 1 hasta 4:

5 = 9 – 4 = 9 – (1 + 3), 6 = 9 – 3,

7 = 9 – 2 = 9 + 1 – 3, 8 = 9 – 1, 9 = 9.

Pero además, también podemos conseguir todos los pesos entre 9 y 9 + 4 = 13 kilos:

10 = 9 + 1, 11 = 9 + 2 = 9 + 3 – 1,

12 = 9 + 3, 13 = 9 + 4 = 9 + 3 + 1.

Por lo tanto, con 3 pesas de 1, 3 y 9 kilos se consiguen todos los pesas entre 1 y 13 kilos.

El número 13 en una tipografía creada por Jamie Clarke, con Elliot Jay Stocks, para 8 Faces Magazine

De hecho, estamos estableciendo el método general. Supongamos que tenemos pesas A, B, C,… con las que conseguimos pesar desde 1 a n kilos. Ahora consideramos una nueva pesa P de p kilos, que excederá a n en exactamente n + 1 kilos (para poder conseguir todas las cantidades intermedias), es decir, p – n = n + 1, o equivalentemente, p = 2 n + 1. Y de esta forma es posible pesar desde 1 hasta p + n = 3 n + 1 kilos.

En consecuencia, la siguiente pesa, la cuarta, tendrá 2 x 13 + 1 = 27 kilos, y nos permitirá contar hasta 3 x 13 + 1 = 40 kilos. Por lo tanto, la solución del problema es que se necesitan 4 pesas, cuyos pesos son 1, 3, 9 y 27 kilos, respectivamente.

Página del libro de Claude Gaspard Bachet de Méziriac, Problèmes Plaisants et Délectables, qui se font par les nombres (1612), en el que se propone y resuelve el problema de las pesas

Como la construcción que hemos dado es general, podemos plantearnos cuál sería el valor de la siguiente pesa y hasta que cantidad conseguiríamos pesar. La pesa tendría un valor de 2 x 40 + 1 = 81 kilos y se podría pesar con las 5 pesas hasta 3 x 40 + 1 = 121 kilos.

Llegados a este punto seguro que nos hemos dado cuenta de que las cantidades de las pesas son las potencias de 3, es decir, 1 = 30, 3 = 31, 9 = 32, 27 = 33 o 81 = 34. De hecho, no es difícil demostrar que las pesas van a ser de 30, 31, 32, …, 3k kilos y el peso máximo que se puede conseguir con ellas es 30 + 31 + 32 + … + 3k. Además, esta última expresión, utilizando la formula de la suma finita de potencias, es igual a (3k+1 – 1) / 2.

Con cinco pesas cuyos valores sean 1, 3, 9, 27 y 81 se pueden pesar todas las cantidades entre 1 y 121 kilos. Números representados con la fuente Tropical, diseñada por Alejandro Paul Joluvian, en 2017

Pero podemos plantear la solución del problema de pesas de Bachet de Méziriac de otra forma, como aparece en el excelente libro Famous puzzles of Great Mathematicians. Teniendo en cuenta que si ponemos las pesas en un plato u otro la cantidad de las mismas se suma o se resta, la idea es representar cualquier cantidad C, entre 1 y 40, de la siguiente forma

C = a1p1 + a2p2 + … + ampm,

donde p1, …, pm son los valores de las pesas y los coeficientes ai toman los valores -1 (si se coloca la pesa de valor pi en el plato de la balanza en el que está el objeto que queremos pesar), 0 (si no se utiliza la pesa pi) y 1 (si se coloca la pesa de valor pi en el plato contrario al que está el objeto que queremos pesar).

Como los coeficientes ai pueden tomar tres valores diferentes, -1, 0, 1, la expresión anterior nos sugiere que utilicemos un sistema en base 3. Es decir, los pesos serían p1 = 30 = 1, p2 = 31 = 3, p3 = 32 = 9,… y las cantidades obtenidas serían (las colocamos ahora en orden inverso)

C = am 3m – 1 + am – 1 3m – 2 + … + a3 32 + a2 31 + a1 30,

que como número en el sistema en base 3 se representa (amam – 1 … a3 a2 a1)3. Y permite representar todos los números hasta (1 1 … 1 1 1)3. Por ejemplo, para m = 5 pesas, el máximo número representado es (1 1 1 1 1)3 = 34 + 33 + 32 + 31 + 30 = (35 – 1) / 2 = 121.

Por ejemplo, el número 65 se representaría como

65 = 1 x 81 + (– 1) x 27 + 1 x 9 + 1 x 3 + (– 1) x 1.

Página del libro Mathematical recreations and essays (1892), de W. W. Rouse Ball, en la que se incluye el problema de las pesas de Bachet, con sus dos variantes, y se inicia su resolución

El matemático y abogado británico W. W. Rouse Ball recoge el “problema de las pesas de Bachet” en su célebre libro Mathematical recreations and essays – Recreaciones matemáticas y ensayos (1892). En el mismo plantea dos opciones para el problema, la original en la que se pueden colocar las pesas en ambos platos de la balanza, y cuya solución sabemos que está formada por pesas con valores potencias de 3, es decir, 1, 3, 9, 27, y la otra en la que solo se pueden colocar las pesas en el plato opuesto al plato en el que se coloca el objeto que se quiere pesar. En esta segunda variante las pesas se pueden poner o no, luego solo tenemos la opción de que se sumen o no, pero no que se resten, en conclusión tenemos un sistema binario y la solución son las potencias de 2 para las pesas, 1, 2, 4, 8, 16, 32.

Sin embargo, el problema de las pesas de Bachet de Méziriac tiene un origen mucho más lejano en el tiempo. La primera vez que aparece, que se tenga constancia, es en el Liber Abaci – Libro del ábaco (1202) de Leonardo de Pisa, conocido como Fibonacci. En la edición de 1857 de Baldassarre Boncompagni es el problema “De IIIIer pesonibus, quorum pondus erat librarum quadraginta” que aparece en la página 297 del volumen 1.

Página de la edición de Baldassarre Boncompagni de 1857 del “Liber Abaci” (1202) de Leonardo de Pisa, en la que aparece el problema de las cuatro pesas para conseguir todos los pesos entre 1 y 40

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“Bosque de números” (2017), de Emmanuelle Moureaux en The National Art Center, Tokyo. Gracias a @molinos1282

Bibliografía

1.- Heinrich Dörrie, 100 Great Problems of Elementary Mathematics, their history and solution, Dover, 1965.

2.- Claude Gaspard Bachet de Méziriac, Problèmes Plaisants et Délectables, qui se font par les nombres, 1612.

3.- Miodrag S. Petrovic, Famous Puzzles of Great Mathematicians,AMS, 2009.

4.- W. W. Rouse Ball, Mathematical recreations and essays, Macmillan and Co., 1892.

5.- Leonardo de Pisa, Liber Abaci (1202), volumen 1 de la edición Baldassarre Boncompagni, 1857.

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 Un problema clásico de pesas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Amaia Portugal Fetuan garunaren eta bizkarrezur muinaren arteko konexioa osatu baino lehen ere, hasia da eskuen arteko baten aldeko hautua. Horregatik, pertsona bat ezkertia ala eskuina izatea garunak erabakitzen duela uste izan den arren, litekeena da lepotik behera egotea benetako gakoa.

Zerk egiten gaitu eskuin edo ezkerti? Zer dela eta dugu gehienok esku eskuinaz idazteko joera, eta zergatik dira gutxi gorabehera hamarretik bat baino ez, gauza bera ezkerraz egiten dutenak? Oraindik erantzun zehatzik ez duten galderak dira, baina honetan guztian garunak zerikusia izan behar duela eman da ontzat aspalditik. Bada, ikerketa berri baten arabera, akaso gakoa ez dago burmuinean; edo ez hor bakarrik, behintzat. Lepoan behera egin, eta eskuin edo ezkerti izateko funtsa bizkarrezur muinean egon daitekeela ondorioztatu dute Bochumgo Ruhr Unibertsitatean (Alemania) egindako ikerketa batean.

1. irudia: Zer dela eta idazten dute batzuek ezker eskuaz? Bizkarrezur muinean egon daiteke gakoa. (Argazkia: *Physalis / CC BY-SA 2.0)

Lan honetan egiaztatu dutenez, fetuak aste gutxi batzuk baino ez dituenean ere, haren bizkarrezur muinak daukan jarduera genetikoa asimetrikoa da dagoeneko. Asimetria hori eskuina ala ezkerra aukeratzearekin lotuta dagoela uste dute ikertzaileok, eta horregatik, bizkarrezur muina jarri dute auzi honen erdian. Hala ere, goizegi da burmuinaren rola baztertzeko, eta litekeena da, gainera, biak ala biak faktore osagarriak izatea. Ikerketa honen berri eLife aldizkarian eman dute.

1980ko hamarkadan egin izan ziren ultrasoinu eskanerren arabera, haurdunaldiaren zortzigarren asterako, fetuan nabaria da hasia dela hautua: ezker ala eskuin, lehentasuna ematen zaio bi eskuetako bat mugitzeari. Are gehiago, hamahirugarren asterako, oraindik osatzen ari den haurrak nahiago du hatz lodi bat xurgatu bestea baino, aurrez egin izan diren ikerketek erakutsi dutenez.

2. irudia: Judith Schmitz and Sebastian Ocklenburg ikertzaileak. (Argazkia: © RUB, Marquard)

Besoaren mugimenduak garuneko kortex motor ataletik abiatzen dira. Burmuinak seinalea igortzen dio bizkarrezur muinari, eta honek itzulpen lanak egiten ditu, agindua mugimendu bihurtuz. Fetuaren hastapenetan, baina, kortex motorra ez dago bizkarrezur muinari konektatuta, eta lotura hori osatu baino lehen ere, badirudi hasiak direla eskuinaren ala ezkerraren aldeko lehen zantzuak. Argudio hori baliatu dute hemen, bizkarrezur muinari erreparatzeko. “Fetuek asimetria nabarmenak dituzte besoen mugimenduetan, kortex motorrarekin lotura funtzionala gertatu aurretik ere. Horregatik, oso litekeena da muineko geneen espresioan dauden asimetrietan egotea honen guztiaren oinarri molekularra”, defendatu dute artikuluan.

Hain zuzen, haurdunaldiko zortzi eta hamabigarren asteen artean zeuden bost giza fetu aztergai hartu, eta haien bizkarrezur muineko geneen espresioari behatu diote lan honetan. Hala, egiaztatu dutenez, zortzigarren asterako, antzemateko moduko desberdintasunak zeuden bizkarrezur muinaren alde bietako gene kopuruaren espresioan. Alde horiek, gainera, besoen eta hanken mugimenduak kontrolatzen dituzten bizkarrezur muinaren ataletan ageri ziren, zehazki. Ikerketan iradokitzen denez, ingurune faktoreek eragingo lituzkete gorabehera horien gene jardueran, epigenetikaren bitartez.

Erreferentzia bibliografikoa:

Sebastian Ocklenburg et al. Epigenetic regulation of lateralized fetal spinal gene expression underlies hemispheric asymmetries. eLife, 2017, DOI: 10.7554/eLife.22784

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

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Uno de los grandes acontecimientos científicos de 2016 fue la detección de ondas gravitacionales. Y Francis Villatoro lo tenía que contar.

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

El artículo #Naukas16 Viajando en el tiempo y en el espacio se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. #Naukas14 Viajando al foco del Sol
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3. #Naukas16 ¿Que te chupe la qué?

No está claro de dónde se sacó Paracelso el tratamiento para la sífilis a base de mercurio. Pudo haberlo aprendido en alguno de sus viajes; hay indicios, por ejemplo, de que en la India algunos iatroquímicos recomendaban mercurio para la enfermedad de los portugueses (sífilis). Pero perfectamente el descubrimiento pudo ser un caso de serendipia dado que Paracelso había extendido la dualidad mercurio-azufre tan habitual en los textos alquímicos musulmanes a la tria prima (la Santísima Trnidad), consistente en mercurio (alma), azufre (espíritu) y sal (cuerpo), y experimentaba con ella siempre que tenía ocasión.

Pero, si bien había tenido un éxito mayúsculo con el tratamiento de la sífilis, no se suele hacer mención de la cantidad considerable de gente a la que pudo perjudicar haciendo experimentos con pócimas y mezclas que, no solo no eran efectivas, sino manifiestamente tóxicas.

Con todo, Paracelso era un gran observador y algo aprendía siempre de todos los pacientes a los que trataba. Por ejemplo, describió la relación existente entre niños con cretinismo (una enfermedad congénita asociada a una deficiencia en la glándula tiroides) y padres con bocio (un aumento de tamaño de la glándula tiroides). De hecho, la mayor contribución de Paracelso a la medicina, sin duda, es la idea de que los médicos deben actuar sobre lo que observan más que seguir ciegamente lo que diga la autoridad.

Sus éxitos le dieron la confianza (algo de lo que, por otra parte, nunca anduvo escaso) para criticar abiertamente a los médicos de su época y señalar públicamente su ignorancia y codicia. Sin embargo, de los iatroquímicos (a los que él se refiere como médicos espagiritas, donde espagiria es un término inventado por él para referirse a la producción de medicamentos por métodos alquímicos) dice lo siguiente:

“Alabo a los […] médicos espagiritas, porque no se asocian con gandules o van por ahí majestuosos en su satenes, sedas y terciopelos […] sino que están a su trabajo junto al fuego pacientemente noche y día. No se dedican a pasearse, sino que buscan su entretenimiento en el laboratorio, usan vestidos sencillos de piel y mandiles de cuero en los que limpian sus manos [porque] introducen sus dedos entre los carbones, en la suciedad y la basura y no en anillos de oro. Están manchados de hollín y suciedad como los herreros y los carboneros, y por tanto lucen poco […] no alaban sus remedios sin mesura, ya que saben que el trabajo debe alabar al maestro y no el maestro al trabajo. […] Por tanto se dejan de todas esas cosas y se ocupan de trabajar con sus fuegos y de aprender los pasos de la alquimia”

Frobenius poco antes de caer enfermo

Entonces, alrededor de 1525, cuando Paracelso se acercaba a los cuarenta, tuvo la fortuna de ser llamados a consultas a Basilea por Johann Froben (Frobenius) a causa de una importante infección en la pierna, un humanista y editor de enorme influencia. La infección era de tal entidad que se consideró la amputación para salvar su vida, pero Paracelso recomendó un tratamiento mucho menos drástico y Frobenius, por la razón que fuese, sobrevivió, llevándose Paracelso el mérito. Esto junto a los consejos médicos que dio a un buen amigo de Frobenius, y visitante en esos momentos, llamado Erasmo de Rotterdam, fue lo que le consiguió a Paracelso el puesto de médico municipal en Basilea.

Poco después comenzó a dar clases de medicina en la universidad. Y aquello fue la revolución.

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

El artículo Paracelso y los médicos espagiritas (3) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. Paracelso, el sistemático borrachín que trató la sífilis (2)
2. Paracelso, el Lutero de la alquimia (1)
3. Ciencia en la cocina: crujiente de mandioca con queso de Paracelso

Gotzone Barandika 2016. urteak alde egin du, eta egokia liteke gogora ekartzea zeintzuk izan diren kimikan egindako aurkikuntza zientifiko aipagarrienak.

Zer esanik ere ez, hautaketak egitean beti baztertzen dira gauzak. Horregatik, barkamena eskatzen dut aldez aurretik, hemen aipatutakoak dozena erdi lorpen baino ez dira eta. Gainera, horietatik batzuk, kimikari ez ezik, zientzia eta teknologiako arlo askori daude atxikita.

Jarduera ofizialen artean, sei elementu berrien “bataioa” dugu aipagarriena (1. Irudia). IUPAC (Union of Pure and Applied Chemistry) da taula periodikoko elementu kimikoez arduratzen den erakundea, eta horrek izen ofiziala jarri die 113, 115, 117 eta 118 elementuei. Guztiak ez dira jaio berriak. Izan ere, moskovioak (Mc ikurra eta 115 zenbaki atomikoa dituena), lehenbizikoz jaunartzeko adina gainditua du, 2004an deskubritu zutelako. Tenesoa (Ts, 117), pixka bat zaharragoa da, 2010ekoa, hain zuzen ere. Nihonioa (Nh, 113) eta oganesona (Og, 118), gaztetxoenak, kinta berekoak dira: 2015ekoak, hain justu ere. Horrela, dagoeneko 7. periodoa beteta dago taula periodoan. 1869an Mendeleyevek proposatu zuen taula periodiko “modernoa”, eta orduan 60 elementu ezagutzen ziren. Kimikari errusiarra harrituta egongo zen egun, kopurua bikoiztu delako ia ia.

1. irudia: Taula periodiko berriena.

Kimikan errekorrak ere hausten dira. Izan ere, 2016an bi marka jausi dira: espezie neutro polarrena eta base sendoena. Lehen kasuan, aurreko errekorra hurbila zen: 2015ekoa, hain zuzen ere. Izan ere, O’Hagan eta laguntzaileek (University of St. Andrews, Eskozia) 1,2,3,4,5,6-hexafluoroziklohexanoa prestatu zuten eta bera jo zuten molekula polarrentzat

Baina txapela denbora laburrean egon da eskoziarren buruetan. Izan ere, urte bat geroago Alemaniako Max Planck Institutuko Müllen eta laguntzaileek bentzeno hexaordezkatu bat sintetizatu zuten, eta aurreko konposatua baino basikoagoa suertatu zen. Txapeldun berriaren izenak (hots 5,6-diaminobentzeno-1,2,3,4-tetrakarbonitriloak) erakusten du horren zergatia. Alegia, karbonitrilo talde elektronegatiboek eta amino talde elektropositiboek molekularen kontrako muturretarantz bideratzen dute karga-banaketa, eta horrela molekulan behin-betiko dipolo sendoa sortzen da. Bigarren errekorra hausteko denbora luzeagoa behar izan da, 2008an gertatu baita haustura.

Tian eta laguntzaileek (University of Sydney, Australia) litio monoxido anioia sintetizatu zuten, eta urrezko domina lortu zuten espezie basikoen artean. Zortzi urte geroago, podiumetik bota zuten litioaren anioia. Garaile berria beste bentzeno ordezkatu bat da (anioi orto-dietinilbentzilikoa), baina domina Australian geratu zen. Izan ere, zientzialariak hainbat unibertsitatekoak dira, Sydneykoa barne.

Rosetta, izen erromantikoa da, eta agian horregatik jarri zioten izen hori espaziora bidali zuten zundari 2004an. Hamar urteko bidaia egin behar izan zuen Rosettak 67P/Churyumov-Gerasimenko kometara iritsi ahal izateko baina lortu egin zuen, eta geroztik lanean dabil. Han aurkikuntza harrigarria egin zuen 2016an: glizina aminoazidoa eta fosforoa detektatu zituen. Aurkikuntzaren garrantzia erraz ulertzen da kontuan izanda bi osagai horiek ezinbestekoak direla DNAn zein zelulen mintzetan.

Beti ere gailuen esparruan, eta litio-baterietan egindako aurrerakuntzak aipatu behar dira. Bateria hauek aplikazio anitzetan erabiltzen dira, baina arriskutsuak dira sua har dezaketelako. Hori ekiditeko, Chen eta laguntzaileek (Stanford University, Estatu Batuak) polimero hedakor bat garatu dute, elektrodoetan jartzeko. Sistema konplexua da: polietilenoa eta grafenoz estalitako nikel partikulak. Gailua berotzen denean, polietilenoa hedatu egiten da, eta sistemak ezin du lan egin. Horrela, bateria berriz abian jarri ahal izateko, tenperatura jaitsi egin behar da.

2016ko kimikako aurkikuntza garrantzitsuenak aipatu nahian, ezin da ahaztu Nobel saria. Saritutako aurkikuntzak ez dagozkio igaro den urteari ez ezik, hainbat urtean zehar egindako lanari ere badagokio. Zientzialariak dira Jean-Pierre Sauvage (Frantzia), Fraser Stoddart (Erresuma Batua) eta Bernard Feringa (Holanda), eta hirurek garatu dituzte makina molekularrak. Nanogailu hauen funtzioak asmatzen gabiltza dagoeneko (2. Irudia).

2. Irudia. Makina molekularra DNAren hariak banatzen.

Beraz, aukeratutako dozena erdi elementu bataiatu berri horretan baditugu bi errekor hautsi, eta hiru gailu (Rosetta, litio-bateriak eta nanomakinak). Ikusteko dago 2017ak dakarrena…

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Egileaz: Gotzone Barandika UPV/EHUko Kimika Ez-Organikoko irakaslea da.

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Los animales –humanos incluidos, por supuesto- son sistemas orgánicos autoorganizados cuya estructura permanece en el tiempo, o se modifica a lo largo de su desarrollo de acuerdo con un patrón preestablecido. Hasta que mueren, claro está.

El genoma porta, de forma codificada, las instrucciones a partir de las cuales se forma y funciona cada individuo. Incluye, por lo tanto, las instrucciones que determinarán, en interacción con las condiciones ambientales, el modo en que desempeñe sus funciones. Éstas pueden agruparse en las siguientes categorías: (1) mantenimiento de la integridad estructural y funcional del organismo; (2) adquisición y procesamiento de los recursos necesarios para producir copias de sí mismos; y (3) control de los procesos implicados en las funciones anteriores y en las relaciones (del tipo que fueren) con el resto de organismos del mismo o de otros linajes.

Hay muy pocas características animales que puedan ser consideradas realmente universales. Todos son organismos pluricelulares; sus células son eucariotas; y tienen un modo heterótrofo de alimentación, o sea, necesitan materia orgánica procedente de otros organismos. Casi todos se reproducen sexualmente (aunque unos cuantos son capaces de hacerlo asexualmente también) y unos pocos sólo se reproducen mediante partenogénesis. La inmensa mayoría han de ingerir el alimento, ya que no pueden absorberlo directamente del exterior, como hacen los hongos. Casi todos tienen metabolismo aerobio. Y casi todos disponen también de un sistema de control e integración. Muchos tienen capacidad de desplazamiento.

Los animales intercambian materia y energía con el exterior y sobre ese intercambio ejercen grados variables de control. El intercambio de materia puede estar relacionado con la economía de agua y sales. También puede tratarse de procesos implicados en la renovación de los componentes estructurales y la generación de nuevas estructuras (somáticas o reproductivas), o de la provisión del oxígeno y la energía necesarios para generar las moléculas de alto contenido energético –ATP principalmente- con las que alimentar las actividades propias del animal, tanto internas como externas.

Como en el resto de seres vivos, para comprender la biología de los animales es preciso tener en cuenta que los que existen hoy son el (hasta ahora) último eslabón de un linaje que se remonta a un antepasado común en el origen de la vida. No es posible fijar con exactitud el momento en que aparecieron pero se puede aventurar que ocurrió hace unos sesicientos millones de años. A lo largo de los tiempos han ido apareciendo nuevos linajes, a los que agrupamos bajo diferentes categorías a efectos taxonómicos, y han ido despareciendo otros. La categoría taxonómica básica es la especie, y está formada por el conjunto de individuos que pueden reproducirse entre sí dando lugar a descendencia fértil1. Los individuos de un mismo linaje presentan siempre una cierta variabilidad genética, provocada por efecto de las mutaciones y de la recombinación entre los genomas de los gametos que se unen para dar lugar a un nuevo individuo. Y pueden aparecer nuevos linajes por efecto de la selección natural y la deriva genética.

Decimos que los animales (individuos o linajes) se adaptan a unas determinadas condiciones cuando sus características fenotípicas son más adecuadas (para su desempeño bajo las referidas condiciones) que las anteriores a producirse la adaptación en cuestión. Ésta puede consistir en una respuesta de carácter fenotípico (de tipo fisiológico o etológico) de un individuo a un cambio ambiental, o en la aparición de una variante génica más adecuada que la anterior para el desempeño de los animales que la poseen; esta segunda modalidad, al contrario que la primera, se refiere a procesos que cursan a través de generaciones. En ambas acepciones del término es clave la noción de “adecuación” o, más propiamente, “aptitud”. Una adaptación siempre conlleva una mejora de la aptitud, y como consecuencia de ello, el individuo o el linaje que experimenta esa mejora se ve favorecido en términos de potencial reproductivo. O sea, es capaz de producir un mayor número de descendientes.

Teniendo en cuenta lo anterior, decimos que un determinado rasgo o una respuesta biológica tienen valor adaptativo cuando propician una mejora de la aptitud. No todos los rasgos animales son consecuencia de una adaptación. También decimos que sobre los animales actúan presiones selectivas; una presión selectiva es un factor, del tipo que sea, susceptible de inducir variaciones en el grado de aptitud de los individuos pertenecientes a un determinado linaje y, por ello, favorecer las variantes génicas que proporcionan mayor aptitud, provocando un aumento de su frecuencia en ese linaje.

La adecuación (o aptitud) no es estable a lo largo del tiempo, sino que depende de las circunstancias ambientales a las que se encuentran sometidos los animales. Si esas circunstancias cambian, la aptitud también puede hacerlo. Bajo esas condiciones pueden producirse adaptaciones, en forma de respuestas biológicas en plazos de tiempo cortos (en todo caso inferiores al periodo de vida de los individuos), que permitan mantener o mejorar la aptitud. Y en plazos más extensos de tiempo (más que el periodo vital de los individuos) también pueden producirse adaptaciones de base genética, si alguno o algunos individuos de un determinado linaje cuentan con una variante genética que proporciona un mayor grado de aptitud. Como consecuencia de ello, esa variante acabaría siendo la más abundante en los miembros del linaje o, incluso, la única, pues esos individuos tendrían una mayor descendencia y el rasgo ventajoso se acabaría extendiendo a todo el grupo.

Nota:

1No obstante, esa definición de especie tiene algunos problemas a la hora de llevarla a la práctica.

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

El artículo Los animales se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Naiara Ozamiz, Agurtzane Ortiz, Jose Guimon eta Javier Escobar APAk, (American Psychological Association), gaixotasun mentalen diagnostiko eta estatistika bosgarren eskuliburua “Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (DSM-5”) publikatu zuen 2013ko maiatzean. DSM (Diagnostic an Statistical Manual of Mental Disorders) gaixotasun mentalen sailkapena da. Mundu guztiko ikertzaile, kliniko, konpainia farmazeutiko, osasun-aseguru konpainia eta politikoek erabiltzen dute, AEBn batez ere.

DSM-5eko nortasun eta nortasun nahasteen lan taldeak, nortasunaren psikopatologiaren ebaluazio eta diagnostikoan birformulatze esanguratsua gomendatu zuen 2010ean. Formulazio berri honetan, garrantzia eman zitzaion diagnostiko hau testuinguru desberdinetara egokitzeari, pertsonarteko harremanei eta banakoaren identitatearen narriadurari. Nortasun nahaste kategoria kopurua murriztu eta eredu kategoriala dimentsio ereduarekin konbinatu egiten da formulazio berri honetan.

Irudia: Gaixotasun mentalen lehen sailkapena (DMS – Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders) 1952. urtean publikatu zen. Ondoren beste bost errebisio egin dira. Errebisio horietan zenbait nahaste mental kendu edo gehitu dira, egon diren beharren arabera. Azkeneko edizioa 2013. urteko maiatzean argitaratu zen.

DSM-5eko lan-taldeen arabera garrantzitsua da landa ikerketak egitea pazienteak modu egokian diagnostikatuak izan daitezen, eta nahasterik ez daukatenak akats moduan diagnostikatuak izan ez daitezen. Landa ikerketen bitartez, tresna hauek testuinguru desberdinetan eta profesional desberdinengan frogatzen dira, eta horrela tresnen fidagarritasuna handiagotzen da. Ikerketa honen bitartez, Euskal Herrian hartutako lagin batean, DSM-5aren tresna berri hauek balioztatzeko landa ikerketa bat egin da. Euskal Herriak herrialde elebiduna izatearen berezitasuna dauka, horregatik eskala eta tresna hauek euskarara itzultzearen garrantzia ikusi da, batez ere, euskara ama hizkuntz bezala duten ebaluatzaile eta gaixoentzat.

Datu bilketa, Euskal Herriko instituzio desberdinetan egin zen eta 32 paziente euskaldunek parte hartu zuten. Tresna originalak euskaratzeko, “Back-Translation” metodologia erabili zen, metodologia honen bitartez kalitatezko itzulpenak lortzen baitira. Metodo honen bitartez, tresna originalak hizkuntza batera itzultzen ditu itzultzaile batek. Ondoren, bigarren itzultzaile batek berriro itzultzen du tresna hau jatorrizko hizkuntzara. Azkenik, hirugarren ebaluatzaile batek jatorrizko testua berriro itzulitako testuarekin konparatzen du, esanahi bera dutela egiaztatzeko. Modu honetan, kalitatezko itzulpenak lortzen dira.

Kasu honetan, tresnen aplikaziorako, test-retest metodologia erabili zen, hilabeteko tartea utzita bi frogen artean. Bestalde, DSM-5eko lan taldearen aholkuak jarraituz, kappa estatistikoak egin ziren, bi elkarrizketen arteko nortasun nahaste mota eta funtzionamendu mailen arteko harremanak neurtzeko eta Wilcoxonen proba bilateralak egin ziren ezaugarri eta eremuekin, bi laginen banaketa berdina zen ala ez egiaztatzeko.

Ikerketaren ondorioek erakusten dutenez, alde batetik, “Back-Translation” metodologiaren bitartez, euskarara itzulitako DSM -5eko tresnek, jatorrizkoen esanahi berdina dute. Bestalde, tresna berri hauek guztiz ulergarriak eta erabilgarritasun errazekoak dira ebaluatzaile trebatuentzat. Amaitzeko, tresna berri hauek eduki baliozkotasuna daukate eta, DSM-IVkoak baino askoz zehatzagoak direla baieztatu daiteke.

Guzti honekin, DSM-5eko nortasun nahasteen inguruan sortu diren irizpide berriak aztertu dira eta Euskal Herrian hartutako lagin batean baliagarriak direla frogatu da. Gaur egun, irizpide berri hauek DSM-5 eskuliburuaren hirugarren sailean agertzen dira, hots, ikertzeko bidean dauden tresnen sailean.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: 2016. urteko ale berezia, “2013-2014 Euskal Tesien 10 pasarte”
• Artikuluaren izena: DSM5-eko nortasun-nahasteak ebaluatzeko tresnen itzulpena eta balidazioa. Euskal Autonomi Erkidegoan egindako ikerketa bat.
• Laburpena: 2013ko maiatzaren 18an, APAk (Amerikar Psikiatria Elkartea), gaixotasun mentalen diagnostiko eta estatistikaren bosgarren eskuliburua «Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (DSM-5») publikatu zuen. Eskuliburuaren hirugarren sailean (Neurketa tresna eta eredu berriak), DSM-5eko nortasunaren eta nortasun-nahasteen lan taldeak nortasunaren psikopatologiaren ebaluazio eta diagnostikoan birformulatze esanguratsua gomendatu du. Ikerketa honen bitartez, tresna berri horiek balidatu ditugu Euskal Herrian hartutako lagin batean. Euskal Herriak herrialde elebiduna izatearen berezitasuna dauka; horregatik nabaria da tresna hauek euskarara itzultzearen garrantzia, batez ere, euskara ama-hizkuntza duten ebaluatzaile eta gaixoentzat.
• Egileak: Naiara Ozamiz, Agurtzane Ortiz, Jose Guimon (1943-2016) eta Javier Escobar.
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua.
• ISSN: 0214-9001
• Orrialdeak: 87-96
• DOI: 10.1387/ekaia.14518

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Egileaz: Naiara Ozamiz eta Agurtzane Ortiz UPV/EHUko Medikuntza eta Erizaintzako Fakultateko irakasleak eta ikertzaileak dira. Javier Escobar Rutgers Universityko ikertzailea da. Jose Guimon (1943-2016) UPV/EHUko Medikuntza eta Erizaintzako irakaslea eta ikertzailea zen eta psikiatrian aditua.
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Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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Las infecciones adquiridas en el hospital suponen un problema de salud importante, por los problemas que generan y por la alta resistencia de las bacterias que las ocasionan. Una investigadora de la UPV/EHU ha descubierto que al someter a una de esas bacterias a diferentes procesos de desinfección, algunas células siguen vivas, pero en un estado en el que no son capaces de crecer en medios de cultivo tradicionales. Esto las hace indetectables por los métodos de evaluación de la desinfección, que están basados en ese crecimiento.

Imagen microscópica de la bacteria Acinetobacter baumannii. Foto: UPV/EHU

La bacteria Acinetobacter baumannii es un microorganismo responsable de un gran número de brotes epidémicos en los hospitales de todo el mundo, que es capaz de persistir bajo condiciones adversas durante largos periodos de tiempo, debido a su sorprendente resistencia a la desecación y a antibióticos y desinfectantes. Con el fin de conocer su comportamiento en el medio en el que vive, la microbióloga Zaloa Bravo ha estudiado sus estrategias de supervivencia en diferentes condiciones propias del ambiente hospitalario. Aunque era conocida su resistencia, esta investigadora ha constatado que “mantiene una gran estabilidad y viabilidad en condiciones hostiles durante largos periodos de tiempo, más de 30 días”.

Por todo ello, se considera de vital importancia la utilización y la garantía de los métodos de desinfección de los microorganismos en los hospitales. En su investigación, analizó la efectividad de diferentes métodos de limpieza, tanto métodos que utilizan radiación como el uso de desinfectantes. “Los resultados obtenidos tras la exposición de A. baumannii a estos agentes demostraron que ninguno de los desinfectantes estudiados es capaz de eliminar totalmente a este microorganismo”, explica la investigadora.

Más allá de las bacterias que se eliminan y las que no, uno de los resultados destacables de este estudio es que observó que las radiaciones y ciertos agentes oxidantes provocan la entrada de este microrganismo en el estado Viable No Cultivable (VNC), estado en el que las células no son capaces de crecer en medios de cultivo tradicionales pero sí retienen cierta actividad metabólica, sinónimo de que son células activas. “Se trata del primer trabajo que demuestra la adopción del estado Viable No Cultivable por parte de Acinetobacter baumannii“, declara Bravo. Los microorganismos patógenos en estado VNC, generalmente, no son capaces de producir una enfermedad, pero sí retienen la virulencia y la infección puede comenzar si revierten dicho estado. De hecho, “hay estudios que han demostrado que otros microorganismos son capaces de resucitar de ese estado y comenzar una infección, aunque es cierto que existe cierta controversia sobre este tema entre la comunidad científica”, añade.

La detección de células en estado Viable No Cultivable (VNC) lleva a Bravo a realizar la siguiente reflexión en relación a la evaluación de los desinfectantes: “En los controles que se llevan a cabo en los centros sanitarios, se detecta la presencia de bacterias infecciosas mediante la observación de su crecimiento en medios de cultivo. Pero si quedan células en estado viable no cultivable, es decir, que no son capaces de crecer en esos medios, y por eso consideramos que no están presentes, pero en realidad no es así, quizá ni los desinfectantes ni los métodos de control estén funcionando como se esperaba”.

En este punto, Bravo propone que en los hospitales no tendrían que limitar los análisis de presencia de microorganismos patógenos en el ambiente a determinaciones basadas en el crecimiento en medios de cultivo; “habría que utilizar otros métodos que detecten viabilidad, como la expresión génica, por ejemplo, para poder determinar si están presentes”. También habría que saber si esta bacteria es capaz de revertir el estado VNC y, potencialmente, iniciar un proceso infectivo.

Referencia:

Bravo Z., Orruño M., Parada C., Kaberdin V. R., Barcina I., Arana I. (2016) The long-term survival of Acinetobacter baumannii ATCC 19606T under nutrient-deprived conditions does not require the entry into the viable but nonculturable state. Archives of Microbiology, vol. 198: 398-407. doi: 10.1007/s00203-016-1200-1.

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

El artículo Bacterias hospitalarias: resistentes e indetectables se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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