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Dos investigadores han mejorado una técnica bien conocida para la reducción de bases de retículos, abriendo nuevas vías para experimentos prácticos en criptografía y matemáticas.

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

Kristina Armitage / Quanta Magazine

En nuestras vidas cada vez más digitales la seguridad depende de la criptografía. Envía un mensaje privado o paga una factura en línea y dependerás de algoritmos diseñados para mantener tus datos secretos. Naturalmente, algunas personas quieren descubrir estos secretos, por lo que los investigadores trabajan para probar la robustez de estos sistemas y asegurarse de que no se desmoronen a manos de un atacante inteligente.

Una herramienta importante en este trabajo es el algoritmo LLL, que lleva el nombre de los investigadores que lo publicaron en 1982: Arjen Lenstra, Hendrik Lenstra Jr. y László Lovász. LLL, junto con sus numerosos descendientes, puede desbaratar ardides criptográficos en algunos casos; estudiar cómo se comportan ayuda a los investigadores a diseñar sistemas que sean menos vulnerables a los ataques. Y los talentos del algoritmo van más allá de la criptografía: también es una herramienta útil en campos matemáticos avanzados como la teoría de números computacional.

A lo largo de los años, los investigadores han perfeccionado variantes de LLL para hacer que el enfoque sea más práctico, pero sólo hasta cierto punto. Ahora, un par de criptógrafos han creado un nuevo algoritmo estilo LLL con un aumento significativo en la eficiencia. La nueva técnica, que ganó el premio al Mejor Artículo en la Conferencia Internacional de Criptología de 2023, amplía la gama de escenarios en los que informáticos y matemáticos pueden utilizar enfoques similares a LLL.

«Fue realmente emocionante», comenta Chris Peikert, criptógrafo de la Universidad de Michigan que no participó en el artículo. La herramienta ha sido objeto de estudio durante décadas, afirma. «Siempre es agradable cuando un objetivo en el que se ha trabajado durante tanto tiempo… demuestra que todavía hay sorpresas por encontrar».

Los algoritmos de tipo LLL operan en el mundo de los retículos: colecciones infinitas de puntos espaciados regularmente. Como una forma de visualizar esto, imagina que estás enbaldosando un suelo. Podrías cubrirlo con baldosas cuadradas y las esquinas de esas baldosas formarían un retículo. Alternativamente, puedes elegir una forma de baldosa diferente (por ejemplo, un paralelogramo alargargado) para crear un retículo diferente.

Un retículo se puede describir utilizando su «base». Esta es un conjunto de vectores (esencialmente, listas de números) que puedes combinar de diferentes maneras para obtener cada punto del retículo. Imaginemos un retículo con una base formada por dos vectores: [3, 2] y [1, 4]. El retículo es simplemente todos los puntos a los que puedes llegar sumando y restando copias de esos vectores.

Ese par de vectores no es la única base del retículo. Todo retículo con al menos dos dimensiones tiene infinitas bases posibles. Pero no todas las bases son iguales. Una base cuyos vectores son más cortos y más cercanos a ángulos rectos entre sí suele ser más fácil de trabajar y más útil para resolver algunos problemas computacionales, por lo que los investigadores llaman a esas bases «buenas». Un ejemplo de esto es el par de vectores azules en la siguiente figura. Las bases que consisten en vectores más largos y menos ortogonales, como los vectores rojos, pueden considerarse «malas».

Merrill Sherman / Quanta Magazine

Este es un trabajo para LLL: dale (o a sus hermanos) una base de un retículo multidimensional y encontrará una mejor. Este proceso se conoce como reducción de base de retículos.

¿Qué tiene todo esto que ver con la criptografía? Resulta que la tarea de romper un sistema criptográfico puede, en algunos casos, reformularse como otro problema: encontrar un vector relativamente corto en un retículo. Y, a veces, ese vector se puede extraer de la base reducida generada por un algoritmo de estilo LLL. Esta estrategia ha ayudado a los investigadores a tumbar sistemas que, en apariencia, parecen tener poco que ver con los retículos.

En un sentido teórico, el algoritmo LLL original se ejecuta rápidamente: el tiempo que lleva la ejecución no escala exponencialmente con el tamaño de la entrada, es decir, la dimensión del retículo y el tamaño (en bits) de los números en los vectores de la base. Pero sí aumenta como función polinómica, y “si realmente quieres hacerlo, el tiempo polinómico no siempre es tan factible”, apunta Léo Ducas, criptógrafo del instituto nacional de investigación CWI de los Países Bajos.

En la práctica, esto significa que el algoritmo LLL original no puede manejar entradas demasiado grandes. “Los matemáticos y criptógrafos querían tener la capacidad de hacer más”, dice Keegan Ryan, estudiante de doctorado de la Universidad de California en San Diego. Los investigadores han trabajado para optimizar los algoritmos de estilo LLL para acomodar entradas más grandes, logrando a menudo un buen rendimiento. Aún así, algunas tareas han permanecido obstinadamente fuera de alcance.

El nuevo artículo, escrito por Ryan y su directora de tesis, Nadia Heninger, combina múltiples estrategias para mejorar la eficiencia de su algoritmo estilo LLL. Por un lado, la técnica utiliza una estructura recursiva que divide la tarea en partes más pequeñas. Por otro lado, el algoritmo gestiona cuidadosamente la precisión de los números involucrados, encontrando un equilibrio entre velocidad y un resultado correcto. El nuevo trabajo permite a los investigadores reducir las bases de retículos de miles de dimensiones.

Trabajos anteriores han seguido un enfoque similar: un artículo de 2021 también combina la recursividad y la gestión de la precisión para agilizar el trabajo con retículos grandes, pero funciona solo para tipos específicos de retículos, y no para todos las que son importantes en criptografía. El nuevo algoritmo se comporta bien en un rango mucho más amplio. «Estoy muy feliz de que alguien lo haya hecho», comenta Thomas Espitau, investigador en criptografía de la empresa PQShield y uno de los autores de la versión de 2021. El trabajo de su equipo ofreció una “prueba de concepto”, dice; el nuevo resultado muestra que «se puede realizar una reducción de retículo muy rápida de forma robusta».

La nueva técnica ya ha comenzado a resultar útil. Aurel Page, matemático del instituto nacional de investigación francés INRIA, ha dicho que él y su equipo han puesto en marcha una adaptación del algoritmo en algunas tareas computacionales de teoría de números.

Los algoritmos de estilo LLL también pueden desempeñar un papel en la investigación relacionada con sistemas de criptografía basados en retículos diseñados para permanecer seguros incluso en un futuro con potentes ordenadores cuánticos. No representan una amenaza para estos sistemas, ya que tumbarlos requiere encontrar vectores más cortos que los que estos algoritmos pueden lograr. Pero los mejores ataques que los investigadores conocen utilizan un algoritmo de estilo LLL como “elemento básico”, explica Wessel van Woerden, criptógrafo de la Universidad de Burdeos. En experimentos prácticos para estudiar estos ataques, ese elemento básico puede ralentizarlo todo. Con la nueva herramienta, los investigadores podrán ampliar la gama de experimentos que pueden ejecutar con los algoritmos de ataque, ofreciendo una imagen más clara de su rendimiento.

 

El artículo original, Celebrated Cryptography Algorithm Gets an Upgrade, se publicó el 14 de diciembre de 2023 en Quanta Magazine.

Traducido por César Tomé López

El artículo Un célebre algoritmo criptográfico se actualiza se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Juanma Gallego

Ugandako txinpantze talde handi bateko emeak menopausia arora iritsi direla egiaztatu du ikerketa luze batek. Zientzialariek ez dakite horren atzean zein arrazoi egon daitekeen.

“Hilerokoaz asko hitz egiten da, baina gutxi menopausiaz; are gutxiago, andropausiaz”. Kaitin Allenderen hitzak dira, gai oso serioen inguruan umorezko bakarrizketen bidez jarduten duen euskal kazetariarena. Eta isiltasun hori ez da izango, ez, aro laburra izateagatik. Izan ere, eta urteen poderioz gizarte modernoetan bizi esperantzak gora egiten duen heinean, gero eta gehiago dira menopausia garaian dauden emakumeen kopurua.

1. irudia: 14 eta 67 urte arteko 66 txinpantze emeren gernu laginak aztertu dituzte Ugandan. Argazkian, menopausia aroan dagoen Ma Rainey izeneko txinpantze emea. (Argazkia: Kevin Langergraber / Arizona State University)

Gizakietan, 45 eta 55 urte artean gertatu ohi da menopausia. Denbora horretan zehar, ugalketari lotutako hormonak gainbeheran dira, eta une batetik aurrera obulazioa eten egiten da. Animaliengandik zertan desberdintzen garen ikertu dutenen artean, gizakiaren ezaugarrienetakotzat jo izan da menopausia. Kasu honetan, ordea, gizakia ez da bakar-bakarra, beste zenbait animaliatan ere aurkitu izan delako ezaugarri hau. Ez dira asko: orkak, pilotu-izurdeak, belugak, eta narbalak. Ikusten dugunez, gizakiaz gain, guztiak zetazeoak dira. Gainerako primateetan, ez da horren aztarnarik aurkitu.

Horren zio ebolutiboa argudiatzeko, askotan jo izan da amonaren hipotesira. Horren arabera, amonei beren biloben zainketan laguntzea komenigarriagoa zaie, baldintza kaskarretan seme-alaba gehiago izatea baino. Funtsean, beren geneen %50 beharrean, geneen %25 aurrera ateratzen laguntzen dute. Esan beharrik ez dago hipotesi bat baino ez dela, eta ezbaia dagoela horren inguruan. Burgosko Eboluzioaren Museoan emandako hitzaldi batean gaia landu zuen, duela hamarkada bat —azkar igarotzen da denbora!— Juan Luis Arsuaga paleoantropologoak: “egile askok babesten dute elefante eta bizitza luzeko beste espezie batzuen artean ere menopausia dagoela”. Zioenez, amonaren hipotesiaren aurkako argudio bat da gure espeziean batez besteko bizitza luzatu dela, baina ez bizitza ugalkorraren luzera, azken hau txinpantzeenarenean bezala mantentzen baita.

Bada, orain primate horietan ere menopausia izaten dela aurkitu du ikertzaile talde batek. Ugandan egindako azterketa luze baten ondoren posible izan da aurkikuntza: 21 urtez egindako behaketen ondoren, orain emaitzak argitaratu dituzte Science aldizkarian.

Ugandako Ngogo izeneko txinpantzeen taldean oinarritu dute ikerketa, Kibale Parke Nazionalean. Ikertzaileek demografian eta hormonetan oinarritutako ebidentziak aurkeztu dituzte frogatzeko giza txinpantzeetan ere menopausia gertatzen dela.

Ikusi dutenez, behatutako txinpantze emeek emankortasun sexuala izan ondoren hainbat urtez bizitzeko aukera dute. Ikertzaileek kalkulatu dute batez bestean zenbat denboraz luzatzen den denbora hori. Ugalkortasunaren Ondorengo Adierazpen izeneko metrikan oinarritu dira eskuratutako datuak beste animalienekin alderatu ahal izateko. Egileek argitu dutenez, ugaztun gehienek zerotik gertu daude adierazle honetan, baita txinpantze populazio gehienak ere. Baina Ngogoko txinpantzeek 0,2 dute adierazlean. Urteetara eramanda, horrek esan nahi du emeek helduaroko urteen %20 ematen dutela menopausian.

2. irudia: Ugandako Kibale Parke Nazionalean dago munduko txinpantze populazio handienetakoa. Bi hamarkada baino gehiago eman dituzte bertako txinpantzeak ikertzen. (Argazkia: Ivan Sabayuki / Unplash)

Etologiaren alorreko behaketak egiteaz gain, 14 eta 67 urte arteko 66 txinpantze emeren 560 gernu lagin aztertu dituzte, ugalkortasunari lotutako hormonak analizatzeko. Horri esker egiaztatu dute aldeak zeudela zenbait hormonatan, hala nola gonadotropinetan, estrogenoetan eta progesteronetan.

Ikusi dutenez, gutxi gorabehera 30 urtetik aurrera jaisten da ikertutako txinpantze emeen ugalkortasuna, eta inoiz ez dute behatu 50 urte baino gehiagoko eme bat kumea izaten.

Halere, menopausian zeuden eme horiek ez zeukaten bere semeen semeak zaintzeko ardura. Alaben semeekin ere berdina gertatzen zen, baina kasu honetan beste arrazoi fisiko bat gehitzen zaio ekuazioari: heldutasunera iristean alabek alde egiten dute beste populazio batera. Modu batean edo bestean, kontua da txinpantze amonek ez dituztela bilobak zaintzen. Ikertzaileen iritzian, horrek esan nahi du urte luzez argudiatu izan den amonaren hipotesia ez dela baliokoa menopausiaren arrazoi ebolutiboa justifikatzeko.

Amonaren hipotesiaz gain, zientzia artikuluan beste hipotesi bat aintzat hartu dute ere: ugalketa gatazkaren hipotesia. Horren arabera, zenbait testuingurutan eme zaharrenak lehian aritzen dira eme gazteekin ugalketa aukera mugatuengatik, eta horrek kostu bat du beraientzat. Bada, menopausiara iristen diren emeak lehia horretatik kanpo geratuko lirateke, eta horrek erraztu egingo luke eme horiek taldean onartuak izatea, beren biziraupena faboratuz.

Arrazoia edozein dela ere, agerikoa da aurkikuntza honen atzean dagoen oinarrizko galdera bat. Zergatik Ngogon eta ez beste ezein taldetan? Batetik, aintzat hartu behar da bertako munduko txinpantze populazio handienetakoa dela; beraz, ikerketa ugari egin dira animalia basati hauen inguruan. Jatorrizko taldea zenbait taldetan banatu izan dela ezagutu ahal izan da horrela, eta talde horien arteko gerrak ere behatu dituzte zientzialariek. Horren famatu egin dira ezen telesail propioa baitute.

SINC hedabidean Brian M. Wood zientzialariak azaldu du beste txinpantze populazioetan gutxitan behatu izan direla 50 urte baino gehiagoko bizitza duten txinpantze emeak, eta, gainera, ez zaizkiela lagin hormonalik hartu. Bestetik, ikertzaileak proposatu du ugalkortasunik gabeko bizitza aldi luze hau inguruko baldintza ekologiko mesedegarrien ondorioa izan daitekeela: harrapakari gutxi, janari asko eskura eta taldeen arteko konpetentzia dago bertan, hain zuzen. Baina, Woodek aipatu bezala, ikertzaileek onartu dute balitekeela hau beste txinpantzeen artean ere gertatzea, eta, harrigarria bada ere, gizakiok horretaz jakitun ez izatea.

Erreferentzia bibliografikoa:

Wood, Brian M.; Negrey, Jacob D.; Brown, Janine L.; Deschner, Tobias; Thompson, Melissa Emery; Gunter, Sholly; Mitani, John C.; Watts, David P. eta Langergraber, Kevin E. (2023). Demographic and hormonal evidence for menopause in wild chimpanzees. Science, 382, 6669. DOI: 10.1126/science.add5473

Egileaz:

Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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La endometriosis es una dolencia crónica muy frecuente en las mujeres. Se estima que una de cada diez está afectada por ella, lo que supone un total de más de 2 millones de casos en España. En todo el mundo, se estiman alrededor de 190 millones de mujeres afectadas. No obstante, su causa es desconocida: ¿por qué el tejido endometrial, que normalmente recubre el interior de la superficie del útero, empieza a crecer en lugares tan extraños como la vejiga, el ovario o el recto? A día de hoy, la respuesta es todo un misterio y la limitada investigación científica que se ha realizado sobre esta dolencia no ayuda a resolverlo.

Fuente: Wikimedia Commons8 años para el diagnóstico

A pesar de que la endometriosis es muy frecuente, se puede tardar más años en diagnosticar esta dolencia que una enfermedad rara. Tanto es así que las pacientes que sufren endometriosis tienen que esperar una media de 7- 8 años para la identificación de su enfermedad, según datos del Ministerio de Sanidad . Este gran retraso en el diagnóstico no es un fenómeno aislado en nuestro país, sino generalizado a lo largo del mundo.

La larga espera para recibir un diagnóstico implica consecuencias para las mujeres, que pueden sufrir incomprensión y estigmatización durante años por una afectación sin etiqueta médica. Durante todo ese tiempo, aquellas que no reciben tratamiento deben soportar diversos síntomas (especialmente dolor, fatiga y dificultades para conseguir un embarazo) que, en los casos más graves, pueden afectar de forma importante a su calidad de vida, al trabajo y a las relaciones sociales. Además, la enfermedad puede progresar a lo largo de dicho periodo. Las causas que están detrás de este retraso diagnóstico son múltiples y no se comprende bien en qué medida contribuyen a ello. Recientemente, científicos de la Universidad de Aston (Inglaterra) han publicado en la revista Obstetrics & Gynaecology los resultados de su investigación sobre cómo diferentes factores contribuyen en retrasar el diagnóstico de la endometriosis.

El estudio, que consiste en una revisión sistemática y un análisis cualitativo del asunto, examinó un total de 13 artículos científicos realizados en los últimos 20 años en países ricos (con asistencia sanitaria universal en su mayoría). Los factores que contribuyen al retraso del diagnóstico de la endometriosis se relacionan con las características del sistema sanitario y de la endometriosis, así como también por las influencias interpersonales y los rasgos individuales. Los autores clasificaron en 4 grupos las barreras que impiden un diagnóstico temprano de dicha dolencia:

1. La dificultad para distinguir los síntomas patológicos de la menstruación normal y el uso de técnicas de autocuidado.
2. El estigma de la menstruación y la normalización del dolor menstrual.
3. Ciertas actitudes y falta de conocimiento de los profesionales sanitarios, retraso en la derivación a los especialistas y explicaciones deficientes sobre el uso de las pastillas anticonceptivas orales en el proceso diagnóstico.
4. Variabilidad en la presentación de los síntomas, que se solapan con otras dolencias, la ausencia de un método no invasivo de diagnóstico de la endometriosis y preocupaciones sobre la importancia del diagnóstico.

Poco conocimiento de la endometriosis

Un hallazgo llamativo fue que muchos médicos de familia, en varios de los estudios analizados, reconocían saber poco sobre la endometriosis. Esto, unido a los síntomas variables, poco específicos, que pueden aparecer por esta dolencia (diarrea, estreñimiento, reglas intensas, fatiga crónica, dolor durante el sexo, urgencia para orinar…) complica su diagnóstico. Por otro lado, muchas mujeres que padecían endometriosis y un porcentaje importante de los médicos de familia normalizaban el dolor por esta enfermedad, achacándolo a la regla y no a un problema de salud, lo que impedía investigar en profundidad el origen de este. En su lugar, las mujeres recurrían a medidas de autocuidado para aliviar el dolor, asumiendo que este sufrimiento era inherente a la regla y algo que debían soportar.

Identificar los diferentes factores que contribuyen al retraso diagnóstico de la endometriosis es un primer paso para tomar medidas al respecto. Además, difundir información sobre la endometriosis, derribando sus mitos, al público general puede contribuir a minimizar dicho retraso por una mejor comprensión del problema. En ese sentido, Sophie Davenport, responsable principal del estudio, explica que «la sociedad ha normalizado tradicionalmente el dolor menstrual, así que tenemos que repensar qué significan menstruaciones anormales. Si los síntomas afectan a la vida diaria, y la mujer no acude al trabajo o a la escuela, o es incapaz de continuar con su vida social, eso es un claro signo de que se necesita intervención médica». La experta espera que el artículo científico «anime a las pacientes a buscar ayuda si sienten que sus reglas son anormales o que les provocan un dolor o un sufrimiento importante, y que anime a los clínicos a tomar en serio sus preocupaciones y a derivar al especialista de forma temprana».

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

El artículo La carrera de obstáculos para el diagnóstico de la endometriosis se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Materialen Fisika Zentroa (CSIC-UPV/EHU) eta Donostia International Physics Centerreko (DIPC) nazioarteko ikerketa-talde batek, Korea, Japonia eta Ameriketako Estatu Batuetako ikerketa-taldeekin lankidetzan, arrakastaz aurkeztu du plataforma kuantiko berri bat, atomo indibidualen espinak azalera solido baten gainean erabiltzen dituena, qubit (bit kuantiko) sistema anizkoitza lortuz, hiru elektroi-spin aldi berean erabiltzen dituena. Ikerketaren emaitzak Science aldizkarian argitaratu dira.

Informazioa biltegiratzeko eta ordenagailuetan kalkulatzeko unitate nagusia bita da, 0 edo 1eko balioa izan dezakeena. Ordenagailu kuantikoek, aldiz, qubitekin funtzionatzen dute funtsezko unitate gisa, 0 eta 1 egoeren gainjartze batean kalkuluak egin ditzaketenak, eta horrek esan nahi du aldi berean egon daitezkeela bi egoera horietan, Schrodingerren katuaren paradoxan bezala. Gaitasun horrek errendimendua nabarmen hobetzea dakar, informazioa biltegiratzeari eta prozesatzeko abiadurari dagokienez, ordenagailu klasikoekin alderatuta.

Irudia: titaniozko atomo indibidualak dituen espin elektronikoko qubit-aren hiru dimentsioko eredua. (Iturria: UPV/EHUko prentsa bulegoa)

Ordenagailu kuantikoak merkaturatzeko, hainbat qubit-mota proposatu dira, lotura supereroaleak, ioi-tranpak, puntu kuantikoak eta fase-egoera kuantikoak erabiliz. Informazio kuantikoaren zientziaren historia labur samarra dela eta, qubit-sistema optimo bat diseinatzeko erronka egiteke dago oraindik. Hainbat hamarkadatan, zientziaren ahaleginak eskala atomikoan arkitektura kuantiko-koherente bat eraikitzera bideratu dira, non atomoen funtsezko propietateak, elektroien espina kasu, bidea irekitzen den. Horrelako lorpenak zientzia kuantikoa eta nanoteknologia irauli litzake.

Izan ere, oraindik ere funtsezko ikerketa zientifikoa behar da plataforma kuantiko berri bat abian jartzeko, dauden qubiten akatsak konpontzeko eta, aldi berean, haien integrazioa eta fidagarritasuna handitzeko.

Tunel efektuko ekortze-mikroskopia (STM) oso baliagarria izan da atomo indibidualen egoera elektronikoak neurtzeko eta kontrolatzeko, mekanika kuantikoaren fenomenoak aprobetxatuz. STM teknologia eta ESR (espin elektronikoaren erresonantzia) konbinatzen dituen lan honetan, azaleko titaniozko atomo indibidualen gainean mikrouhin-pultsuen proiekzioak espin egoerak arrakastaz kontrolatzea eta neurtzea ahalbidetzen du. Ondorioz, atomo bakarreko espina zehatz kontrolatu eta nahi zen egoera kuantikora egokitu ahal izan zen. Gainerako erronka qubit anitzeko sistema bat ezartzea zen, hainbat qubits aldi berean kontrolatzeko gai izango zena. Lan honetan aurkeztutako qubit-plataforma titaniozko atomo ugari dira, isolatzaile fin baten (magnesio oxidoa) gainazalean jarriak, eta arrakastaz gainditu du erronka.

Ikertzaileek tuneleko ekortze-mikroskopio (STM) baten zunda erabili zuten, atomo bakoitzaren posizioak zehaztasunez manipulatuz, titaniozko atomo anitzeko egitura bat sortuz, non euren espinek elkarri eragin diezaioketen [ikus irudia]. Ondoren, urruneko kontrol metodo bat aplikatu zioten sentsore gisa balio duen titanio atomoari (qubit sentsorea), eta zunda bakar batekin urrutitik jarritako qubits (urruneko qubits) anitzak kontrolatu eta arrakastaz neurtu zituzten.

Urruneko qubit bakoitzak qubit sentsorearekin elkarreragiten duenez, urruneko qubit-en espin egoeraren aldaketek qubit sentsoreari eragiten diote, eta aldaketa hori zundaren bidez irakurtzen da. Lan honetan informazioaren prozesamendu kuantikoaren oinarrizko eragiketak ere inplementatu zituzten, “CNOT” (Controlled NOT gate) eta “Toffoli” ateak, qubit-plataforma hori erabiliz. Ikerketa 0,4k (-272,6 ° C) tenperaturan egin zen.

“Maila atomikoan qubit anitz urrutitik manipulatzea benetan apartekoa da”, adierazi zuen ikertzaileetako batek. “Orain arte, azalean qubit bakarra kontrola genezakeen, baina ikerketa horri esker, jauzi esanguratsua egin dugu maila atomikoan qubit-sistema anizkoitzak ezartzeko”.

Azterlan honetan aurkeztutako plataformak duen abantaila aipagarriena maila atomikoan qubiten arteko informazio-trukea zehatz kontrolatzea da. Dauden qubit-plataformetatik ere bereizten da, 1 nm baino gutxiagoko banakako qubitekin integratutako zirkuitu kuantikoak inplementatu ditzakeelako. Gainera, material espezifikoak behar dituzten beste plataforma batzuek ez bezala (lotura supereroaleen qubitak), qubit-material gisa atomo desberdinak hautatzeko aukera ematen du, titanioaz gain.

Emaitza horien etorkizuneko inplementazioari eta aplikazioari dagokionez, informazio kuantikoaren prozesamendu praktikorako ezarritako qubit-sistema aplikatzeko, eragiketa-denbora nahikoa luzea bermatu beharko da hainbat eragiketa kuantiko etengabe egiteko, qubit-kopurua handitzen den bitartean. Ikerketa honetan sartutako metodoa erabiliz, 5-6 qubitera arte konektatu eta jardun ahal izatea espero da, baina ikertzen jarraitu behar da aldi berean 10 qubitetik gora kontrolatu ahal izango dituen plataforma bat garatzeko, qubiten arteko konexioak eta neurketa-metodoak hobetuz.

Iturria:

UPV/EHU prentsa bulegoa: Ordenagailu kuantikoaren kontzeptu berri bat garatzen dute ‘espin elektronikoko qubitekin’.

Erreferentzia bibliografikoa:

Wang, Yu; Chen, Yi; Bui, Hong T.; Wolf, Christoph; Haze, Masahiro; Mier, Cristina; Kim, Jinkyung; Choi, Deung-Jang; Lutz, Christopher P.; Bae, Yujeong; Phark, Soo-hyon; Heinrich, Andreas J. (2023) An atomic-scale multi-qubit platform Science, 382 Doi: 10.1126/science.ade5050

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Las enfermedades tienen su ecología. El de la borreliosis de Lyme es un ejemplo magnífico. El aumento de la temperatura hace las delicias de las garrapatas, ya que su supervivencia y velocidad de desarrollo son más altas a temperaturas elevadas. A estos ácaros hematófagos se les da bien parasitar ratones de campo; al alimentarse de su sangre les inoculan bacterias del género Borrelia. Además, las bellotas también abundan más en años de inviernos suaves y primaveras benignas, de manera que las poblaciones de roedores también progresan; ambos fenómenos –crecimiento rápido de garrapatas y mayor abundancia de bellotas– facilitan que las garrapatas se multipliquen y expandan. Y, con ellas, las bacterias.

De esa forma, los años de bonanza para los ratones, también lo son para las garrapatas y para las bacterias. Pero son años malos para las personas que frecuentan los bosques y campos de las zonas templadas. A las garrapatas no solo les gusta la sangre de los ratones, también les gusta la sangre de otros mamíferos, incluida la humana, por lo que en los años de invierno suave y primavera benigna, al haber más ratones (porque han comido más bellotas) y más garrapatas (porque han sobrevivido al invierno en mayor número), es más probable que les pique uno de esos detestables ácaros y les transmita la bacteria que provoca una enfermedad –borreliosis de Lyme– que puede revestir cierta gravedad.

Otro magnífico ejemplo de ecología de una enfermedad es el de la cadena que forman cinco especies pertenecientes a taxones de lo más diversos. El hongo Batrachochytrium dendrobatidis provoca a los anfibios una quitridiomicosis que diezma sus poblaciones. Como consecuencia de la menor abundancia de anfibios, disminuye la presión sobre los mosquitos del género Anopheles. Estos son el vector que transmite el protozoo del género Plasmodium a los seres humanos y les provocan la malaria. Por tanto, cualquier factor que favorezca la expansión del hongo en una zona donde la malaria sea endémica, provocará, automáticamente, una aumento de la prevalencia de esta enfermedad. Hay condiciones ambientales sobre las que no se puede actuar, pero sobre otras si es posible. Por ejemplo, cualquier medida que se revele eficaz para dificultar la expansión del hongo, redundará en una menor incidencia de la malaria.

Estos no son más que dos casos que ejemplifican la forma en que interactúan diferentes organismos de manera que dan lugar a que exista una relación íntima entre la salud de los ecosistemas, la de los seres vivos que los pueblan y la de los seres humanos. Y es por esa imbricación por lo que durante los últimos años ha venido ganando peso la noción “Salud Global” (“One Health”).

Salud Global

Mediante la expresión “One Health” se quiere expresar, precisamente, que no es posible tratar de resolver de manera duradera algunos de los más importantes problemas de salud cuya resolución afronta la humanidad sin tener en cuenta la intrincada red de relaciones que hay entre los seres vivos y el modo en que la salud humana depende de la de aquellos y de un normal y saludable funcionamiento de los ecosistemas.

Y ese es, precisamente el tema que han decidido desarrollar el microbiólogo Ignacio López-Goñi, la viróloga veterinaria Elisa Pérez-Ramírez y el farmacólogo Gorka Orive en su libro “Salud Global”.

Tras presentar el tema en su primer capítulo, los autores abordan, en el segundo, la relación entre el clima y la salud humana a través, principalmente, de los efectos de aquel sobre las posibilidades de expansión de las enfermedades infecciosas. Al fin y al cabo, la humedad y la temperatura tienen claros efectos sobre los seres vivos, por lo que el clima, a través de esas dos variables, ejerce una influencia intensa sobre la biología de las especies y las relaciones entre ellas.

Por otro lado, es muy significativo –y de importancia crucial– que un 60% de las enfermedades infecciosas humanas que se conocen tengan origen animal; y ese porcentaje se eleva a un 75% en el caso de las enfermedades emergentes. Por esa razón es importante no perder de vista que las actuaciones humanas que modifican el patrón de comportamiento de otras especies –cambios en las rutas migratorias de aves, alteraciones en la densidad de poblaciones de roedores, reducción de la distancia de los seres humanos a otros animales, salvajes o domésticos, y otras– también cambian las condiciones para que se produzca la transmisión de patógenos entre ellas.

Amenaza para la salud humana

En los capítulos que siguen, los autores repasan la situación de las enfermedades infecciosas y los patógenos que las provocan que suponen una mayor amenaza para la salud humana: el VIH, la malaria, la viruela del mono, las que se transmiten a través del agua o el aire, la gripe aviar y las que provocan los coronavirus. De cada una de ellas se ofrece información muy actual acerca de su extensión de su forma de transmisión, de su prevención y de su tratamiento.

También se analiza el papel de los vectores que transmiten y propagan enfermedades; el papel de otras especies animales como fuente de los patógenos que amenazan nuestra salud (roedores, insectos y otros), así como la forma en que nosotros mismos –los seres humanos– podemos transmitir patógenos a otras especies. Finalmente, se aborda la espinosa cuestión de la resistencia a los antibióticos, así como el papel de las vacunas –cuando se dispone de ellas– como mecanismo efectivo para prevenir las enfermedades infecciosas.

En resumen, el lector o lectora de este libro se encontrará con un repaso muy completo de la compleja relación entre el medio ambiente, los microorganismos patógenos y la salud humana. El libro expone con claridad y profusión de datos la gran importancia de abordar estas relaciones de forma holística, porque no es realista pensar que la solución a los grandes retos de salud que se nos presentan pueden ser abordados fuera de su contexto ambiental global.

Nota final: Si tiene usted interés en información adicional, la puede encontrar en este artículo firmado por los tres coautores del libro.

Título: Salud Global. La nueva estrategia frente a la amenaza medioambiental.

Autores: Ignacio López-Goñi, Elisa Pérez-Ramírez y Gorka Orive

Ed. B, Penguin Random House, 2023.

 

En Editoralia personas lectoras, autoras o editoras presentan libros que por su atractivo, novedad o impacto (personal o general) pueden ser de interés o utilidad para los lectores del Cuaderno de Cultura Científica.

Una versión de este texto de Juan Ignacio Pérez Iglesias apareció anteriormente en Lecturas y Conjeturas (Substack).

El artículo Salud Global se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irati Diez Virto

Asteon zientzia begi-bistan igandeetako gehigarria da. Astean zehar sarean zientzia euskaraz jorratu duten artikuluak biltzen ditugu. Begi-bistan duguna jaso eta laburbiltzea da gure helburua.

Klima-aldaketa

Ezpurutasunek glaziarraren fusioa azkartu dezaketela ikusi dute Monte Perdidon. Ezpurutasun horiek izotzaren mikroegitura birmoldatzen dute, eta horrekin batera, dinamika aldatzen da, eta glaziarraren degradazioa bizkortzen da. Monte Perdidoko glaziarra Europako hegoaldekoenetako bat da, eta 2011 eta 2020 artean, % 12,9ko azalera galdu du klima-aldaketa dela eta. Ikerketa berri horrek ikusi du, bestalde, ezpurutasun horien proportzio handi bat Saharako basamortutik datorrela, haizeak ekarrita. Informazio gehiago Elhuyar aldizkarian.

Ingurumena

PIRAGUA nazioarteko proiektuan egindako ikerketak ondorioztatu du Pirinioetako ibaiek gero eta emari txikiagoak izango dituztela. Emaitzen arabera, % 15 murriztera irits daiteke 2040an, eta % 20tik gora mende amaieran. Gainbehera horren arrazoi nagusiak klima-larrialdia eta lurzoruaren erabileran izandako aldaketak direla azaldu dute ikertzaileek. Aldaketa horiek apaltzeko neurriei buruz, ikertzaileek naturan oinarritutako konponbideak nabarmendu dituzte, eta lurraldearen antolamenduan eta kudeaketan prozesu hidrologikoei garrantzia emateko eskatu dute. Datu guztiak Elhuyar aldizkarian.

Eboluzioa

Ikerketa berri batek frogatu du Neolito Goiztiarrean Europako iparraldeko sexuen araberako altura-diferentzia faktore sozio-kulturalek eragindakoa izan zitekeela. Duela 8.000-6.000 urte bizi izan ziren 1.535 banakoren aztarnak aztertu dituzte hainbat metodoren bidez. Emaitzek erakutsi dute Europako ipar-ekialdean ingurumen-estres handia egon zela garai hartan, eta emakumeek ez zutela garatu genetikoki izan zezaketen altuera. Gizonak, ordea, ongi garatu ziren. Horrek erakutsi du talde horietan gizonak ingurumen-estresetik babestu zituztela. Datu guztiak Elhuyar aldizkarian.

Medikuntza

Haurdunaldian goragalea eta oka egitea eragiten duen hormona identifikatu dute, GDF15 hormona, hain zuzen. Enbrioiak sortzen du hormona hori, eta, odolaren bidez, amaren garunean eragiten du. Ama batzuek sentikortasun handiagoa dute, eta goragalea sortzen zaie. Hormona hori bera da hiperemesi grabidikoa eragiten duena, hau da, goragale iraunkorra. Hiperemesia pairatzea aldaera genetiko batekin erlazionatuta egon daitezkeela ikusi dute. Informazio honek tratamendu bat aurkitzeko bidea ireki du. Informazio gehiago Elhuyar aldizkarian.

Transplanteetarako organoen eskari handia dela eta, azken hamarkadan xenotransplanteen alorrean aurrerapen handiak egon dira. Xenotransplanteak dira espezie desberdinen arteko zelulen, ehunen edo organoen transplanteak. 2022an, adibidez, lehenengo aldiz txerri baten bihotza arrakastaz transplantatu zioten pertsona bati, baina 47 egunera hil zen. Duela gutxi argitaratu zen paziente horren heriotzaren arrazoiak zeintzuk izan ziren, eta emaitzen arabera, hainbat faktorek eragin zuten txerri bihotzaren narriadura funtzionala. Informazio hori funtsezkoa da etorkizuneko transplanteak arrakastatsuagoak izan daitezen. Informazio gehiago Zientzia Kaieran.

Genetika

Oraindik ere oso gutxi dakigu giza genomako gene batzuei buruz. Gene batzuen funtzioak ez dira ezagutzen oraindik, eta ikusi da gene horietako askok hainbat gaixotasunetan parte har dezaketela. Hala, datu-base berri bat garatu da, kalkulatzen duena gene bakoitzetik zenbat den jakina. Informazio horrek ahalbidetu du garrantzitsuak diren baina ahaztuta geratu diren geneak identifikatzea. Azalpenak Zientzia Kaieran: Funtzio jakinik gabeko geneen bilduma.

Australiako Unibertsitatearen gidaritzapean egindako azterketa batek frogatu du Australiako indigenen artean aldaera genetiko ugari daudela. Basamortuko lau komunitate aborigenetako, Queenslandeko iparraldeko eta iparraldeko bi uharteetako 160 indigenaren DNA aztertu dute. Ikertzaileen arabera, Tiwi uharteetako aborigenen eta Australiako basamortukoen arteko diferentziak Bangladeshen eta Erresuma batuan bizi direnen artekoak bezain handiak dira. Datu guztiak Elhuyar aldizkarian.

Fisika

Illinoiseko Unibertsitateko fisikari talde batek Pinesen deabrua antzeman du supereroale arraro batean. Bitxikeria hori gertatzen da uhin elektrikoen itsasoak elkarren artean neutralizatzen direnean eta geldirik gelditzen direnean. Ikertzaile horiek esperimentu batean aldizkako uhin batzuk sortu eta detektatu zituen, elektroi multzoen bidez hedatzen direnak, eta ikusi duten uhin horiek bat zetozela Pinesen kalkuluekin. Orain ikertzaileek uste dute deabrua metal errealetan egon daitekeela. Azalpenak Zientzia Kaieran: «Deabru» ikusezina antzeman dute supereroale arraro batean.

Ekaia aldizkarian argitaratutako artikulu batean, Mikel Garitano eta Josu Mirena Igartua UPV/EHUko ikertzaileek nanotermodinamika kontzeptua aurkeztu dute. Nanotermodinamika Terrell Hill fisikariak sortu eta garatu zuen 1960ko hamarkadan, eta sistema txikien azterketarako nahitaezkoa den tresneria biltzen du. Hillek hedapen finituko zuzenketak eta moldaketak erantsi zizkien ekuazio klasikoei, eta banatze-potentziala deituriko berariazko potentzial termodinamikoa sortu zuen. Hill-en lana urte luzez baztertuta egon den arren, 2020az geroztik berpizten doa. Datuak Zientzia Kaieran.

Egileaz:

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

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La jornada Las Pruebas de la Educación tuvo lugar con el objetivo de analizar la validez de las estrategias educativas puestas en marcha durante los últimos años. El enfoque STEAM o las clases virtuales fueron analizados desde la evidencia científica por un grupo de expertos y expertas que se reunió en la Facultad de Educación de Bilbao de la Universidad del País Vasco. La jornada, fruto de la colaboración entre la Cátedra de Cultura Científica de la Universidad del País Vasco y la facultad de Educación de Bilbao, tuvo lugar el 27 de octubre pasado.

Esta sexta edición volvió a estar dirigida a profesionales del ámbito de la educación y a quienes, en un futuro, formarán parte de este colectivo. Su objetivo ha sido reflexionar, desde la evidencia científica, sobre la validez de las estrategias utilizadas hoy en día. El seminario ha contado, una vez más, con la dirección académica de la vicedecana de Investigación y Transferencia de la Universidad Autónoma de Madrid, Marta Ferrero González.

Javier Cortés de las Heras, doctor en Educación y profesor asociado de la Universidad de Valencia, explica en esta charla cómo se supone que han de evaluarse las competencias según la Ley Orgánica por la que se modifica la LOE de 2006 (LOMLOE).

Edición realizada por César Tomé López

El artículo La evaluación de competencias en el marco de la LOMLOE se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ontologia sozialak benetan aurrera egingo luke baldin eta gizarte-arazoak eskubide osoko osagaitzat hartuko balitu, gauza sozialari akzidentaltzat hartu beharrean. Jesús Zamorak On the ontology of social problems (2).

Masen espektrometria analisi-teknika oso burutsua da, substantziak deskonposatzen diren zatien masetan oinarritzen dena. Detektagailua energia zinetiko gutxiko inpaktuei erantzuteko gai ez denean agertzen dira mugak. Nanohari supereroale bat erabiltzea da irtenbide bat, proteina molekula bakar bat detektatzeko. Counting single proteins with a superconducting nanowire

Zero emisioak lortzen dugu. Eta orduan zer? Izan ere, horretara iristen garenerako, hainbat gauza aldatuko dira. Preparing for a post net zero world Liam Cassidy, Andrew King, Josephine Brown eta Tilo Ziehn.

Eskuak igurzten dituzunean berotu egiten dira. Hori marruskaduragatik da. Energia termiko hori maila atomikoan nola eta zergatik sortzen den jakitea ez da batere erraza. DIPCko jendeak esperimentalki neurtu du kobrezko gainazal baten gainean karbono monoxidozko molekula bakarra pasatzen duzunean gertatzen dena. Aurkikuntzaren garrantzia eta meritua hain handiak izan dira, ezen aldi berean argitaratzeko bi ikerketa-artikulu merezi izan baititu. The relationship between molecule positioning and friction at the atomic level

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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Los Balcanes fueron una región fronteriza de la antigua Roma tan cosmopolita como el centro imperial; la migración eslava que llegó a los Balcanes a partir del siglo VI representa entre el 30 % y el 60 % de la ascendencia de los pueblos balcánicos en la actualidad. Estas son dos de las conclusiones de la primera reconstrucción de la historia genómica del primer milenio de la península balcánica.

Cráneo de un individuo de origen subsahariano encontrado en Viminacium. La lámpara legionaria fue encontrada en su tumba. Foto: Miodrag Grbic

Iñigo Olalde, investigador Ikerbasque y Ramón y Cajal de la Universidad del País Vasco, ha liderado junto con el Instituto de Biología Evolutiva (IBE: CSIC-UPF) y la Universidad de Harvard, un estudio en el que han reconstruido por primera vez la historia genómica del primer milenio de la península balcánica. Para ello, el equipo ha recuperado y analizado el genoma antiguo de 146 personas que habitaron las actuales Croacia y Serbia durante ese período. El trabajo, publicado en la prestigiosa revista Cell, desvela los Balcanes como una frontera global y cosmopolita del Imperio Romano y reconstruye la llegada de los pueblos eslavos a esta región.

Por primera vez, el equipo ha identificado tres individuos de origen africano que vivieron en los Balcanes bajo el dominio imperial de Roma. Por otro lado, la investigación corrobora que la migración de los pueblos eslavos a partir del siglo VI representó uno de los mayores cambios demográficos permanentes en toda Europa, cuya influencia cultural perdura hasta nuestros días.

El Imperio Romano transformó los Balcanes en una región global

La República Romana primero y el Imperio Romano después incorporaron los Balcanes y convirtieron esta región fronteriza en una encrucijada de comunicaciones y un crisol de culturas. Así lo confirma el estudio, que desvela que la vitalidad económica del imperio atrajo a inmigrantes de lugares lejanos hasta esta región.

Grupos genéticos de la península balcánica durante el primer milenio de la era común. Imagen: Pablo Carrión e Íñigo Olalde

A través del análisis de ADN antiguo, el equipo ha podido identificar que, durante el dominio romano de la región, hubo un gran aporte demográfico proveniente de la península anatólica (localizada en la actual Turquía) que dejó huella genética en las poblaciones balcánicas. Sin embargo, no se observa rastro de ascendencia itálica en los genomas analizados. “Estas poblaciones venidas del este se integraron totalmente en la sociedad local de los Balcanes. En Viminacium, por ejemplo (una de las principales ciudades de los romanos, localizada en la actual Serbia), encontramos un sarcófago excepcionalmente rico en el que fueron enterrados un hombre de ascendencia local y una mujer de ascendencia anatólica”, comenta Olalde.

Sarcófago de Viminacium. Foto: Ilija Mikić

El equipo también ha revelado la movilidad esporádica de larga distancia de tres individuos de ascendencia africana a la península balcánica durante su dominio imperial. Uno de ellos era un adolescente cuyo origen genético radica en la región del actual Sudán, fuera de los límites del antiguo Imperio. “De acuerdo con el análisis isotópico de las raíces de sus dientes, en su niñez tuvo una dieta marina muy distinta a la del resto de individuos analizados”, comenta Carles Lalueza-Fox, investigador principal del Instituto de Biología Evolutiva (IBE) y director del Museo de Ciencias Naturales de Barcelona (MCNB).

Además, fue enterrado con una lámpara de aceite que representa una iconografía del águila relacionada con Júpiter, uno de los dioses más importantes para los romanos. “El análisis arqueológico de su entierro revela que pudo formar parte de las fuerzas militares romanas, por lo que estaríamos hablando de un inmigrante que viajó desde muy lejos a los Balcanes del siglo II d.C.”, apunta Lalueza-Fox. “Esto nos muestra un Imperio Romano diverso y cosmopolita, que acogía poblaciones mucho más allá del continente europeo”.

El Imperio Romano acogió a poblaciones bárbaras mucho antes de su caída

El estudio ha identificado algunos individuos de ascendencia del Norte de Europa y de las estepas que habitaron la península balcánica durante el siglo III, en plena ocupación romana. El análisis antropológico de sus cráneos revela que algunos de ellos fueron artificialmente deformados, una costumbre propia de algunas poblaciones de las estepas y de los hunos, a menudo denominados como “bárbaros”.

Cráneo deformado del siglo IV de la era común, atribuido a un individuo de las estepas. Posible gépido o godo, si bien los hunos también practicaban la deformación craneal. Foto: Carles Lalueza-Fox

Estos resultados apoyan las investigaciones históricas y arqueológicas y muestran la presencia de individuos provenientes de fuera de las fronteras del Imperio, más allá del Danubio, mucho tiempo antes de la caída del Imperio occidental. “Las fronteras del Imperio eran mucho más difusas que las fronteras de los estados nación actuales. El Danubio servía como límite geográfico del Imperio, pero actuaba como vía de comunicación y era muy permeable al movimiento de personas”, comenta Pablo Carrión, investigador del IBE y co-primer autor del estudio.

Las poblaciones eslavas cambiaron la demografía de la península balcánica

Tras la caída del Imperio Romano de Occidente, y especialmente a partir del siglo VI, el estudio revela la llegada a gran escala a los Balcanes de individuos genéticamente similares a las poblaciones modernas de habla eslava de Europa del Este. Su huella genética representa entre el 30 y el 60 % de la ascendencia de los pueblos balcánicos actuales, lo que supone uno de los mayores cambios demográficos permanentes en cualquier lugar de Europa durante el período de las Grandes Migraciones.

Aunque el estudio detecta la llegada esporádica de individuos procedentes del Este de Europa en periodos anteriores, es a partir del siglo VI cuando se observa una fuerte oleada migratoria. “Según nuestros análisis de ADN antiguo, esta llegada de poblaciones de habla eslava a los Balcanes tuvo lugar a lo largo de varias generaciones e involucró a grupos familiares completos que incluían hombres y mujeres”, explica Carrión.

Proporciones de poblaciones de ascendencia eslava, en negro, en los países actuales de la península balcánica y el Egeo. Imagen: Íñigo Olalde y Pablo Carrión

El estudio también identifica que el establecimiento de las poblaciones eslavas en los Balcanes fue mayor en el norte, con una contribución genética de entre el 50 % y el 60 % en la actual Serbia, y gradualmente menor hacia el sur, con entre un 30 y un 40 % de representación genética en la Grecia continental y hasta un 20 % en las islas del Egeo. “Su legado genético es visible no solo en poblaciones balcánicas actuales de habla eslava, sino también en otros grupos que incluyen regiones donde actualmente no se habla lenguas eslavas, como Rumanía y Grecia», puntualiza David Reich, investigador de la Universidad de Harvard en cuyo laboratorio se llevó a cabo la recuperación y secuenciación del ADN antiguo.

Coordinación y cooperación para reescribir la historia de los Balcanes

La guerra de Yugoslavia en 1991 provocó la separación de los pueblos balcánicos en los distintos países que conforman la región hoy en día y sus consecuencias perduran en la actualidad. Sin embargo, investigadores de toda la región han colaborado en el estudio. «En el estudio han estado colaborando investigadores croatas y serbios. Se trata de un gran ejemplo de cooperación, teniendo en cuenta la historia reciente de la península balcánica. Al mismo tiempo, este tipo de trabajos son un ejemplo de cómo datos genómicos objetivos pueden contribuir a dejar atrás problemas sociales y políticos ligados a identidades colectivas que han estado basadas en narraciones épicas del pasado», comenta Lalueza-Fox.

El equipo elaboró una base de datos genética de la población Serbia de novo, con el fin de poder reconstruir la historia de los Balcanes. «Nos encontramos con la situación de que no existía una base de datos genómica de la población serbia actual. Para construirla y utilizarla como referencia comparativa en este estudio, tuvimos que buscar a personas que se autodenominaban como serbias en base a determinados rasgos culturales compartidos, aunque vivieran en otros países como Montenegro o Macedonia del Norte”, comenta Miodrag Grbic, profesor de la Universidad de Western Ontario y profesor visitante en la Universidad de La Rioja.

Pese a la cuestión identitaria, marcada por la historia más reciente de los Balcanes, los genomas de los croatas y serbios analizados hablan de una herencia compartida en igual medida entre las poblaciones eslavas y las poblaciones del mediterráneo.

“Creemos que el análisis del ADN antiguo puede contribuir, junto con los datos arqueológicos y los registros históricos, a la reconstrucción de la historia de los pueblos balcánicos y la formación de los denominados pueblos eslavos del sur de Europa”, apunta Lalueza-Fox.

«La imagen que surge no es de división, sino de historia compartida. Las personas que en la Edad del Hierro habitaban la región de los Balcanes se vieron afectadas de manera similar por las migraciones durante la época del Imperio Romano y por las migraciones eslavas más tarde. Juntas, estas influencias dieron como resultado el perfil genético de los Balcanes modernos, independientemente de las fronteras nacionales», concluye Grbic.

Referencia:

Olalde, I., Carrión, P., Mikić. I. et al. (2023) A genetic history of the Balkans from Roman frontier to Slavic migrations Cell doi: 10.1016/j.cell.2023.10.018

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

El artículo La historia genómica del primer milenio de la península balcánica se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Filosofiaren hastapenetatik fisika modernoaren teoria iraultzaileetara, eterra kontzeptu liluragarria eta eztabaidagarria izan da mundu zientifikoan. Bere historia mitoen, espekulazioen eta esperimentuen artean ehuntzen da, unibertsoaren izaerari gizakiaren ulermenaren zimenduei aurre egin baitzien.

Antzinako pentsalari presokratikoek jainko-jainkosak eta gizakiak biltzen zituen jainkotar sustantzia gisa ikusi zuten eterra. Hala ere, Platon eta Aristoteles bezalako pentsalariek laster zalantzan jarri zuten honen existentzia. Erdi Aroko alkimistek kintaesentzia isolatu nahi zuten, eta geroago, XIX. mendeko zientzialariek eterrean argia hutsean zabaltzeko azalpen bat ikusi zuten. Albert Einstein alemaniar fisikari gazteak erlatibitate bereziaren teoriarekin agertu arte, eta behingoz bereizi zuen eterraren nozioa, beste ulermen fisiko baten mende.

UPS! ataleko bideoek gure historia zientifiko eta teknologikoaren akatsak aurkezten dizkigute labur-labur. Bideoak UPV/EHUko Kultura Zientifikoko Katedrak eginak daude eta zientzia jorratzen duen Órbita Laika (@orbitalaika_tve) telebista-programan eman dira gaztelaniaz.

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Las estrellas y los erizos de mar forman parte de uno de los grupos más enigmáticos de seres vivos: los equinodermos. Un estudio publicado recientemente los convierte en criaturas todavía más enigmáticas. Al menos, si las contemplamos con nuestros ojos humanos.

Foto: Adrian Pingstone / Wikimedia Commons

La inmensa mayoría de los animales, nosotros incluidos, somos bilaterales: nuestra simetría divide el cuerpo en dos mitades casi idénticas. En otras palabras, estamos organizados sobre la base de un eje anteroposterior y otro dorsoventral. Hacia finales del siglo pasado se descubrió que los genes que controlan la formación de estos ejes durante el desarrollo son los mismos en todos los animales bilaterales. Es decir, el mecanismo que determina qué región va a ser anterior, media o posterior es el mismo en una mosca y en un ser humano.

Una organización bilateral parece la más lógica en animales que tienen un tubo digestivo y se desplazan en una dirección determinada. Lo razonable es que alrededor del extremo anterior, donde está la boca, se concentren los órganos de los sentidos y los centros nerviosos. En pocas palabras, que se desarrolle una cabeza.

Esta es la razón por la que nos resultan fascinantes los equinodermos. Sus ancestros eran bilaterales con todas sus ventajas, cabeza incluida. Sin embargo, en algún momento de su evolución perdieron esta característica y desarrollaron una organización pentámera. Dejaron de tener un único plano de simetría para contar con nada menos que cinco, dispuestos alrededor de un eje oral-aboral, el eje que pasa por la boca y por el lado opuesto del cuerpo.

Esta innovación evolutiva se refleja en el desarrollo de los equinodermos: su larva es bilateral, pero tras una metamorfosis compleja adquiere la simetría pentámera.

La organización pentámera, sin eje anteroposterior ni centros nerviosos, implica la ausencia de una cabeza. O, al menos, esto se creía hasta ahora. Un artículo recientemente publicado en la revista Nature sugiere lo contrario de lo que se pensaba. Los equinodermos no solo tienen cabeza, sino que no tienen nada más. Son cabezas sin cuerpo.

Cuatro hipótesis, todas inválidas

Hasta ahora se habían formulado cuatro hipótesis para explicar cómo el eje presente en todos los animales bilaterales pudo transformarse en los cinco planos de simetría de los equinodermos. Estos modelos eran la bifurcación, circularización, duplicación y el apilamiento.

Las cuatro hipótesis formuladas sobre la transición de un eje anteroposterior (A-P) a una simetría pentámera en los Equinodermos.

Un equipo de biólogos de la Universidad de Stanford (EE UU) propone en su artículo un modelo nuevo y diferente, que supone una nueva concepción de cómo evolucionaron los equinodermos.

Su estrategia consistió en seleccionar una serie de marcadores genéticos típicos del eje anteroposterior de los bilaterales. Estos han sido conservados a lo largo de la evolución, por lo que es interesante saber dónde se expresan en un animal pentámero. Entre los 36 marcadores seleccionados los había de la región más anterior del cuerpo, de la media y de la posterior. También se incluyeron los genes del complejo Hox, que son fundamentales en la organización del eje de todos los animales bilaterales.

La técnica utilizada fue la tomografía de ARN aplicada a los pequeños estados juveniles de una estrella de mar abundante en la costa de California, Patiria miniata. Esta avanzada técnica molecular consiste en seccionar brazos de la estrella en tres planos diferentes: a lo largo del eje del brazo, en un plano horizontal y de forma transversal. En las distintas secciones fue detectada la expresión de los diferentes marcadores.

El sorprendente resultado obtenido fue que los genes más anteriores se expresaban en la línea media de los brazos, y los más posteriores en sus márgenes laterales. Como la línea media de los brazos está ocupada por los surcos ambulacrales, en los que se localizan los pequeños pies con los que las estrellas de mar se desplazan, este nuevo modelo de organización se ha denominado ambulacral-anterior.

La estrategia consistió en seccionar los brazos de la estrella en tres planos y comprobar la expresión de genes anteriores, medios y posteriores en animales bilaterales. Los más anteriores se expresaban en la línea media de los brazos y los posteriores en sus márgenes.Un resultado inesperado

Que el centro de los brazos corresponda a la parte anterior de los demás animales y los márgenes a la posterior, no era un resultado esperado. Pero menos todavía lo fue la ausencia de marcadores típicos del tronco de los animales bilaterales.

En el ectodermo de la estrella de mar solo se expresa uno de los trece genes del complejo Hox, Hox1, y lo hace en el margen de los brazos, lo que corresponde a la zona posterior de su cuerpo. Dicho de otra forma, lo más posterior que encontramos en el cuerpo de la estrella corresponde al límite posterior de la cabeza de los vertebrados. El cuerpo de la estrella de mar se corresponde con nuestra cabeza, pero no hay evidencia molecular de que haya nada semejante a un tronco.

Los genes Hox se expresan ordenadamente a lo largo del cuerpo de los animales bilaterales. En el ectodermo de la estrella de mar sólo se expresa el más anterior, Hox1, y lo hace en el margen de los brazos. Vertebrados y hemicordados sirven como comparación.

Queda por comprobar si estos resultados son exclusivos de las estrellas de mar o, como parece muy probable, son aplicables a todos los equinodermos. Si se confirma esto, se trataría de una concepción completamente novedosa de la forma en que los equinodermos reorganizaron su eje bilateral y construyeron su cuerpo. Una constatación final que nos confirma este estudio: la biología, y en particular la evolución, mantiene intacta su capacidad de asombrarnos.

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

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

El artículo Estrellas de mar: de no tener cabeza a tener solo cabeza se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Mikel Garitano Telleria eta Josu Mirena Igartua Aldamiz

Termodinamika Klasikoak nagusitasun ukaezina dauka zientzian. Hain zuzen, bere legeak (energiaren kontserbazioa eta entropiaren etengabeko igoera, batik bat) ezinbestekoak dira naturaren izaera termikoaren oinarriak finkatzeko eta ulertzeko. Hori dela eta, nabarmentzekoa da teoria horrek zientziaren hainbat esparrutara izan duen hedadura; hala nola, kimika fisikora, biokimikara eta alor ugaritako ingeniaritzetara. Beinke, askotariko sistemen deskribapenean egundoko arrakasta izan du Termodinamikak.

Dena dela ere, aintzakotzat izan beharrekoa da ezen teoria klasikoa bi hurbilketatan oinarritzen dela edozein sistemaren azterketa termodinamikoa burutzeko; sistema hori berori makroskopikotzat eta homogeneotzat hartzean, alegia. Horren ondorioz, erabat baztertzen ditu sistema txikien mailan azaleratzen diren tamaina finituko efektuak; beste hitzez esateko, aipaturiko hurbilketa murriztaileok Termodinamika Klasikoa nanoeskalara eramatea eragozten dute.

Irudia: Multzo mikrokanonikoa, kanonikoa eta makrokanonikoa hagitz ezagunak dira, eta Termodinamikan zabalki erabiliak. Nanokanonikoa, ordea, lehen begiratuan arrotza gerta lekiguke. Parentesien barnean multzo bakoitzean kontrolpean izango ditugun azpisistemen mailako aldagaiak daude. Azpisistemek noranzko biko gezien ondoan ageri diren magnitude estentsiboak elkartrukatzeko askatasuna dute. Argi dago, beraz, multzo nanokanonikoa dela lauretatik askeena. (Iturria: Ekaia aldizkaria)

Horren harira, artikulu honetan Termodinamikatik haratago doan formalismoa aurkeztuko dugu: Terrell Hill fisikariak 1960ko hamarkadan sortutako eta garatutako Nanotermodinamika. Hill-ek “Thermodynamics of Small Systems” artikulua eta izen bera daraman liburu parea plazaratu zituen, Sistema Txikien Termodinamikaren (“Nanotermodinamika” hitza berantiarragoa da) oinarri matematikoak zein aplikazioak azaltzeko. Hala ere, azken sei hamarkadetan ez da haren lanari jarraipen nabarmena eman dion fisikaririk izan. Ondorioz, ez da batere ezaguna mundu-mailako zientzialarien artean.

Ezer baino lehen, aipatzekoa da, arestiko azalpenen harira, arrotza gerta lekigukeela “nano” eta “termodinamika” hitz berean batera ikustea, haien esangurak elkarren artean kontrajarriak dira eta. Bada, kontua da Hill-en teoria Termodinamikak sistema txiki eta heterogeneoak zehaztasun handiagoz ezaugarritzea posible egiten duen orokorpena dela funtsean; bestela esanda, hedapen finituko zuzenketak eta moldaketak eransten dizkie ekuazio klasikoei, eta, halakoak ezaugarritzeko, berariazko potentzial termodinamikoa sortu zuen: banatze-potentziala.

Bada, azalpen teorikoak aurkeztuz, eta tarteka adibide adierazgarriak sartuz, irakurleak ohiko Termodinamikatik haratago eramatea, eta Nanotermodinamikak sistema txikien azterketan duen eraginaz ohartaraztea da artikulu honen xedea, teoria horren nondik norakoez jabetu daitezen bidenabar. Bertatik eskuratuko ditugun ondorio esanahitsuenen artean, honako hauek daude: alde batetik, mundu makroskopikoan intentsiboak diren aldagaiek (T tenperaturak eta ???? potentzial kimikoak, adibidez) oro har izaera estentsiboa dute. Bestetik, gas ideal klasikoa multzo estatistiko berezi batean aztertuko dugu: multzo nanokanonikoan, zeina soilik eskualde nanotermodinamikoan eraiki baitaiteke. Hala, azken hori sistema txikiaren entropiaren maximizazioa bermatzeko baitezpadakoa dela ohartuko gara; era berean, hain entzutetsua den Gibbs-en paradoxaren aurrean soluzio berritzailea eskainiko digu. Aipatutako efektu horiek guztiak banatze-potentzialaren gidaritzapean daude.

Hill-en lana urte luzez baztertuta egon den arren, aipatu beharrekoa da ezen 2020az geroztik, Norvegiako NTNU unibertsitateko ikertzaile-talde batek badiharduela hura berrabiarazi eta bultzatu nahian, eta, horri esker, hainbat sistemaren portaera simulatzeko gai izan direla nanoeskalan; adibidez, adsorbatzaile txikia edota ingurune porotsuetako sistemak.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: 44
• Artikuluaren izena: Nanotermodinamika
  
• Laburpena: Lan honetan, Termodinamika Klasikotik haratago doan teoria aurkeztuko dugu: Terrell Hill fisikariak 1960ko hamarkadan sortutako eta garatutako Nanotermodinamika. Funtsean, sistema txikien azterketarako nahitaezkoa den tresneria biltzen du, banatze-potentzial deritzon potentzial termodinamikoa dela medio. Hain zuzen, horrek ahalbidetzen du, besteak beste, banatzearekin lotutako askatasun-gradu berezia abian jartzeaz bat, multzo estatistiko nanokanonikoaren eraikuntza. Adibideen bidez, eskualde nanotermodinamikoan kasuan kasuko tamaina finituko efektuek duten esanguran sakonduko dugu. Horiek horrela, Termodinamika eta Fisika Estatistikoa irakasgaiko ikasleei arras aberasgarria gertatuko zaie, alde batetik, ohiko Termodina- mikaren irismenaz ohartzea, eta, bestetik, Nanotermodinamikaren nondik norakoak ulertzea eta barneratzea. Aipatzekoa da ezen urte luzez baztertuta egon bada ere, egun Hill-en teoria baliagarria gertatu zaiela hainbat esparrutako zientzialariei; esate baterako, kimika fisikoan eta biologian.
• Egileak: Mikel Garitano Telleria eta Josu Mirena Igartua Aldamiz
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 137-152
• DOI: 10.1387/ekaia.24252

Egileez:

Mikel Garitano Telleria eta Josu Mirena Igartua Aldamiz UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko ikertzaileak dira.

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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Cuando presento alguno de mis libros en una librería, aunque la verdad es que esto no ocurre tantas veces como uno desearía, me gusta pedir a las personas que trabajan en la misma que me recomienden algunos libros, principalmente, novelas. En octubre (de 2023) presenté mi último libro “Las matemáticas como herramienta de creación artística” (Catarata / FESPM, 2023) en la librería Zubieta-TROA, de Donostia/San Sebastián. El responsable de esta librería, Adolfo López Chocarro, me recomendó varios libros, entre los cuales estaba el cuento El Ruletista (Impedimenta), del escritor rumano Mircea Cartarescu (Bucarest, 1956), en el cual se menciona, de pasada, la probabilidad de morir jugando a la ruleta rusa, en su versión en solitario. Y es de esto precisamente de lo que vamos a hablar en esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica.

Portada del cuento El Ruletista (Impedimenta, 2010), del escritor rumano Mircea CartarescuMircea Cartarescu

El escritor y crítico literario Mircea Cartarescu está considerado el mejor escritor rumano de la actualidad y uno de los grandes escritores de la literatura europea contemporánea. La editorial Impedimenta ha traducido al español y publicado muchos de sus libros, como El Levante (Impedimenta, 2015), una epopeya heroico-cómica, que es también una aventura a través de la historia de la literatura rumana; el libro de relatos Nostalgia (Impedimenta, 2012), que se habría precisamente con el cuento El ruletista, y que consagró a Cartarescu como uno de los grandes escritores actuales de Rumanía; la novela Solenoide (Impedimenta, 2017), incluida en el listado de los mejores libros de ese año por la prensa cultural española e iberoamericana (que es parte de mi “tsundoku”, es decir, descansa en mi mesilla a la espera de ser leída); o Poesía esencial (Impedimental 2021), una recopilación de poemas escritos durante sus primeros años creativos. Para describir su filosofía como escritor, podemos acudir a una de sus citas, “Escribo porque quiero entender mi situación en el mundo”.

Fotografía del escritor rumano Mircea Cartarescu, en la editorial ImpedimentaEl Ruletista, un cuento de Cartarescu

Aprovechemos la contraportada de la publicación en español, por parte de la editorial Impedimenta, para introducir brevemente el cuento del que vamos a escribir en esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica.

Prohibido durante años en Rumanía por lo explícito de su argumento, El Ruletista constituye uno de los más brillantes hitos narrativos de la reciente literatura europea. Esta pieza, tan breve como intensa, narra la improbable historia de un hombre al que nunca le ha sonreído la suerte, un desarraigado que sorprendentemente hace fortuna participando en letales sesiones de ruleta rusa. Multitudes enfervorecidas, presas del morbo, guardan cola para participar en las ceremonias de muerte y redención en que se convierten sus apariciones, y que dan paso a la histeria colectiva. Un escritor moribundo que conoció al Ruletista en su juventud intenta explicar cómo ese hombre insulso termina convirtiéndose en alguien inmortal y aparentemente inexpugnable, cuando en realidad en él solo anida el más desesperado espíritu de la autodestrucción.

Expliquemos en primer lugar en qué consiste el macabro juego de la ruleta rusa que es un elemento principal de este cuento. Mientras que en la ruleta rusa que hemos visto en duras películas como El cazador (1978), dirigida por Michael Cimino e interpretada por Robert de Niro, Christopher Walken, Meryl Streep, John Savage y John Cazale, se juega entre dos, o más jugadores, en el cuento El ruletista es una ruleta rusa solitaria, de un solo jugador.

Cartel de la película El cazador (1978), dirigida por el director estadounidense Michael Cimino

Los principales protagonistas de la ruleta rusa de este relato son los siguientes. Por un lado, la persona que se juega la vida en la ruleta rusa, el ruletista, que en el cuento se explica que suele ser alguna persona que por diferentes circunstancias vitales no le importa jugarse la vida a cambio de dinero, normalmente, algún borracho, vagabundo o expresidiario, como se menciona más arriba “un desarraigado”. Luego está el patrón, que es quien contrata, o convence, al ruletista y que va a apostar a su favor, es decir, va a apostar a que esa persona que se juega la vida a la ruleta rusa va a sobrevivir a la misma. Y finalmente están los accionistas que son quienes apuestan en contra del patrón, esto es, ganan si muere el ruletista.

El juego consiste en lo siguiente. Primero se introduce una bala en el tambor de un revólver, que tiene capacidad para alojar seis balas (aunque hay revólveres que admiten otra cantidad de balas, cinco, seis, siete, ocho o diez balas), luego se gira el tambor y se cierra rápidamente para que la bala quede colocada en una posición al azar, entonces el ruletista coge el revólver, se apunta a la sien y dispara. Si tiene la suerte de que no salga la bala (lo cual ocurre en 5 de las 6 posiciones posibles del tambor, es decir, la probabilidad de que sea un disparo fallido es de 5 de cada 6 veces, el 83,33 %) el patrón gana, se queda con el dinero de los accionistas y le da al ruletista un diez por ciento de las ganancias. Por otra parte, si se dispara la bala (lo cual ocurre 1 de cada 6 veces, esto es, una probabilidad del 16,66 %), el ruletista muere y el patrón debe pagar a los accionistas entre diez y veinte veces la cantidad apostada por ellos, según hayan acordado. Es cierto, que el peso de la bala modifica algo estas probabilidades, pero no vamos a tenerlo en cuenta en esta entrada.

En el cuento hay dos protagonistas, el viejo escritor que escribe la historia del Ruletista y este, que se ha ganado el derecho a ser nombrado con la inicial mayúscula, ya que, como escribe el viejo escritor, “ha sido el único hombre al que fue concedido vislumbrar al infinito Dios matemático y luchar cuerpo a cuerpo con él”, refiriéndose a que este hombre ha jugado muchísimas veces a la ruleta rusa solitaria y siempre ha salido indemne, saltándose la “alta” probabilidad de morir. Como escribe el viejo escritor, referente a esto último:

“… el ruletista solo tenía cinco posibilidades entre seis de salvarse en la primera partida. Según el cálculo de probabilidades, si volvía a llevarse la pistola a la sien, sus posibilidades disminuían. En el sexto intento, esas posibilidades se reducían a cero. De hecho, hasta que mi amigo entró en el mundo de la ruleta, en el que llegaría a convertirse en el Ruletista con mayúscula, no se conocían casos de supervivencia ni siquiera tras cuatro intentos. La mayoría de los ruletistas lo eran, por supuesto, de forma ocasional, y no volverían a repetir esa terrible experiencia por nada del mundo…”

Y continuaba:

“… supongo que los accionistas apenas se fijaron en él cuando escapó con vida la primera o la segunda vez, puede que incluso la tercera. Fue considerado, como mucho, un ruletista afortunado. Pero después de la cuarta y de la quinta, se convirtió en la figura central del juego, un verdadero mito llamado a alcanzar proporciones gigantescas en los años posteriores. Durante dos años, hasta nuestro reencuentro en el restaurante, el Ruletista se había llevado el revólver a la sien en ocho ocasiones…”

Antes de entrar en el tema de las probabilidades, al que dedicaremos la siguiente sección de esta entrada, presentemos brevemente al Ruletista, a quien el viejo escritor conocía desde que eran niños. Desde siempre este perdía a todos los juegos, de pequeño a las canicas o el lanzamiento de herradura, cuando estuvo en la cárcel siempre perdía al póquer y cuando al salir de la misma se dedicó a la bebida e iba mendigando un trago de cerveza de mesa en mesa por las tabernas, los parroquianos de las mismas se lo jugaban con él al palillo más largo y, de nuevo, siempre perdía. El Ruletista era un candidato ideal para ser jugador de la ruleta rusa, pero, además, su malísima suerte en todo tipo de juegos hacía que en el caso de la ruleta rusa jugase a su favor, ya que podríamos decir que nunca “acertaba” con la bala en la posición de disparo y salía ileso del juego.

Un poco de probabilidad

Realmente hay diferentes cuestiones de probabilidad que se pueden analizar relacionadas con la ruleta rusa, pero vayamos exactamente a la situación descrita en este cuento. Empecemos por lo que ya sabemos y es evidente. Si un ruletista solo juega una vez a la ruleta rusa de un solo jugador, la probabilidad de sobrevivir es del 83,33 %, esto es, 5 de cada 6, mientras que la probabilidad de morir durante el juego es, la complementaria de la anterior, es decir, el 16,67 %, solo 1 de cada 6.

La probabilidad de que el ruletista viva o muera si juega solo una vez a la ruleta rusa

 

La siguiente cuestión que nos planteamos, siguiendo lo escrito en este pequeño relato, en extensión, no en calidad literaria, es la siguiente. Si el ruletista juega dos veces a la ruleta rusa, ¿cuál será la probabilidad de que muera o viva?

Pero cuidado, cada vez que se juega a la ruleta rusa la probabilidad es la misma que hemos comentado arriba, no cambia, ya que el juego, o el revólver, no tiene memoria. Lo que queremos conocer es la probabilidad de salir indemne, o respectivamente, morir, si se arriesga a jugar dos veces. Aunque no es necesario, podéis pensar en que ha decidido previamente jugarse la vida a la ruleta rusa solitaria en dos ocasiones. Calculemos esta probabilidad.

Recordemos brevemente, aunque realmente ya lo hemos utilizado, que la probabilidad de un evento es igual al número de casos favorables (del evento) dividido el número de casos posibles (del evento). Por ejemplo, si queremos conocer cual es la probabilidad de que salga un múltiplo de 3 si tiramos un dado, el número de casos favorables sería dos -que salga 3 o 6-, mientras que hay seis casos posibles -los seis valores del dado 1, 2, 3, 4, 5, 6-. Por lo tanto, la probabilidad de que salga un múltiplo de tres (3 o 6) al tirar el dado es 2 / 6 = 0,3333…, esto es, una probabilidad del 33,33 %.

Volvamos a la probabilidad de que el ruletista viva o muera si juega dos veces a la ruleta rusa. Primero veamos los casos posibles. Como en el primer disparo tenemos seis posibles posiciones del tambor del revólver o, dicho de otra forma, seis agujeros para disparar (que en la siguiente imagen hemos numerado como 1, 2, 3, 4, 5, 6) y en el segundo disparo tenemos otros seis posibles agujeros (de nuevo del 1 al 6 en la imagen), entonces el número de posiciones posibles de los tambores en los dos disparos o, mejor dicho, parejas de agujeros sobre los que disparamos son 6 x 6 = 36 (que podemos pensarlos como parejas de números, desde el (1, 1), (1, 2), (1, 3), hasta el (6,6)).

Ahora contemos cuántas parejas de agujeros serían favorables, si queremos calcular la probabilidad de que el ruletista salga indemne de las dos sesiones de la ruleta rusa. Como en el primer revolver hay 5 agujeros para los que el jugador vive, serán estos los que hay que tener en cuenta en la primera posición de la pareja de agujeros (en el ejemplo de la anterior imagen son los agujeros 1, 2, 3, 4, 5) y para cada uno de esos 5 agujeros, tenemos otros 5 agujeros en la segunda pistola que no contienen la bala de la muerte. Por lo tanto, el número de casos favorables, es decir, parejas de agujeros para los que el ruletista no muere, son 5 x 5 = 25. Por lo tanto, la probabilidad de que el ruletista quede con vida si juega dos veces a la ruleta rusa es 25/36 = 0,6944, es decir, una probabilidad del 69,44 %, mientras que la probabilidad de que muera es su complementario, 11/36 = 0,3056, esto es, el 30,56%.

La probabilidad de que el ruletista viva o muera si juega dos veces a la ruleta rusa

 

Aunque, si lo pensamos un poco, la probabilidad de salir indemne de las dos partidas de la ruleta rusa es la probabilidad de vivir en la primera partida (5/6) por la probabilidad de vivir en la segunda partida (5/6), es decir, (5/6)2 = 25 / 36.

Esta forma de entenderlo nos permite obtener fácilmente la respuesta a la cuestión de qué probabilidades tiene el ruletista de vivir, o morir, si juega k veces a la ruleta rusa (para k = 1, 2, 3, 4, 5, …). De hecho, podemos obtener una fórmula en función del número k de partidas jugadas a la ruleta rusa por el ruletista.

La probabilidad de que el ruletista viva o muera si juega un número k de veces a la ruleta rusa

Ahora es fácil ir calculando la probabilidad de vivir o morir en función de cuantas veces juegue el ruletista a la ruleta rusa solitaria, que precisamente es de lo que habla, sin calcular probabilidades, el viejo profesor en los párrafos que hemos incluido más arriba. A continuación, incluimos una tabla con estas probabilidades para los casos en los que el ruletista juega entre una y diez veces, en la cual podemos apreciar la velocidad a la que la probabilidad de que el ruletista salga vivo va disminuyendo, y creciendo la probabilidad de morir.

Tabla con las probabilidades de que el ruletista viva o muera si juega k veces a la ruleta rusa, para k = 1, 2, 3, …, 9, 10

Podemos sacar entonces algunas conclusiones. Para empezar la probabilidad de morir es menor que el 50 % para los casos de una sola partida de la ruleta rusa (16,67 %), dos partidas (30,56 %) e incluso tres partidas (42,13 %). Luego en esos casos hay más probabilidades de ganar que de perder. El problema es que, si el jugador pierde, ha perdido algo tan importante e irrecuperable como es su propia vida. Además, cuando se dice que después de la tercera partida era considerado un ruletista afortunado, aun estando de acuerdo -ya que se está jugando la vida- podemos decir que no era tan excepcional, ya que la probabilidad de salir con vida seguía siendo, como hemos comentado, menor que el 50 %.

Justo se supera la probabilidad del 50 %, es decir, la misma que de sacar cara, o cruz, al tirar una moneda al aire, cuando se juegan cuatro partidas a la ruleta rusa. En concreto, hay una probabilidad del 51,77 % de morir y una probabilidad del 48,23 % de vivir. De hecho, cuando en el relato se escribe que “no se conocían casos de supervivencia ni siquiera tras cuatro intentos”, esto podríamos explicarlo como que los ruletistas no se atrevían a arriesgarse con la cuarta partida, porque lo que nos dicen los fríos números es que, a la larga, entre todos los jugadores que jugasen cuatro partidas, más o menos la mitad de los mismos vivirían y la otra mitad moriría.

Si continuamos, cuando se juegan seis partidas, la probabilidad de vivir no es cero, de hecho, es todavía relativamente alta, ya que es, más o menos, uno de cada tres casos. Aunque, como hemos dicho antes, el jugador no se juega dinero, sino su propia vida, por lo que la apuesta es demasiado arriesgada para él.

Por otra parte, el viejo escritor cuenta que cuando él se encontró con el Ruletista ya había superado 8 partidas de la ruleta rusa solitaria. Salir con vida de ocho partidas, como se ve en la anterior tabla es, más o menos, del 25 %, es decir, uno de cada cuatro casos. Luego, aun siendo algo excepcional, no es tan raro. Dicho de otra forma, si jugasen muchas personas a la ruleta rusa solitaria en ocho ocasiones, de media, una de cada cuatro viviría, aunque eso sí, tres de cada cuatro, moriría. A partir de ahí la probabilidad continúa cayendo cada vez más y más.

Por otra parte, en cierto momento del relato, el Ruletista empieza a incluir más balas en el revólver, aunque el cálculo de las probabilidades, para una cantidad de balas entre 1 y 6, es similar al realizado previamente, lo dejamos como diversión para las personas que están leyendo esto, si así lo desean.

Para terminar, me gustaría comentar que el objetivo de escribir esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica no es corregir el cuento de Mircea Cartarescu, que es un cuento de una calidad excepcional, sino de aprovechar la mención a la probabilidad para hablar de la misma y calcular con exactitud cuál es esa probabilidad mencionada. De hecho, mi recomendación es que, si no lo habéis hecho ya, leáis este magnífico cuento.

Terminaremos con un poco de humor negro de la mano de El Mundo Today y la noticia en clave de humor cuyo titular es: Uno de cada ocho jugadores de la ruleta rusa no llega a fin de mes; así como con el cortometraje, también en clave de humor, Ruleta (2015), de Álvaro Carmona, que podéis ver aquí.

Fotograma del corto Ruleta (2015), dirigido por Álvaro Carmona

Bibliografía

1.- Mircea Cartarescu, El ruletista, Impedimenta, 2010.

Sobre el autor: Raúl Ibáñez es profesor del Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU y colaborador de la Cátedra de Cultura Científica

El artículo El cuento de la ruleta rusa se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Esther Samper

Urtero munduan 120.000 transplante baino gehiago egiten dira munduan, milaka pertsonek bizitzen jarraitzeko aukera izan dezaten. Baina beste asko itxaron zerrendan hiltzen dira, organoen eskaria emate kopurua baino askoz handiagoa delako. Arazoa areagotzen ari da urteekin, hainbat herrialdetan biztanleria pixkanaka zahartzen ari denez, organoen beharrak ere gora egin duelako.

Osasun arazo larri hau konpondu asmoz, zientzialariak beste aukera batzuk aztertzen ari dira giza organoen ordez beste batzuk erabiltzeko. Azken hamarkadan xenotransplanteen alorrean (zelulen, ehunen edo organoen transplantea espezie desberdinen artean) aurrerapen handiak egon dira ingeniaritza genetikoari eta zelula amen ezagutzan eta erabileran egin diren aurrerapenei esker. 2022ko urtarrilean giltzarri historiko bat gertatu zen: lehenengo aldiz txerri baten bihotza arrakastaz transplantatu zioten pertsona bati eta honek bizirik iraun zuen. Animalia genetikoki eraldatu zuten zeluletan molekula batzuk gara ez zitzan, giza sistema immunitarioak arrarotzat jotzen baititut, eta horrek errefusa minimizatu zuen.

Irudia: 2022an lehenengo aldiz txerri baten bihotza arrakastaz transplantatu zioten pertsona bati. (Domeinu publikoko irudia. Iturria: pxhere.com)

David Bennet pazienteak jaso zuen txerriaren organo preziatua Marylandeko Unibertsitateko Zentro Medikoan. Aukera bakar horixe zuen, giza bihotz baten itxaron zerrendan sartzeko baldintzak ez baitzituen betetzen. Dena ondo zihoala zirudian: funtzio kardiakoa normala zen eta ez zegoen errefus immunitario akutuaren arrastorik. Baina transplantea egin eta 47 egunera bat-batean hil zen Bennet bihotz gutxiegitasun baten ondorioz (bizirik mantentzeko behar zuen odola punpatzeari utzi zion bihotzak). Zoritxarreko egun hori baino lehen egindako azterketa ekokardiografikoek eta beste proba batzuek bihotza arazorik gabe zebilela erakusten zuten.

Hasieran ikertzaileak ez ziren gai izan zoritxarreko istripuaren zergatia identifikatzeko, baina zenbait azterlan egin zituzten transplantearen ondorengo urrats bakoitza aztertzeko eta jakiteko zer faktorek izan zuten zerikusia, etorkizuneko xenotransplanteetarako ere oztopo izan zitezkeelako. Datozen urteetan animalien organoak pertsonei transplantatzeko saio klinikoak agertzea espero da eta funtsezkoa da Bennetena bezalako kasuetatik jaso daitekeen informazio oro.

Duela hilabete batzuk The Lancet aldizkari medikoan argitaratutako artikulu batek zehatz-mehatz argitzen du zer gertatu zen pazientea bihotz gutxiegitasun baten ondorioz hiltzeko. Arrazoi bakar bat egon ordez, datuen arabera hainbat faktorek eragin zuten transplantatutako txerri bihotzaren narriadura funtzionala.

Bihotz gutxiegitasunaren zergatietako bat errefus hiperakutua zela usten zuten hasieran. Transplantearen ondorengo lehenengo egunetan gertatzen da antigorputzek emandako organoaren aurka egindako eraginagatik, ondorioz, koaguluak sortu odol hodi txikiak blokeatzen direnez, ehunaren infartua eragiten dute oxigeno eta elikagairik ez duelako. Dena dela, errefus immunitario mota hori ez zen agertu. Ikertzaileen ustez Bennetek transplantearen aurretik zuen osasun egoera kaxkarra izan zen hainbat gertaera eragin zituen hasierako arrazoia eta azkenean heriotza eragin zion.

Pazienteak immunodepresioa oso larria zuen eta immunodepresoreen erabilera estandarra dezente murriztu behar izan zen, infekzio hilgarririk izan ez zezan. Baina horrek bazuen bere ordaina: jasotako organoaren errefus immunitarioa izateko arriskua hazi egingo zen eta hala gertatu zen. Benneten heriotzaren beste faktore eragileetako bat izan daiteke bigarren hilabetean infekzioei aurrea hartzeko bitan zain barnera eman zitzaizkion immunoglobulinak (antigorputzak) eta odoleko plasma trukatu izana. Uste da horren ondorioz jasotako bihotza errefusatzeko erantzun immunitarioa eragin zela, txerrien molekulen aurkako antigorputzak gehitu egin baitziren (batez ere IgG) immunoglobulinak eman ondoren eta, gainera, molekula horiek txerri bihotzaren odol hodien barneko azalerarekin (endotelioa) bat egin zuten.

Medikuen antigorputzek erasoen zeharkako probak aurkitu zituzten laborategiko teknika desberdinak erabiliz analisiak eginda. Eraso horiek txerri bihotzaren zelula eta ehunen aurka izan ziren. Adibidez, organo horren hodietako endotelioan lesio orokortuak hauteman zituzten. Bestalde, txerriaren birusen (txerriaren zitomegalobirus eta roseolobirus, zehatz esateko) erreaktibazioa eta ereplikazioa identifikatu ziren, ordura arte aktibitaterik izan ez zuten arren eta seguru asko erantzun inflamatorioa eragin zuten eta horrek ere kaltetu zuen emandako organoa. Litekeena da pazientearen osasun egoeraren ondorioz tratamendu antibirikoa arintzeak birus horiek aktibatu izana.

Aurreko horren guztiaren ondorioz, bihotz muskuluak orbainak garatu zituen (fibrosia) eta bihotza ezgaitu zuten behar bezala uzkurtzeko eta Bennet bizirik mantentzeko beharrezko odola punpatzeko. Zoritxarreko gertakari biologikoen kate malapartatua saihesten saiatuko dira zientzialariak txerrien bihotzak jasotzen dituzten hurrengo pazienteetan. Orain prestatuago daude: teknika berriak dituzte xenotransplantea jasotzen dutenak zehatzago monitorizatzeko eta errefus immunitarioaren lehen arrastoak goiz hautemateko. Datozen saio klinikoek zehaztuko dute Benneten arazoak bere osasun egoera kaxkarraren ondorio ziren edo, aitzitik, beste paziente batzuek ere izango dituzten eta saihesterik ba ote dagoen.

Egileaz:

Esther Samper (@Shora) medikua da, Ehunen Ingeniaritza Kardiobaskularrean doktorea eta zientzia-dibulgatzailea.

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2023ko airailaren 25ean: ¿Qué salió mal en el primer trasplante de un corazón de cerdo a un humano?.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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El pasado 4 de diciembre se publicaron un par de artículos científicos en los que se introducía el concepto de teoría postcuántica para referirse a la gravedad clásica. Un titular típico en la prensa para recoger estas publicaciones podría ser el de Xataka: Esta teoría reconcilia la relatividad general y la mecánica cuántica. Y lo que propone es revolucionario. Los científicos proponen un experimento para comprobar la nueva teoría consistente en “medir la masa de un objeto con muchísima precisión para determinar si su peso fluctúa con el tiempo.” Pero esa no es la única posibilidad, hay una más radical.

Pesando una masa. Ilustración: Isaac Young

La mejor teoría de la materia que tenemos es la mecánica cuántica, que describe el comportamiento discreto (cuantizado) de las partículas microscópicas mediante ecuaciones de ondas. La mejor teoría de la gravedad es la relatividad general, que describe el movimiento continuo (clásico) de los cuerpos con masa a través de la curvatura del espaciotiempo. Estas dos teorías de gran éxito chocan a la hora de describir la naturaleza del espacio-tiempo: las ecuaciones de ondas cuánticas se definen en un espacio-tiempo fijo, pero la relatividad general dice que el espacio-tiempo es dinámico y se curva en respuesta a la distribución de la materia.

La mayoría de los intentos de resolver este conflicto se han centrado en la cuantificación de la gravedad, siendo las dos propuestas principales la teoría de cuerdas y la gravedad cuántica de bucles. El nuevo trabajo teórico de Jonathan Oppenheim y sus colaboradores lo que hace es dejar la gravedad como una teoría clásica y acoplarla a la teoría cuántica mediante un mecanismo probabilístico. Esta estrategia híbrida ha sido considera tradicionalmente como estéril, ya que llevaría a inconsistencias. Oppenheim las evita a costa de tener que insertar la probabilidad –una “tirada de dados”– en la evolución del espacio-tiempo.

Comprobando la teoría postcuántica

Una forma de ir delimitando qué modelo es más adecuado es lo que proponen los investigadores, medir las fluctuaciones de la masa de un objeto. Esto supone en realidad medir el tiempo de coherencia de un objeto masivo en una superposición cuántica, ya que el tiempo de coherencia puede relacionarse con la evolución de la métrica del espacio-tiempo. Los datos de tiempo de coherencia existentes ya se han utilizado para descartar ciertos rangos de parámetros para modelos híbridos clásico-cuánticos como el de Oppenheim. Pero, como decimos, estos experimentos no descartarían, solo limitarían.

Es mucho más radical y, por tanto, mucho más interesante, contestar a la pregunta fundamental: ¿la gravedad es cuántica o no? Una forma de hacerlo es detectando gravitones directamente, otra sería entrelazar dos objetos masivos solo con su interacción gravitacional. Esto que se resume así de fácil en una frase, tiene una complejidad enorme.

Ilustración: G. W. Morley/University of Warwick and APS/Alan Stonebraker

Sin embargo, ha habido avances significativos en la segunda idea. En 2017 se hicieron dos propuestas en este sentido que, si bien difieren en los detalles, se basan en el mismo concepto: dos masas (microesferas, por ejemplo) interactúan solo a través de su atracción gravitacional mutua. Si estas masas se entrelazan mecanocuánticamente, entonces la gravedad debe ser la culpable. Para quedar entrelazadas por la gravedad, las masas deben estar en una superposición de estados cuánticos.

Si cada masa se coloca en uno de dos interferómetros próximos, que crearían la superposición. Si las masas están entrelazadas cuando salen de los interferómetros, esto implicaría que la gravedad es inherentemente cuántica, ya que solo un campo cuántico puede inducir el entrelazamiento.

Los experimentos están plagados de obstáculos técnicos, entre ellos cómo garantizar que la gravedad sea la única forma en que las masas interactúen. Pero están más cerca de realizarse que otros métodos propuestos, como la detección directa de gravitones. Para que estos experimentos se realicen, los investigadores deben descubrir cómo crear y mantener superposiciones cuánticas de objetos relativamente masivos y cómo reducir los efectos de fuerzas distintas a la gravedad.

Referencias:

Oppenheim, J. (2023) A Postquantum Theory of Classical Gravity? Physical Review X doi: 10.1103/PhysRevX.13.041040

Oppenheim, J., Sparaciari, C., Šoda, B. et al. (2023) Gravitationally induced decoherence vs space-time diffusion: testing the quantum nature of gravity. Nat Commun doi: 10.1038/s41467-023-43348-2

Marletto, C. and Vedral, V. (2017) Gravitationally Induced Entanglement between Two Massive Particles is Sufficient Evidence of Quantum Effects in Gravity Phys. Rev. Lett. doi: 10.1103/PhysRevLett.119.240402

Bose, S. et al. (2017) Spin Entanglement Witness for Quantum Gravity Phys. Rev. Lett. doi: 10.1103/PhysRevLett.119.240401

Galley, T. (2023) Might There Be No Quantum Gravity After All? Physics 16, 203

Para saber más:

Teoría de la invariancia (serie)

Incompletitud y medida en física cuántica (serie)

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

El artículo La comprobación experimental de la teoría postcuántica de la gravedad clásica se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Koldo Garcia

Orain dela 20 urte, lehen emaitzak izan zituen giza genoma sekuentziatzeko egitasmoak. Orduan kalkulatu zen giza genomak 20.000 gene inguru zituela eta, ordutik, zehaztu egin da gene horietako askoren funtzioa. Baina oraindik badira funtzio ezezaguna duten gene asko; zergatik dakigu hain gutxi gene horiei buruz?

Funtzio jakinik ez duten gene horietako asko espezie ezberdinen artean kontserbatuta badaude ere, ezin daiteke beren funtzioa jakin, ez direlako funtzio ezaguna duten geneak bezalakoak. Harrigarria bada ere, funtzio jakinik gabeko gene horietako askok hainbat gaixotasunetan parte har dezaketela ikusi da eta itu terapeutikoak izan daitezkeela uste da. Hala ere, ikerketa gehienek oso ezagunak diren geneak aztertzen dituzte. Hau horrela izan daiteke finantziazioa lortzeko sistemak eta argitaratzeko sistemak kontserbadoreak izatera bultzatzen dituelako ikertzaileak, dirua jasotzeko aukera gehiago baititu funtzio ezaguna duten geneen ikerkuntzak. Gainera, arrazoi teknikoak egon daitezke: gene horiek ikertzeko laborategi-produktuak eskuragarri ez egotea, gene horien aktibitatea baxua izatea edo ehun gutxi batzuetara mugatzea aktibitatea. Hortaz, oso zaila izan daiteke gene horiek detektatzea.

Edonola ere, ez dirudi gutxitzen ari denik hainbat generen funtzioari buruzko ezezaguntasun hau. Hala, izan dezaketen interes klinikoa dela eta, hainbat egitasmo abiatu dira ezezaguntasun hau murrizteko: gene horiek ikertu ahal izateko laborategi-produktuak sortzea, interesekoak izan daitezkeen gene taldeen ikerkuntza bultzatzea edo gene hauek hobeto ezagutzeko hainbat datu-baseen garatzea.

1. irudia: gene guztien funtzioa ezagutzea puzzle erraldoi bat da. (Argazkia: qimono – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Garatu berri den datu-base batean kalkulatu egin da gene bakoitzetik zenbat den jakina. Horretarako, oso erabiliak diren bi datu-baseren datuak erabili dituzte. Datu-base batek espezie ezberdinetan parekoak diren geneak biltzen ditu, hau da, eboluzioan zehar jatorri berdina duten gene-taldeen informazioa biltzen du. Beste datu-baseak hamabi espezieren –gizakiaren eta hamaika organismo ereduren– geneen funtzioak biltzen ditu. Funtzio horiek egituratutako terminoen bidez adierazten dira eta sistema berdina erabiltzen da espezie guztietan, informazioak sendotasun handia lortzen du horrela.

Lehenengo, datu-baseko gene talde bakoitzarentzat, bigarren datu-basean jasota dauden funtzioak bilatu ziren, gene taldeko gene bakoitzari funtzio horiek esleituz. Zenbat eta funtzio jakin gehiago izan gene batek, gene hori ezagunagoa dela ondorioztatu zuten lanaren egileek. Hala ere, egileak jakitun dira hurbilketa hori sinple samarra dela eta geneen funtzioari buruzko ebidentzien sendotasuna ez dela berdina. Egileek beren irizpideak erabili badituzte ere ebidentzia bakoitzari sendotasun bat esleitzeko, balio horiek aldatu egin daitezke datu-baseko erabiltzaile bakoitzak bere irizpideak erabil ditzan. Hala, erabiltzaile bakoitzak zerrendatu dezake geneen ezagumendua bere irizpideak erabilita.

2. irudia: fruituaren eulian esperimentuak egin dira gene batzuen funtzioa ezagutzeko. (Argazkia: nuzree – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Datu-basearen egileek hainbat kalkulu egin zituzten sortutako balioekin eta ikusi zuten hoberen ezagutzen diren geneek garapenean eta zelularen funtzioan parte hartzen dutela. Gutxien ezagutzen diren geneek, aldiz, beste datu-base batzuetan funtzio ezezaguna dutela ikus daiteke. Izan ere, literatura zientifikoan geneek duten aipu kopuruak korrelazioa du gene-zerrenda horren balioekin. Hau da, ezagunak diren geneei buruz lan asko argitaratzen dira eta ezezagunak direnei buruz oso gutxi. Gainera, egileek espero dute denborarekin datu-basea murrizten joatea, geneen funtzioei buruz gehiago ikertuko baita. Edo, behintzat, itxaropen hori dute. Egin dituzten kalkuluak kontuan hartuta, azken hamar urteetan gutxien ezagutzen diren gene taldeak %43tik %23ra pasa dira.

Datu-basearen erabilgarritasuna probatzeko, gizakian ezagutza gutxien duten geneak hartu zituzten eta fruituaren eulian pareko geneak ote zeuden aztertu zuten. Gene horietatik, duten funtzioa aztertzeko esperimentuak egiteko aukera ote zegoen aztertu zuten eta, azkenean, 260 generen funtzioa aztertu zuten fruituaren eulian. Hala, ikusi zuten horietako 62 gene ezezagunek eragina zutela garapenean; hau da, ezinbestekoak zirela eulia bideragarria izan dadin. Beste 59 genek eragina izan zuten emankortasunean, ehunen garapenean eta hazkundean, proteinen kalitatean, estresaren aurreko erantzunean eta mugikortasunean.

3. irudia: gene guztien funtzioa ezagutzea bide malkartsua dirudi. (Argazkia: aitoff – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Lanaren egileek uste dute argi geratu dela ezezagunak ziren gene horiek ez zutela merezi ahaztuta egotea. Egin dituzten esperimentuek eta lana egiten zuten bitartean argitaratu diren beste hainbat lanek berretsi egin dute gene ezezagun horiek funtzio garrantzitsuak betetzen dituztela. Egileek espero dute garatu duten datu-basea lagungarria izatea geneei buruzko ezjakintasuna detektatzeko eta gene horiek aztertzen hasteko. Hala ere, jakitun dira arriskuak ekar ditzakeela gutxi ikertu diren geneak ikertzeak eta, ondorioz, uste dute lankidetza dela bidea halako geneak aztertzeko.

Laburbilduz, geneen funtzioari buruzko ezjakintasuna neurtzeak ahalbidetu egin du garrantzitsuak diren baina ahaztuta geratu diren geneak identifikatzea. Hala, bide berriak ireki daitezke hainbat gaixotasunetan interesgarriak izan daitezkeen geneen ezaugarriak zehazteko eta funtzio biologiko berriak ezagutzeko. Edo, behintzat, ikerketa horiek abiatzeko oinarria izan daitezen eta ezezaguna dena ezagutzen joateko.

Erreferentzia bibliografikoa:

Rocha, João J.; Arcot Jayaram, Satish; Stevens, Tim J.; Muschalik, Nadine; Shah, Rajen D.; Emran, Sahar; Robles,Cristina; Freeman, Matthew; Munro,Sean (2023). Functional unknomics: Systematic screening of conserved genes of unknown function. PLoS Biol, 21(8). DOI: 10.1371/journal.pbio.3002222

Egileaz:

Koldo Garcia (@koldotxu), genetikan doktorea, Biodonostia Osasun Ikerketa Institutuko Dibulgazio eta Kultura Zientifikoko arduraduna da eta Edonola gunean genetika eta genomika jorratzen ditu.

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Aunque un gran desconocido para el público, Eris es el segundo planeta enano más grande de nuestro Sistema Solar, solo por detrás de Plutón. Fue descubierto en 2005, trayendo la discordia y un fuerte debate al mundo de la astronomía que obligó a repensar a que llamábamos planeta.

Esta disputa concluiría con la aparición de una nueva categoría -la de planeta enano- que nos devolvió a un Sistema Solar de ocho planetas… pero en el que ya hay nueve planetas enanos de los cuales -salvo en los casos de Ceres y Plutón- hemos podido ver muy poco debido a las enormes distancias que nos separan y el exiguo número de misiones dedicadas a estos cuerpos.

A pesar de las dificultades que impone la distancia y el tamaño de estos cuerpos, las observaciones de Eris realizadas desde los mejores telescopios nos permiten conocer algunos detalles interesantes que nos dan una idea sobre como podía ser este planeta enano.

Secuencia de imágenes donde se descubrió Eris en 2005 tomadas desde el observatorio del Monte Palomar, en California. Imagen Cortesía de NASA/JPL/Caltech.

Estos datos apuntan a una superficie muy blanca y reflectante -refleja el 96% de la luz solar- algo que contrasta con la de Plutón, que refleja mucha menos luz y que -a grandes rasgos-es de un color bastante rojizo, algo que podría indicar que el hielo que cubre Eris se renueva -ahora mismo sería difícil de saber si por procesos internos o externos- y que, por lo tanto, existe cierta dinámica activa en el planeta.

Eris tiene un satélite llamado Disnomia, con un diámetro aproximado de 615 kilómetros, lo que viene a ser una cuarta parte del de Eris, y que orbita a una distancia de este de unos 37.000 kilómetros. La existencia de este satélite fue la que permitió a los científicos calcular la masa de Eris con gran precisión y empezar a hacer asunciones sobre su composición y estructura interna.

Pues bien, un nuevo estudio publicado en la revista Science Advances ha analizado la relación orbital entre Eris y Disnomia para arrojar algo de luz sobre la estructura interna de Eris o, al menos, para construir una serie de modelos muy interesantes que nos permitan conocer más detalles sobre su interior y evolución, algo que a su vez nos daría pistas sobre una posible dinámica interna.

Para hablar de las conclusiones de este estudio, tenemos que remontarnos prácticamente a la formación del Sistema Solar, hace unos 4500 millones de años. En esta infancia de nuestro sistema planetario, Eris habría sufrido un gran impacto, bien arrebatándole una gran cantidad de materia de su manto -en torno a un 15%- o bien, debido al enorme calor generado por el impacto, se podría haber perdido un porcentaje importante de los elementos volátiles que lo componían. Este impacto resultaría en la formación de Disnomia.

Imagen tomada por el telescopio espacial Hubble donde se puede apreciar a Eris y a Disnomia, junto con una escala para hacernos a la idea de la distancia. Cortesía de NASA, ESA y M. Brown.

La consecuencia más inmediata para Eris sería el haberse convertido en un planeta enano más denso y que destaca tanto con respecto a Plutón, por ejemplo, y otros objetos, ya que ese calor habría sublimado o evaporado un gran volumen de elementos volátiles y alterado la proporción hielo/roca del planeta.

Pero hay más: Disnomia se habría formado mucho más cerca de Eris de lo que lo está ahora, provocando importantes mareas sobre Eris (y viceversa). Esta energía generada por las mareas se transformaría, en primer lugar, en calor, pudiendo alimentar fenómenos criovolcánicos y el rejuvenecimiento de la superficie e incluso, quién sabe, si la formación de un océano de agua líquida debajo de su corteza al poder mantener unas temperaturas más elevadas que las que podría haber hoy en día.

Pero esta disipación de la energía generada por las mareas también tendría un componente digamos que… astronómico, capaz de alterar, por un lado, la órbita de Disnomia, que progresivamente se ha ido alejando de Eris y, por otro, provocando el acoplamiento de mareas entre ambos cuerpos.

Este acoplamiento provoca que Eris y Disnomia siempre se “vean” la misma cara, ya que el periodo de rotación de ambos cuerpos y el de traslación de Disnomia están sincronizados, como ocurre con nuestra Tierra y la Luna. Aunque nos parezca algo extraño, es bastante común en nuestro sistema planetario.

Impresión artística del sistema Eris-Disnomia. Cortesía de NASA/JPL-Caltech.

Este detalle sugiere que el sistema ha alcanzado una configuración estable a lo largo de millones -probablemente miles de millones- de años y que Eris es un cuerpo que es capaz de disipar una gran cantidad de energía generada por su interacción con Disnomia, lo que hace pensar a los científicos que no es un cuerpo totalmente rígido, sino que todavía podría sufrir cierta convección en su capa intermedia de hielo gracias al calor de generado por la disipación de la energía de mareas y también de la desintegración de elementos radioactivos que todavía podrían quedar en su núcleo rocoso, que transferiría ese calor hacia la superficie. De aquí la broma del título de planeta “blandito”.

Precisamente, esta mayor disipación también apuntaría a que Eris sería un cuerpo totalmente diferenciado, es decir, formado por distintas capas -en este caso probablemente una corteza más rígida de hielo en la superficie, un manto de hielo en estado viscoso y en convección y por último un núcleo rocoso- como ocurre en nuestro planeta, en vez de ser una mezcla más o menos homogénea de roca y de hielo como se piensa que podrían ser otros planetas enanos.

Conocer la estructura de estos cuerpos podría ayudarnos en el futuro a estudiar detalles sobre su habitabilidad -presente y pasada- o a reconstruir su historia, algo muy valioso de cara a comprender la compleja dinámica de nuestro Sistema Solar, especialmente durante sus primeras etapas.

Referencias:

Nimmo, F. and Brown, M.E. (2023) The internal structure of Eris inferred from its spin and Orbit Evolution Science Advances doi: 10.1126/sciadv.adi9201

Sobre el autor: Nahúm Méndez Chazarra es geólogo planetario y divulgador científico.

El artículo Eris, de planeta enano a planeta “blandito” se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Fisikariek denbora luzez susmatu dute metal zati batzuk modu berezian, ia ikusezinean, bibratu lezaketela. Orain, fisikariek «modu deabrutu» horiek antzeman dituzte.

1956an, Davide Pines-ek fantasma bat formulatu zuen. Uhin elektrikoen itsasoak zeudela iragarri zuen, elkarren artean neutralizatu zitezkeenak eta ozeano osoa geldi utz zezaketenak, bai eta banakako olatuak sortzen eta birsortzen zirenean ere. Bitxikeria hori (Pinesen deabrua izena jarri zioten) elektrikoki neutroa izango litzakete, eta, ondorioz, argitara ikusezina: antzematen zaila denaren definizioa.

1. irudia: fisikariek elektroien uhin «deabrutu» bat antzeman dute, ikusezina erradiazio elektromagnetikoaren aurrean. (Ilustrazioa: Kristina Armitage. Iturria: Quanta Magazine)

Hamarkadetan zehar, fisikariek deabruen aldaerak igarri zituzten. Baina inor ez zen konturatu Pinesen jatorrizko deabruaz, bloke metalikoetako elektroietatik abiatuta naturalki sortuko zenaz.

Orain, itxura denez, Illinoiseko (Urbana-Champaign) Unibertsitateko fisikari talde batek Pinesen deabrua antzeman du. Elektroiak, material bat jotzen dutenean, doitasunez miatzeko teknika bat hobetu ondoren, taldeak aldizkako uhin batzuk sortu eta detektatu zituen, elektroi multzoen bidez hedatzen direnak. Fisikariek moduak deitzen dituzten uhin horiek bat datoz, neurri handi batean, Pinesen kalkuluekin. Ikertzaileek abuztuko Nature aldizkarian eman zituzten aurkikuntzaren xehetasunak.

«Modu horiek ez ziren 70 urtetan ikusi», adierazi du Piers Coleman Rutgers Unibertsitateko fisikari teorikoak. Baina esperimentu berri horrek, nola edo hala, «modu deabrutu horiek jasotzen ditu».

Imajina itzazu deabruak

1950eko hamarkada goieneko aldia izan zen metaletako elektroien ikerketan. Fisikariek, ordurako, teoria sinplista bat garatu zuten, zeinak alde batera uzten zuen elektroiek elkarrengandik urruntzeko zuten joera, eta elektroiak multzoan tratatzen zituzten, nahierara isurtzen den gas moduko bat osatuko balute bezala. 1952an, Pinesek eta haren doktorego tesiaren zuzendari David Bohm-ek urrats bat gehiago egin zuten. “Elektroien gasaren” teoriari elektroien elkarrekintza gehitu ondoren, ohartu ziren elektroiak leku batzuetan multzokatu eta beste batzuetan sakabana zitezkeela. Multzokatutako elektroi horiek txandaka dentsitate handiagoko eta txikiagoko uhinak sortzen zituzten (eta, ondorioz, karga elektriko handiagoko eta txikiagoko eremuak).

2. irudia: dentsitate handiko eta txikiko eremu txandakatuak dituen elektroi uhin bat (urdina). (Argazkia: Merrill Sherman. Iturria: Quanta Magazine)

Ondoren, Pinesek are urrunago eramango zuen teoria berria. Bi gaseko material bat imajinatu zuen, bakoitza partikula kargatu ezberdin batez osatuta. Zehazki, elektroi «astunak» eta elektroi «arinak» zituen material bat irudikatu zuen. (Elektroi guztiak berdin-berdinak dira teorian, baina, mundu errelean, haien propietate neurgarriak ingurunearen araberakoak dira). Pinesek antzeman zuen lehenengo gasaren uhinek bigarrenaren uhinak neutraliza zitzaketela; elektroi astunak multzokatzen ziren eremuan, elektroi arinak murriztu egiten ziren. Ondoren, elektroi astunen multzoak sakabanatu egiten ziren neurrian, elektroi arinagoak bildu egiten ziren gutxien okupatutako eremuak betetzeko. Gas bat bestea desegiten zen leku berean trinkotzen zenez, bi moten baterako dentsitate elektroniko osoa (eta, ondorioz, karga eta eremu elektriko osoa) modu neutral eta aldaezinean mantenduko litzateke. «Gauzak mugitu egin daitezke, nahiz eta ez dirudien mugitzen ari direnik», azaldu du Los Angeleseko (Kalifornia) Unibertsitateko materia kondentsatuaren arloko fisikari Anshul Kogar-ek.

3. irudia: bi elektroi moten uhin gainjarriak (urdina eta urre kolorekoa). Kolore bakoitzaren dentsitatea aldatu egiten da, baina partikulen dentsitate orokorrak bere horretan jarraitzen du leku guztietan. (Argazkia: Merrill Sherman. Iturria: Quanta Magazine)

Argia karga elektronikoa modu aldakorrean banatuta duten objektuetan baino ez da islatzen; hortaz, Pinesen bibrazioaren neutraltasunak ikusezin egiten zuen. Argia fotoiak izeneko energia paketeetan etortzen da eta Pinesek bere uhinen energia paketeei «deabru» izena jarri zien. Izena James Clerk Maxwell-en esperimentu mental deabrutuari egindako keinu bat zen. Pinesen ustez, Clerk Maxwell fisikari aitzindaria goizegi bizi izan zen partikula edo uhin batek bere izena eraman zezan. «Maxwellen omenez, eta hemen elektroiek mugimendu zehatzeko kasu batekin (edo DEM, ingeleseko siglengatik) lanean ari garelako eszitazio berri horiei deabru deitzea iradokitzen dut», idatzi zuen Pinesek 1956an.

Hamarkadetan zehar, fisikariek uhin deabrutuak ikusi zituzten askotariko materialetan. 1982an, Bell Laborategietako ikertzaileek aurkako uhinak atzeman zituzten galio artseniuroko ondoz ondoko xafletan. Eta aurten, Berkeleyko (Kalifornia) Unibertsitateko talde batek, Feng Wang-en zuzendaritzapean, esperimentu bat deskribatu zuen, zeinetan grafeno xafla batean positiboki kargatutako partikulen antzeko objektuen uhin zertxobait meheagoekin sinkronian taupaka ari ziren elektroien uhin ia ikusezinak harrapatu zituen.

4. irudia: David Pinesek iragarri zuen uhin «deabru» ikusezin bat sor zitekeela bi elektroi mota dituzten materialetan. (Argazkia: Minesh Bacrania, SFIrentzat. Iturria: Quanta Magazine)

Baina ikuskatze horiek, neurri handi batean, bi dimentsioko sistemetan gertatu ziren, non ezaugarri deabrutu definitzaile bat ez zen hain deigarria. Dimentsionaltasunaren berezitasun bat dela eta, 2Dn karga uhin bat eragin dezakezu, nahi bezain ahalegin txikia eginda. Baina 3Dn, uhin bati hasiera emateak gutxieneko energia kopurua eskatzen du, elektroi asozialak multzoka daitezen. Elektronikoki neutroak diren deabruek 3D energia tarifa hori aurrezten dute. «Deabrua hiru dimentsioko solido batean ikustea berezi samarra da», dio Kogarrek, bere doktorego ikerketa Urbana-Champaigneko taldearekin egin zuenak.

Hemen deabruak daude

Urbana-Champaigneko taldea, Peter Abbamonte-k zuzendutakoa, ez zen deabrurik bilatzen ari. Pinesen deabrua laborategian bertan azaldu zitzaien.

2010ean, Abbamonteren taldea elektroien multzoen bidez hedatzen ziren dardara txikiak detektatzeko teknika bat garatzen hasi zen. Elektroiak jaurtitzen zituzten material baterantz eta zehaztasunez jasotzen zuten horiek garraiatzen zuten energia eta errebotatzean egiten zuten bidea. Errebote horien xehetasunetan oinarrituta, taldeak ondorioztatu ahal izan zuen nola erantzuten zuen materialak talkarekiko, eta horrek, aldi betean, talkaren eraginez sortutako uhinen propietateak agerian jarri zituen. Errazago imajinatzeko: bainuontzi bat urez, eztiz edo izotzez beteta dagoen zehazteko ping-pongeko pilotak botatzea bezalakoa litzateke.

5. irudia: Peter Abbamonte, Illinoiseko (Urbana-Champaign) Unibertsitateko fisikaria, ez zebilen Pinesen deabruaren atzetik. Taldeak aurrez aurre topatu zuen materialak aztertzeko modu berri bat bilatzen ari zela. Argazkia: Illinoiseko Unibertsitatea. Iturria: Quanta Magazine)

Duela urte batzuk, ikertzaileek estrontzio rutenato izeneko supereroale batean jarri zuten arreta. Haren egitura kobrezko oinarriko kupratozko supereroaleen mota misteriotsu batenaren antzekoa da, baina modu garbiagoan fabrikatu daiteke. Taldeak ez zituen kupratoen sekretuak deskubritu, baina materialak Ali Husain-ek (bere doktoregoan teknika hobetu zuen fisikaria) ulertzen ez zuen moduan erantzun zuen.

Husainek deskubritu zuen errebotatzen zuten elektroiek energia eta momentua galtzen zutela, eta, beraz, estrontzio rutenatoan energia drainatzen zuten uhinak sortzen ari zirela. Baina uhin horiek bere espektatibak desafiatzen zituzten: soinu uhinak baino 100 aldiz arinago mugitzen ziren (horiek nukleo atomikoen bidez hedatzen dira), eta karga uhinak baino 1000 aldiz motelago, metalaren azalera lauan zehar hedatuta. Gainera, oso energia kopuru txikia zuten.

«Artefaktu bat izango zela uste nuen», azaldu zuen Husainek. Orduan, beste lagin batzuk jarri, beste tentsio batzuk frogatu, eta neurriak beste kide batzuek ere hartzeko eskatu zuen.

6. irudia: Ali Husainek errebotatzen duten elektroien energiak eta ibilbideak zehaztasunez neurtzeko modu bat garatu zuen; behaketa horiek modu demoniatuak agerrarazi zituzten estrontzio rutenatoan. (Argazkia: Mateo Mitrano. Iturria: Quanta Magazine)

Identifikatu gabeko bibrazioek han jarraitzen zuten. Kalkuluak egin ondoren, taldea konturatu zen uhinen energiak eta momentuak bat zetozela Pinesen teoriarekin. Taldeak bazekien estrontzio rutenatoan elektroiak atomo batetik bestera mugitzen zirela hiru kanaletako baten bidez. Ondorioztatu zuten kanal horietako bitan elektroiak sinkronizatu egiten zirela besteen mugimendua neutralizatzeko, Pinesen jatorrizko azterketako elektroi «astunen» eta «arinen» rola betez. Pinesen deabruari eusteko ahalmena zuen metal bat aurkitu zuten.

«Egonkorra da estrontzio rutenatoan», adierazi zuen Abbamontek. «Hor dago beti».

Hala ere, ondulazioak ez datoz guztiz bat Pinesen kalkuluekin. Hortaz, Abbamontek eta bere kideek ezin dute bermatu bibrazio ezberdin eta konplikatuago bat ez denik. Baina, oro har, beste ikertzaile batzuen iritziz, taldeak argumentu sendoak aurkeztu ditu Pinesen deabrua harrapatu dutela pentsatzeko.

«Egin ditzaketen fede onezko egiaztapen guztiak egin dituzte», esan du Sankar Das Sarma-k, Marylandeko Unibertsitateko materia kondentsatuaren arloko teorialari eta bibrazio deabrutuen azterketan aitzindari denak.

Deabru askeak

Orain ikertzaileek uste dute deabrua metal errealetan egon daitekeela, eta ezin diote pentsatzeari utzi ea mugimendu geldiek efekturik ote duten mundu errealean. «Ez lukete arraroak izan behar, eta gauzak egin litzakete.»

Adibidez, sare metalikoen bidez hedatzen diren soinu uhinek elektroiak lotzen dituzten moduak supereroankortasunera darama, eta 1981ean fisikarien talde batek iradoki zuen bibrazio deabrutuek supereroankortasuna sor dezaketela antzeko moduren batean. Abbamonteren taldeak estrontzio rutenatoa hautatu zuen haren supereroankortasuna ezohikoa delako. Agian deabrua tartean izango da.

«Momentuz ez daukagu argi deabruak zerikusirik duen edo ez», azaldu du Kogarrek, «baina tartean den beste partikula bat da» (fisikariek partikula esaten diete propietate jakin batzuk dituzten uhinei).

Alabaina, ikerketaren nobedade nagusia efektu metaliko desiratuaren detekzioa da. Materia kondentsatuaren arloko teorialarientzat aurkikuntza hori oso asebetegarria da duela 70 urte hasi zen historiari begira.

«Elektroi gasaren historia goiztiarraren posdata interesgarria da», adierazi du Colemanek.

Eta Husainen iritziz, zeinak bere karrera 2020. urtean amaitutzat jo eta orain Quantinuum enpresan lan egiten duen, ikerketak iradokitzen du metalak eta beste material batzuk bibrazio arrotzez beteta daudela, baina egungo fisikariek ez dutela horiek ulertzeko moduko tresnarik.

“Hor daude, besterik gabe”, esan zuen, “norbaitek deskubritzeko zain”.

Jatorrizko artikulua:

Charlie Wood (2023). Invisible ‘Demon’ Discovered in Odd Superconductor, Quanta Magazine, 2023ko urriaren 9a. Quanta Magazine aldizkariaren baimenarekin berrinprimatua.

Itzulpena:

UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Al leer el libro que les traigo hoy, he tenido la impresión de estar ante un (breve y muy bien escrito) tratado de arqueología de la Prehistoria Reciente.

El tratado comienza con unas consideraciones acerca de la naturaleza de la historia como disciplina. El autor quiere indagar acerca del origen de las desigualdades y las relaciones de dominación. Le interesan las sociedades en las que no habían surgido estados y en las que las relaciones entre sus miembros no eran de dominación. Y se remite –para glosar brevemente sus obras– a los autores de los siglos XVII, XVIII y XIX, aunque sus aportaciones no sean hoy consideradas fuentes fidedignas, sino que han de ser valoradas por las preguntas que se hicieron, las ideas que empezaron a hacer circular y por seguir siendo fuente de inspiración.

Dominación y desigualdad

En una de sus primeras aseveraciones, el autor, Rodrigo Villalobos García, sostiene que la dominación y la desigualdad no son relaciones sociales necesarias, eternas o inevitables, sino consecuencia de circunstancias históricas concretas. La afirmación me llamó la atención porque hacía unos pocos años había leído Against the grain: A Deep History of the Earlier States, de James C. Scott, y hace unos meses, The Dawn of Everything: A New History of Humanity, de David Graeber y David Wengrow. En ambos libros se sostienen, expresadas de forma diferente, tesis similares.

Si se me permite un inciso, la obra de Scott, aunque menos conocida en España que la de Graeber y Wengrow, y no tan extensa, me pareció más profunda y mejor documentada. Creo que no está traducida al español (la de los dos David, sí lo está). Scott estudia los albores del sedentarismo y las primeras aldeas en el Creciente Fértil, sobre todo en Mesopotamia.

Su conclusión es que lo que conocemos como neolitización no fue algo lineal, que hubiese obedecido a una trayectoria preestablecida (como se nos enseñó en la escuela), sino que fue un proceso irregular, con idas y vueltas, en el que las sociedades cambiaron de unas formas de vida a otras. Los cereales, su cultivo y las posibilidades de ser almacenados, generando excedentes, fue lo que, según el autor, acabó conduciendo a la aparición de las desigualdades estructurales y los estados.

Graeber y Wengrow no difieren demasiado –al menos para las entendederas de un humilde fisiólogo de animales– de lo que sostiene Scott, pero basan su análisis, sobre todo, en los pueblos originarios de Norteamérica y, en especial, de la costa Oeste. Me pareció que incurrieron en un cierto cherry picking. Sea como fuere, todos ellos, Scott, Graeber y Wengrow, y Villalobos García, vienen a coincidir en esa idea fundamental. Hasta aquí el inciso.

Comunismo originario en la Prehistoria

Tras la introducción de las nociones fundamentales, Villalobos García aborda la noción del comunismo originario (que califica de esquiva) y caracteriza los diferentes tipos de sociedades sin gobierno: igualitarias, de rango y estratificadas, que no deben entenderse como peldaños en una escalera que conduce a sociedades con estados. A continuación se ocupa de los orígenes de la familia (el patriarcado), la propiedad privada y el estado. Sostiene que los estados arcaicos han sido menos poderosos, jerarquizados, desiguales y patriarcales que muchos otros estados desarrollados con posterioridad, aunque las semillas de esas desigualdades ya se encontraban en aquellos.

En ciertas sociedades sin estado los recursos se gestionan de forma colectiva, el trabajo se desempeña mediante asociación libre, hay democracia directa y aplican el principio «de cada uno según sus capacidades y a cada cual según sus necesidades»; esto es, se cumplen los requisitos para ser consideradas sociedades comunistas, aunque haya gran diversidad entre ellas. Pero, por otro lado, otras sociedades sin estado son patriarcales, explotan a parte de sus integrantes y practican la conquista. En otras palabras, la ausencia del estado no conlleva ausencia de opresión.

No hay sociedades naturales

Concluye el autor el capítulo dedicado al comunismo originario con una idea muy poderosa: no hay sociedades naturales. Añade: «Nunca las ha habido. Si acaso habrá una base de instintos biológicos que se pueden manifestar de distintas maneras en distintas personas de una sociedad y que, según el caso, pueden ser fomentados o desincentivados por condicionantes medioambientales varios, así como, también, por la propia cultura o subcultura en cada caso.»

Este aspecto me interesa especialmente porque, en efecto, los seres humanos no estamos dotados de serie con unos rasgos que nos hacen comportarnos de una u otra forma. Y, por lo tanto, las sociedades que conformamos no son consecuencia de decisiones o actuaciones condicionadas por esos rasgos. La falacia naturalista, también en aspectos como este, ha sido fuente de inspiración para estudiosos (y para muchos amateurs). No hay una sociedad natural. Y si la hubiera, no tendría por qué ser la buena.

Bipolos como generosidad/egoísmo, belicosidad/pacifismo, individualismo/colectivismo, y cualesquiera otros que se nos puedan ocurrir se encuentran en diferente grado en todas o casi todas las personas. Y si bien es cierto que hay personas más inclinadas a la compasión que a la indiferencia, por ejemplo, también lo es que la situación en que nos encontramos es el factor que más suele influir en nuestro comportamiento y, por tanto, el que inclina el bipolo hacia uno de los componentes. Las sociedades son, en consecuencia, una amalgama diversa de las interacciones entre personas entre las que suele haber bastante diversidad.

No hay una sociedad natural. Aunque también podría decirse que todas las sociedades humanas lo son. En otras palabras, la naturaleza no aboca a un único modelo social.

La observación manchada de teoría

La arqueología, durante las últimas décadas, ha actualizado su arsenal metodológico, incorporando técnicas propias de las ciencias naturales. Esa transición, no obstante, no ha modificado el carácter básico de la disciplina. Sus practicantes, en función de su particular visión de la realidad, formulan modelos explicativos que pretenden dar cuenta de las observaciones (hallazgos) poniéndolas en un contexto narrativo coherente. En otras palabras, en arqueología hacen algo muy parecido a lo que hacemos en ciencias experimentales y naturales.

En estas disciplinas, en muchas ocasiones, hacemos experimentos en los que controlamos las condiciones y fijamos potenciales fuentes de variación para determinar la existencia e intensidad de los efectos cuya existencia pretendemos establecer, pero en otras ocasiones trabajamos como la haría un historiador. De hecho, hay disciplinas –en geología y biología, principalmente–que son intrínsecamente históricas.

Por otro lado, en determinadas ciencias experimentales y naturales, la visión de la realidad, las teorías en que se enmarcan los estudios, las hipótesis de las que parten las investigaciones, también influyen en los modelos que proponemos para explicar las observaciones. Esto extrañará a más de uno de mis colegas, pero es así. La observación (prácticamente) siempre está manchada de teoría.

Interpretando la Prehistoria

En el cuarto capítulo se describen las principales líneas de pensamiento que durante el siglo XX han interpretado la Prehistoria reciente –en especial la de Occidente–, a cargo de autores como Childe, Renfrew, Gimbutas y Sherratt. Me ha alegrado ver el nombre de Colin Renfrew entre los autores de referencia, porque siendo estudiante universitario (a caballo entre los setenta y los ochenta del pasado siglo) leí un artículo suyo en Investigación y Ciencia que no he olvidado: trataba de la expansión simultánea, de carácter démico, de las lenguas indoeuropeas y el Neolítico por Europa.

Por fin en el último capítulo, cuyo título es el del libro, se presentan y discuten los hallazgos arqueológicos más relevantes y lo que de ellos cabe inferir sobre las relaciones de poder entre hombres y mujeres, entre clases sociales y entre grupos humanos, en la península Ibérica durante la Prehistoria Reciente.

Finaliza el autor remarcando la idea de que no hay trayectorias históricas prefijadas, y que, dado que en el pasado el futuro estuvo abierto, igualmente abierto lo está en la actualidad. En otras palabras, las sociedades no están condenadas a transitar por cauces preestablecidos. El autor deja clara su posición ideológica –lo que es de agradecer–, sin que esa posición sesgue el contenido de un texto que me ha parecido muy interesante.

Ficha:

Título: Comunismo originario y lucha de clases en la Iberia prehistórica. Arqueología social del neolítico, Calcolítico y Bronce Antiguo

Autor: Rodrigo Villalobos García

Ed. Sabotabby Press, 2022.

 

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Una versión de este texto apareció anteriormente en Lecturas y Conjeturas (Substack).

El artículo Comunismo originario en la prehistoria ibérica se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irati Diez Virto

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