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Con esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica cerramos una serie dedicada a tres curiosas superficies relacionadas con la banda de Moebius, a saber, el toro, la botella de Klein y el plano proyectivo real, y a cómo algunos artistas contemporáneos han representado estas superficies en sus obras de arte. La primera entrada, titulada El toro, la botella de Klein y el plano proyectivo real (I), estaba dedicada a la superficie del toro y se mostraban esculturas del artista japonés Keizo Ushio, del escultor minimalista estadounidense Richard Serra o del artista británico Jack Eagan, entre otros. Mientras que la segunda entrada, titulada El toro, la botella de Klein y el plano proyectivo real (II), se centraba en la superficie conocida con el nombre de botella de Klein y en obras de artistas como el mexicano Pedro Reyes, la parisina Bettina Samson o la matemática y artista argentina Moira Chas. Y la serie se cierra, en esta entrada, con el plano proyectivo real.

Down Force / Fuerza hacia abajo (2015), del escultor estadounidense Harry Pollitt, es una escultura en madera de una larga banda de MoebiusTodo empieza con una superficie rectangular

Antes de introducir la extraña superficie conocida con el nombre de plano proyectivo real, vamos a repasar cómo se construían el toro y la botella de Klein. Se empieza con una tira de papel rectangular ABCD (véase la siguiente imagen), en general, una superficie “topológica” rectangular, es decir, que nos permitiremos estirarla si fuese necesario, ya que estamos interesados en la creación de superficies topológicas, en este caso, el toro, la botella de Klein y el plano proyectivo real.

Tira de papel ABCD

 

Dada esa superficie rectangular ABCD, si se pegan los lados AB con DC se obtiene un cilindro, pero en función de cómo se junten los otros dos lados se generan dos nuevas e interesantes superficies. Si lo hacen de forma directa (AD con BC, como indican las flechas de la siguiente imagen) será la superficie cerrada con dos caras, denominada en matemáticas “toro”, que tiene forma de rosquilla o flotador.

Construcción de la superficie del toro

Si los otros dos lados se pegan en el sentido contrario (AD con CB), girando media vuelta antes de pegarse, entonces se construye la superficie topológica llamada “botella de Klein”, que es una superficie cerrada que solo tiene una cara. Como se explicaba en la anterior entrada y se muestra en la siguiente imagen, los extremos del cilindro no se pegan de forma directa, sino en sentido contrario, luego sería como si se pegaran “por detrás”. El problema es que para hacer esto tenemos que cruzar la propia superficie para poder unir esos dos extremos en la forma descrita. De esta manera, lo que se genera es una “representación” de la botella de Klein que se autointerseca, como se muestra en la imagen.

Construcción de la botella de Klein con autointersección

También explicábamos en la anterior entrada, que la botella de Klein, tal cual la hemos definido, no debiera de tener autointersecciones. El problema está en que esta construcción geométrica “ideal” no genera una superficie que esté dentro de nuestro espacio tridimensional, sino que su espacio natural es el espacio de dimensión cuatro, y aquí nos encontramos con un gran problema, ya que no somos capaces de visualizar la cuarta dimensión. Por este motivo, nos quedábamos en la anterior entrada con esta representación, que al menos habita en el espacio visual, el espacio de dimensión tres.

Un material muy interesante para observar y entender bien la botella de Klein, en particular, su realización en el espacio tridimensional, es el cristal. En la siguiente imagen podéis disfrutar de una botella de Klein realizada en cristal. Aquí os presento mi botella de Klein construida en cristal, que me ha regalado la junta directiva de la Sociedad Madrileña de Profesores de Matemáticas (SMPM) Emma Castelnuovo, por mi participación en las jornadas formativas de enseñanza y aprendizaje de las matemáticas, de este año 2023. ¡Muchísimas gracias por tan hermoso presente!

Botella de Klein construida en cristal

 

Por otra parte, mi amiga Mariel García, la conocida “Mariel Mates”, que tiene hermosas creaciones textiles relacionadas con las matemáticas, como las geniales y coloridas bufandas “pi-bufanda” y “fibo-bufanda”, ha tejido recientemente una interesante y hermosa botella de Klein, que podéis ver en la siguiente imagen.

Fibobufanda (2023), de la matemática y artista Mariel MatesEl plano proyectivo real

La superficie que nos ocupa para cerrar esta serie, el plano proyectivo real, es una interesante superficie desde el punto de vista matemático, pero también complicada de entender, aunque vamos a intentar definirla siguiendo la línea constructiva que hemos trazado en esta serie.

Volviendo a nuestra tira rectangular ABCD, si se pegan los dos extremos opuestos, pero girando media vuelta uno de los extremos, por ejemplo, en el rectángulo de la siguiente imagen se pega AD con CB, se forma la banda de Moebius, como ya hemos explicado en muchas entradas anteriores y mostramos en la siguiente imagen.

Construcción de la banda de Moebius, pegando los extremos AD con CB de una tira rectangular ABCD

Pero, si ahora, dada esa banda de Moebius, pegamos los otros dos extremos del rectángulo, girando media vuelta de nuevo a uno de ellos, es decir, se pega AB con CD, se obtiene la conocida superficie denominada “el plano proyectivo real”, que resulta ser otra superficie cerrada (sin borde) con una sola cara. Para intentar realizar una “imagen” de esta superficie, tenemos que darnos cuenta de que las dos parejas de lados opuestos del rectángulo ABCD se pegan en sentido contrario, DA con BC y AB con CD. Esta forma de pegar los lados opuestos es como si pegáramos DAB con BCD, como se muestra en la siguiente imagen. El problema está, de nuevo, que no hay forma de pegar DAB con BCD sin pasar a través de la propia superficie, por lo que la imagen que se muestra a continuación es una realización tridimensional, con autointersecciones, del plano proyectivo real (que se conoce con el nombre de “gorra cruzada”, del inglés “cross cap”). Al igual que ocurría con la botella de Klein, el plano proyectivo real tampoco está, de forma natural, en el espacio tridimensional, sino que habita de forma natural en el espacio de dimensión cuatro. Por lo tanto, lo que nosotros podemos ver son proyecciones del plano proyectivo real, que existe en el espacio de dimensión cuatro, sobre el espacio tridimensional. Luego no vemos toda su realidad, sino proyecciones del mismo.

Representación tridimensional, luego con auto-intersecciones, de la construcción del plano proyectivo real, a partir de una tira rectangular ABCD, pegando los extremos DA con BC y AB con CD, o lo que es lo mismo, pegando DAB con BCD. A esta representación del plano proyectivo real se la conoce con el nombre gorra cruzada

Como acabamos de comentar, el plano proyectivo real es una superficie que, por su construcción, no se puede representar en el espacio tridimensional (nuestro espacio visual y mental), sino que vive en el espacio de dimensión cuatro. Por este motivo, al proyectarlo en el espacio tridimensional se producen auto-intersecciones, como en la representación anterior. Aunque no vamos a explicar su origen, existen otras formas de representar/proyectar el plano proyectivo real en el espacio tridimensional. Tres representaciones clásicas del plano proyectivo real son el sombrero cruzado, que ya hemos mostrado, la superficie de Boy (que recibe su nombre del matemático alemán Werner Boy (1879-1914), quien descubrió esta superficie en 1901, cuando su director de tesis, el matemático alemán David Hilbert (1862-1943) le pidió que demostrase que era imposible realizar una “inmersión” del plano proyectivo real en el espacio tridimensional) y la superficie romana de Steiner (que recibe su nombre del matemático suizo Jakob Steiner (1896-1963), quien la descubrió en 1844, en un viaje a Roma), que se muestran, con dos puntos de vista distintos de cada una de ellas, en la siguiente imagen.

El sombrero cruzado, la superficie romana de Steiner y la superficie de Boy, tres proyecciones del plano proyectivo real en el espacio tridimensional

 

Esculpiendo el plano proyectivo real

Nos encontramos ante una superficie geométrica compleja y crear una escultura con alguna de sus realizaciones tridimensionales no es una tarea sencilla, por lo que algunos de los trabajos artísticos sobre las mismas los desarrollan artistas con formación matemática o que colaboran con personas del ámbito de las matemáticas.

El primer artista que traemos a esta entrada es el escultor y matemático estadounidense Helaman Ferguson (1940), de quien ya explicamos su obra Toro umbilical (1988) en la entrada Arte Moebius (II). Ferguson es uno de esos artistas cuyo arte podríamos denominar “arte matemático”, ya que sus esculturas tienen una fuerte componente matemática. En particular, trabaja mucho con superficies topológicas, como las que nos ocupan en esta serie. Sobre la relación entre escultura y matemáticas Helaman Ferguson dice lo siguiente: “creo que la escultura es una forma muy poderosa de transmitir las matemáticas, y estas son un lenguaje de creación muy poderoso para la escultura”.

La escultura Torus with cross cap and vector field / Toro con gorra cruzada y campo de vectores (1989), realizada en bronce, no es una escultura de la realización tridimensional del plano proyectivo real denominada gorra cruzada, que acabamos de explicar más arriba, sino de una nueva superficie que está formada por la unión de la gorra cruzada con la superficie del toro.

Escultura Torus with cross cap and vector field / Toro con gorra cruzada y campo de vectores (1989), del artista y matemático Helaman Ferguson, realizada en bronce

Además, realizó una segunda versión en mármol blanco, que mostramos en la siguiente imagen.

Escultura Torus with cross cap and vector field / Toro con gorra cruzada y campo de vectores (1988), del artista y matemático Helaman Ferguson, realizada en mármol blanco

Nuestra siguiente artista también se ha formado en matemáticas, de hecho, tiene formación tanto en matemáticas, como en bellas artes. Se trata de la matemática y artista estadounidense Camila Friedman-Gerlicz. Ella ha realizado una curiosa instalación de la superficie de la gorra cruzada, titulada Cross Cap Surface Parametrization / Parametrización de la gorra cruzada (2018), que consiste en una escultura de madera muy especial, con la forma de la gorra cruzada, un dispositivo rectangular táctil en la base de la escultura, como se muestra en la siguiente imagen, y un sistema de luces dentro de la gorra cruzada de madera.

Cross Cap Surface Parametrization / Parametrización de la gorra cruzada (2018), de la matemática y artista estadounidense Camila Friedman-Gerlicz

¿Cómo funciona la instalación? Es lo que en matemáticas llamamos una parametrización de la superficie de la gorra cruzada, es decir, cada punto del rectángulo de la base se corresponde con un punto de la superficie. De hecho, en esta instalación cuando se coloca un dedo en un punto del rectángulo táctil de la base se ilumina el correspondiente punto de la superficie, y si vamos moviendo nuestro dedo por el rectángulo se va moviendo la luz por la superficie de madera, visualizando así la relación entre el rectángulo generador y la realización, denominada gorra cruzada, del plano proyectivo real.

Luces en la instalación Cross Cap Surface Parametrization / Parametrización de la gorra cruzada (2018), de la matemática y artista Camila Friedman-Gerlicz, que se mueven en función de la posición del dedo en la zona rectangular

Esta artista, cuyo arte está muy conectado con las matemáticas, también ha realizado una superficie de la gorra cruzada en cerámica, que es uno de los materiales con los que más trabaja. También en cerámica ha realizado otra de las realizaciones tridimensionales del plano proyectivo real, la superficie de Boy, que hemos mostrado más arriba.

Cerámica Projective layers / Capas proyectivas (2022), de la matemática y artista estadounidense Camila Friedman-Gerlicz

Además, ha creado una escultura colgante en papel, que consiste en una triangulación de la superficie de Boy, es decir, ha representado una superficie poliédrica creada por triángulos, los cuales forman la superficie topológica descubierta por Werner Boy.

Escultura colgante Project(ive) / Proyect(iv)o (2020), de la matemática y artista estadounidense Camila Friedman-Gerlicz

Esta artista matemática también tiene hermosas botellas de Klein realizadas en cerámica, que podéis encontrar en su cuenta de instagram.

Botella de Klein realizada en cerámica, de la matemática y artista estadounidense Camila Friedman-Gerlicz

 

Continuando con la superficie de Boy, una de las esculturas más conocidas de la misma dentro de la comunidad matemática, es la escultura que se encuentra en el exterior del Instituto de Investigación Matemática Oberwolfach, ubicado en la Selva Negra alemana (sobre el mismo escribí en la entrada Los institutos Isaac Newton y Oberwolfach, dos curiosas instituciones de investigación matemática). Esta escultura fue un regalo al instituto IMO de la empresa alemana Mercedes-Benz, que fue realizada en 1991 a partir de las computaciones realizadas por los matemáticos Hermann Karcher, Ulrich Pinkall e Ivan Sterling del Max Planck Institut für Mathematik en Bonn (Alemania).

Escultura de la superficie de Boy, de 1991, en el exterior del Instituto de Investigación Matemática Oberwolfach (Alemania)

 

El desarrollo de las impresoras 3D está permitiendo realizar hermosas esculturas de superficies matemáticas complejas de forma bastante sencilla. En particular, algunos artistas y artesanos están trabajando en esta línea y podemos encontrar, y comprar, curiosos y hermosos diseños en internet. Por ejemplo, el arquitecto, diseñador y matemático Rick Russell entre sus “Mathematical Creations” podemos encontrar esta Boy’ Surface Mesh / Malla de la superficie de Boy, cuyo tamaño es 6.25 x 6.38 x 4.72 cm, y está impresa en plástico metálico y acero bañado en oro.

Boy’ Surface Mesh / Malla de la superficie de Boy, fabricado por Mathematical Creations, es decir, Rick Russell

O esta otra pieza que representa también la superficie de Boy, pero con color y agujeros, realizada por el artista y fabricante Benjamin Berger, que es la persona que está detrás de Implicit Art.

Color Boy’s surface weave / Entramado de la superficie de Boy en color, fabricado por Implicit Art, es decir, Benjamin Berger

Si seguimos con objetos realizados con impresión 3D, también nos encontramos a la superficie romana de Steiner. Por ejemplo, el diseñador y fabricante Paul Summers, que es quien está detrás de los diseños de FluidDesigner, ha realizado el diseño de unos pendientes con forma de corazón, que realmente es la superficie de Steiner, que podéis admirar en la siguiente imagen.

Roman Surface Heart Earring / Pendientes corazón superficie romana, realizados por FluidDesigner, es decir, Paul Summers

Vamos a concluir esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica con una escultura de la artista minimalista alemana-estadounidense Ruth Vollmer (1903-1982), relacionada con la escuela de la Bauhaus, con el título de Superficie de Steiner (1979), realizada en metacrilato, de la que también realizaría una versión con colores.

Superficie de Steiner (1979), de la artista alemana-estadounidense Ruth Vollmer

Bibliografía

1.- Raúl Ibáñez, Las matemáticas como herramienta de creación artística, colección Miradas matemáticas, Catarata, 2023.

2.- Clifford A. Pickover, La banda de Möbius, Almuzara, 2009.

3.- Martin Gardner, Festival mágico-matemático, Alianza editorial, 1984.

4.- Stephen Barr, Experiments in Topology, Dover, 1989.

5.- Martin Gardner, The Sixth Scientific American Book of Mathematical Puzzles and Diversions, Simon & Schuster, 1971.

6.- Raúl Ibáñez, La cuarta dimensión, RBA, 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 toro, la botella de Klein y el plano proyectivo real (III) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Nahúm Méndez

Azken urteetan planeten geologian gori-gori dagoen gaietako bat –eta seguru asko gori jarraituko duena datorren urtea hasi eta gero ere, beharbada orduan erabakiko baita gaia– Artizarreko balizko jarduera bolkanikoaren azterketa da. “Artizarrak sumendi aktiboak dituela dioen behin betiko froga?” artikuluan, aipatu izan dugu sumendiak aktibo daudela erakusten duten lehenengo irudiak izan daitezkeenak.

Egia esan, Artizarraren aktibitate maila ezagutzea guretzat zaila den arren misiorik ez dagoelako eta denborazko estaldura txikia delako -gutxienez ebazpen onekoa-, gaur egun aktiboa ez bada duela gutxi izan da, nahiz eta ez dakigun zein prozesu diren azalera gaztetzearen arduradunak. Gure planetan plaken tektonika daukagu, baita bolkanismoa ere eta kanpoko eragileak (euria edo izotza, esaterako) ere bai, baina zer gertatzen da Artizarrean?

Azkenaldiko kronologien arabera, Artizarraren azalerarako adin-tarte zabala dago; 1.000tik 150 milioi urtera doa tarte hori, planeta aztertzeko muga handiak ditugulako. Are gehiago, radar irudietan ikusi ahal izan ditugun krater populazioak aztertuz kalkulatu dira adin horiek. Izan ere, ezin izan ditugu azalerako laginak ekarri eta gure laborategietan datatu; oraingo gure maila teknologikotik oso urrun dago aukera hori.

1. irudia: kraterrak Artizarreko Lavinia eskualdean, Magellan zundaren radarrarekin ikusita. (Argazkia: NASA/JPLren adeitasunez)

Kraterrak kontatzearen bidez datatzeko teknika oso ohikoa da Eguzki Sistemako gorputzetan, laginik ezin badugu ekarri baina irudiak baldin baditugu. Izan ere, eremu bateko kraterrak kontatuta zenbatetsi dezakegu adina eta oro har, azalera unitateko zenbat eta krater gehiago, orduan eta antzinakoagoa izaten da azalera, nahiz eta bere mugak izan. Oinarrizko printzipio bat da eta honela labur dezakegu: azalera ez bada aldatzen prozesu motaren baten ondorioz, gero eta krater gehiago ikusiko dira. Edo beste era batera esanda: kraterrak planeten “zimurrak” dira.

Baina teknika horrek eragozpen zehatz bat du Artizarrean: atmosfera dentsoa duenez, seguru asko gorputzik txikienen iragazkia izaten da eta gorputz horiek lurra ukitzerako kontsumituko dira. Ondorioz, ez dute kraterrik egingo; horrek gure lana zaildu egiten du eta adin gazteagoa duela uste dezakegu.

Datazioekin balizko arazo hori izan arren, Artizarraren azalerari begiratuz gero oso gaztea dirudi. Are gehiago, barneko planeta bakarra litzateke (Merkurio eta Marte kontuan izanda) azalaren gaztetze adina Lurraren antzekoa duena eta, ondorioz, planeta eraldatzeko prozesu aktiboak dituena edo iragan hurbilean aktibo izan dituena.

Zein prozesu da edo dira horren erantzule? Azterketa berri baten arabera, Artizarreko jarduera bolkanikoa da arduradun zuzena. Planetako eraikin bolkanikoen azken erroldari esker dakigu 85.000 sumendi inguru daudela, hau da, gure planetan baino sei aldiz gehiago gutxi gorabehera, eta horietako asko aktibo badaude. Laba isurketak izan daitezke azalera zaharrenak estali eta berriagoak eratzearen arduradunak.

Baina oraingoan ere bada alde bat gure planetarekin alderatuz gero. Artizarrak Lurrak baino askoz sumendi aktibo gehiago badu, nahiz eta antzeko neurria izan bi planetek… nondik ateratzen da erupzio kopuru handi hori sortzeko behar den bero guztia?

2. irudia: talka horien garaian Artizarrak izango zuen itxuraren irudikapena; talka horiek bero “estra” emango zioten planetari eta jarduera bolkaniko handia ahalbidetu, Lurrekoa baino handiagoa. (Irudia, Southwest Research Institute-ren adeitasunez)

Azterketa horren arabera, Artizarrak azaleraren aurka Lurrak baino talka askoz energetikoagoak jasan izango zituen eta planetan dagoen beroa hazi zuten. Hori ez da arraroa, Eguzkitik gertuago dagoenez, gorputzak azkarrago mugitzen baitira mekanika orbitalaren ondorioz. Hori dela eta, kolisioek indar handiagoa dute eta Artizarra eratzen duten materialetan bat-egite maila handiagoa ere bai.

Era berean, litekeena da Artizarraren aurka talka egindako gorputz horiek eszentrikoagoak izatea Eguzki Sistemako eremu urrunenetik datozelako eta horrek ere energia gehiago emango lioke talkari.

Horiek horrela, talka horiek eragindako baldintzek geodinamikaren eboluzio oso desberdina eragin izango zuten Artizarrean eta Lurrean. Artizarrak nukleo oso beroa izango du eta ondorioz jarduera bolkaniko handia, planetaren barrutik kanpora beroaren transferentzia dagoelako.

Baina artikulu honetan bada beste ondorio bat ere: Artizarrak eremu magnetiko ahula du. Azterlan batzuen arabera, Artizarraren nukleoaren egitura da horren arduraduna, talkek osaera homogeneizatu egingo baitzuten beharbada. Eta litekeena da Artizarrak eremu magnetiko askoz garrantzitsuagoa izatea iraganean, nukleoak seguru asko bero nahikoa izango baitzuen geodinamoa hasteko, baina litekeena da azalaren magnetizazioa bolkanismo handiagatik desagertu izana.

Etorkizunean Artizarrera planeatuta dauden misioen zain egon beharko gara –hamarkada honen amaieran eta datorrenaren hasieran–, Artizarrari buruzko gai horiek eta askoz gehiago ebazteko, eta beharbada galdera berriak aurkitzeko.

Erreferentzia bibliografikoak:

• Herrick, Robert R.; Bjonnes, Evan T.; Carter, Lynn M.; Gerya, Taras; Ghail, Richard C.; Gillmann, Cédric; Gilmore, Martha; Hensley, Scott; Ivanov, Mikhail A.; Izenberg, Noam R.; Mueller, Nils T.; O’Rourke, Joseph G.; Rolf, Tobias; Smrekar, Suzanne E.; Weller, Matthew B. (2023). Resurfacing History and Volcanic Activity of Venus. Space Science Reviews, 219, 29. DOI: 10.1007/s11214-023-00966-y
• Marchi, Simone; Rufu, Raluca; Korenaga, Jun (2023). Long-lived volcanic resurfacing of Venus driven by early collisions. Nature Astronomy, 7, 1180-1187 . DOI: 10.1038/s41550-023-02037-2
• Tian, Jiacheng; Tackley, Paul J.; Lourenço, Diogo L. (2023). The tectonics and volcanism of Venus: New modes facilitated by realistic crustal rheology and intrusive magmatism. Icarus, 399, 115539. DOI: 10.1016/j.icarus.2023.115539

Egileaz:

Nahúm Méndez Chazarra geologo planetarioa eta zientzia-dibulgatzailea da.

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2023ko abuztuaren 7an: La juventud de la superficie de Venus.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Foto: Scott Umstattd / Unsplash

El principio de incertidumbre de Heisenberg es de sobra conocido. Una forma de expresarlo con palabras es la siguiente:

Es imposible medir la posición y el momento lineal de un corpúsculo subatómico en el mismo instante con una precisión ilimitada. Cuanto más precisa es la medición del momento lineal, menos precisa es la medición de la posición en ese instante, y viceversa.

Pero el principio no solo afecta al momento lineal y la posición, sino a cualquiera dos observables que no conmutan, como la energía y el tiempo. Esto de que no conmutan lo podemos entender si pensamos en los dos observables como operadores matemáticos que toman la forma de matrices, y sabemos que en álgebra matricial el producto A·B no tiene por qué ser igual a B·A.

Podemos decir, por tanto, que, de forma general, el principio de incertidumbre de Heisenberg limita la precisión con la que se pueden medir simultáneamente dos observables que no conmutan entre sí.

Pero la cosa no queda aquí. El teorema de Wigner-Araki-Yanase (WAY) va más allá. Si los observables A y B no conmutan, y si el observable A se conserva, el observable B no puede medirse con precisión arbitraria,ojo, incluso si A no se mide en absoluto. En su formulación original de 1960, el teorema WAY se aplicaba solo a observables cuyos valores posibles son discretos y están acotados, es decir, que solo pueden tomar un número finito de valores concretos, como el espín.

Y ahora es cuando lo de la incertidumbre cuántica se torna psicodelia. Dos investigadores acaban de presentar la demostración de que el teorema WAY también aplica a observables como la posición, esto es, observables que ¡son continuos y no están acotados!

Este resultado, además de resolver el problema de cómo abordar estos observables, probablemente encontrará aplicaciones prácticas en la óptica cuántica.

Cómo lo han hecho

La dificultad de extender el teorema WAY surge de cómo se representa un observable L no acotado, a saber, como una matriz de dimensión infinita con valores propios no acotados. Para solucionar el problema, los investigadores no usan L directamente, sino una función exponencial de L, que forma un grupo unitario de un solo parámetro. Aunque la función exponencial tampoco está acotada, su espectro de valores propios está contenido dentro del círculo unitario del plano complejo. Gracias a esa limitación, se pueden utilizar técnicas conocidas de la información cuántica para completar la prueba.

Y esto, ¿qué significa en términos de nuestras viejas conocidas posición y momento? Como el momento se conserva, el teorema extendido de WAY implica que la posición de una partícula no se puede medir con precisión arbitraria, incluso si su momento no se mide simultáneamente.

Pares similares de observables aparecen habitualmente en la óptica cuántica. Los investigadores apuntan a que su teorema podría ser útil para establecer límites a cuánto pueden superar a las clásicas las versiones cuánticas de los protocolos de transmisión.

Referencia:

Yui Kuramochi and Hiroyasu Tajima (2023) Wigner-Araki-Yanase Theorem for Continuous and Unbounded Conserved Observables Physical Review Letters doi: 10.1103/PhysRevLett.131.210201

Para saber más:

Serie Cuantos (introducción a los conceptos básicos de la mecánica cuántica)

Serie Incompletitud y medida en física cuántica

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

El artículo ¡Qué WAY! Más incertidumbre al principio de incertidumbre se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Aloña Aldasoro Zabala

Txakurraren jatorria gizaki ehiztari-biltzaileen garaikoa dela aitortzen digute fosilek, gainontzeko animalia etxekotuena baino lehenagokoa. Ostera, gaur egun, urria da otsotik txakurrera igarotzeko prozesu honen inguruan dugun ezagutza. Ildo honetatik, Errallako koban (Zestoa, Gipuzkoa) aurkitu da orain arte munduan identifikatu den txakur fosil zaharrena; baliteke zer-esanik izatea aztarna honek txakurraren bilakaerako ezezagunak argitzeko.

Txakurra otsotik datorren animalia da, gizakiok etxekotu genuen lehena, ardiak, behiak eta gaur egun ezagutzen ditugun bestelako espezie etxekotuen aurrekoa; hots, Neolito aurrekoa, mundu osoan zehar egindako ikerketa zientifikoen emaitzek argi utzi baitute txakurraren jatorria Goi Paleolitoan dagoela. Inork ez daki, ordea, noiz, non eta nola gertatu zen zehazki otsotik txakurrera igarotzeko prozesu hau. Honen harira, UPV/EHUko Human Evolutionary Biology ikertaldeko paleogenetikako ikertzaileek egindako aurkikuntzak, Jesus Altuna eta Koro Mariezkurrena zooarkeologoekin batera, ate asko ireki ditu gai honen inguruan hipotesi berriak eraikitzeko, orain arte munduan genetikoki eta morfologikoki identifikatutako eta erradiokarbonikoki datatutako txakur-fosil zaharrena topatu baitute Errallako koban, Zestoan, Gipuzkoan.

Errallako kanidoa

Errallako koba aurreko mendeko 70eko hamarkadan aurkitu zen, Zestoan. Jesus Altunak zuzendu zituen aztarnategi honetako indusketa-lanak, eta haien ostean, 80ko hamarkadan, aztertutako materialen emaitzak argitaratu ziren. Bertan, Jesus Altunak eta Koro Mariezkurrenak, tamainagatik otsoarena izan ezin zitekeen eta txakur batena zirudien humero bat identifikatu zuten fosilaren morfologiari erreparatuz; humeroaren zabalera distalari erreparatuz, hain zuzen ere. Ezin izan zuten, baina, hura segurtasun guztiz bereizi garaiko beste kanido txikiagoetatik (kuoia eta azeria, batik bat).

80ko hamarkadako datazio erradiokarbonikoko metodoak erabiliz, hots, fosilaren kronologia zehatza ezagutzeko erabilitako analisi kimikoei esker, ~20.000 urte inguru zituela estimatu zuten, alegia, Madeleine aldikoa zela. Datazio erradiokarboniko hau humeroaren maila arkeologiko berean aurkitutako (ustez kronologia antzekoko) bestelako hezur txikietan egin zen, orduko metodologiak esleitutako lagin kantitate handiak behartuta.

Garaian, mundu osoan zehar ezagutzen ziren gainontzeko txakur-fosil zaharrenak ere Madeleine aldikoak ziren, eta fosil honen interesa asko pizten zuen horrek, ordura arte aurkitutako txakur-fosil zaharrenetarikoa izateaz gain, ezagupide apur bat ere emango baitziokeen txakurraren etxekotze-prozesuaren ezagutza orokorrari. Ezezagun hau ez zen argitu, ordea, DNA-analisien tekniken inguruan azken hamarkadetan egin diren aurrerapenak antzinako lagin eskeletikoen DNAren ikerketan (paleogenetikan) aplikatu ziren arte.

1. irudia: Errallako kobako indusketa-lanetan ateratako argazkiak. (Iturria: Altuna, J.; Areso, P., 1985)Txakurra ote?

2022. urtean, Koro Mariezkurrena eta Jesus Altunarekin elkarlanean, UPV/EHUko Human Evolutionary Biology ikertaldeko partaideek Errallako humeroaren gain, analisi paleogenetikoa ez ezik, fosil beraren datazio erradiokarbonikoa egin zuten, 80ko hamarkadan lortutako data gaur egungo datazio-metodologia aurreratuagoen bidez zehazteko asmoz. Horrela, duela ~17.000 urte bitarteko fosila izateaz gain, Errallako kanidoa txakur bat zela ziurtatu zen genetikoki. Hala, orain arte morfologikoki eta genetikoki identifikaturiko eta zuzenean dataturiko munduko txakur zaharrena izatea suertatu da.

Txakur-fosil zaharrenen kokalekua Fosilen kronologia (urtetan) Erralla (Gipuzkoa) 17,410–17,096 Abri le Morin (Frantzia) 15.114-14.237 Bonn-Oberkassel (Alemania) ~14.800-14.000 Kesslerloch (Suiza) 14,319–14,040 Grota Paglicci (Italia) 14,311–13,860 Kebara (Israel) ~12.500-12.000 Jiahu (Txina) 9.000-7.800

1. taula: ziurki txakurtzat identifikatutako munduko fosil zaharrenak irudikatzen dituen taula. (Iturria: Hervella, M., et al., 2022)

Horrek interes handia piztu du jakintza arlo honetan ikerketa burutzen duten ikertzaileengan, agerian geratu baita txakurraren etxekotze-prozesua uste zena baino lehenago gertatu zela. Zehazki zertan datza, baina, haren garrantzia?

2. irudia: Errallako txakurraren humeroa: a) aurretiko bista, b) atzetiko bista, c) erdiko bista eta d) albotiko bista. (Iturria: Hervella, M., et al., 2022)Hipotesi berriak zabalik

Biologikoki, etxekotze-prozesu guztietan, lehenik jarrera-aldaketak gertatzen dira, eta jarraian aldaketa morfologikoak. Jarrera-aldaketa eta aldaketa morfologiko hauek erruz aztertu dira bai animalietan eta bai landareetan, eta hauek etxekotze-sindromearen ezaugarri gisa sailkatu dira. Animalien kasuan, sindrome honen parte izango lirateke, esaterako, belarri eroriak, ilaje-kolore argiak, portaera baretu eta sozialak, etab. Otsoaren eta txakurraren artean, gaur egun behintzat, agerian dauden ezaugarriak dira hauek (3. irudia).

3. irudia: otsoaren (ezkerrean) eta txakurraren (eskuinean) argazkia, hauen ezberdintasun morfologikoak agerian uzten dituena. (Argazkia: nickjans.com)

Txakurraren eta otsoaren arteko ezberdintasuna, bereziki, haien tamainan dago, otsoa txakurra baino handiagoa baita, eta horixe erakusten du Errallako txakurraren fosilak. Horrenbestez, eta aurrez esan bezala, etxekotze-prozesuetan aldaketa morfologikoak jarrera-aldaketen ondoren gertatzen direla jakinik, Errallako txakurra bizi zenerako jada otsoaren etxekotze-prozesua aurreratua zegoela baieztatu du aurkikuntza honek. Laburbilduz, txakurraren etxekotze-prozesua uste zena baino lehenago, hau da, Madeleine aldia baina lehenago, gertatu zela utzi du agerian fosil honek.

Aurkikuntza honekin, galdera mordo bat ireki berri da otsoaren etxekotze-prozesuaren harira: Kantauri Itsasoko  Kostaldea garrantzizko kokaleku geografikoa izan al zen prozesu honetan? Nolakoa izan zen garaiko kostalde  honetako giza ehiztari-biltzaileen partaidetza? Eta nolakoak izan ziren gizaki eta otsoen arteko lehen harremanak? Etorkizun laburrean Human Evolutionary Biology ikertaldeko paleogenetikako ikertzaileak erantzuten saiatuko diren galderak dira hauek, Errallako humeroaren gain eta Kantauri Itsasoko Kostaldeko zenbait kronologiatako beste otso eta txakur-fosilen gain egingo dituzten analisi genetiko sakonagoen laguntzaz.

Erreferentzia bibliografikoak:

• Altuna, J. & Areso, P. (1985). Situación y descripción de la cueva. Historia de las excavaciones. Descripción del relleno. Munibe, 37, 11-23.
• Altuna, J. & Mariezkurrena, K. (1985). Bases de subsistencia de los pobladores de Erralla: Macromamíferos. Munibe, 37, 87-117.
• Boudadi-Maligne, M., Mallye, J.B., et al. (2012). Des restes de chiens magdaléniens à l’abri du Morin (Gironde, France). Implications socio-économiques d’une innovation zootechnique. PALEO, 23, 39-54. DOI: https://doi.org/10.4000/paleo.2260
• Brumm, A., Germonpré, M., et al. (2023). The human-initiated model of wolf domestication – an expansion based on human-dingo relations in Aboriginal Australia. Frontiers in Psychology, 14, 1082338. DOI: https://doi.org/10.3389/fpsyg.2023.1082338
• Hervella, M., et al. (2022). The domestic dog that lived ~17.000 years ago in the Lower Magdalenian of Erralla site (Basque Country): A radiometric and genetic analysis. Journal of Archaeological Science: Reports, 46, 103706. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jasrep.2022.103706
• Mech, L. D. & Janssens, L. A. A. (2022). An assessment of current wolf Canis lupus domestication hypotheses based on wolf ecology and behaviour. Mammal Review, 52, 304–314. DOI: https://doi.org/10.1111/mam.12273
• Wilkins, A. S., Wrangham, R. W., et al. (2014). The “Domestication Syndrome” in Mammals: A Unified Explanation Based on Neural Crest Cell Behavior and Genetics. Genetics, 197(3), 795–808. DOI: https://doi.org/10.1534/genetics.114.165423

Egileaz:

Aloña Aldasoro Zabala, Zientzia Biomedikoetan graduatua da eta doktorego-tesia egiten dabil UPV/EHUko Genetika, Antropologia Fisikoa eta Animalia Fisiologiako Sailean, Giza Biologia Ebolutiboa ikerketa-taldean.

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Cuando pensamos en glaciares creo que lo más inmediato que nos viene a la mente es un clima polar o de alta montaña, por eso es posible que el título de este artículo pueda ser algo desconcertante al mezclar el planeta Mercurio, el más cercano al Sol, y la palabra glaciares… aunque lo cierto es que incluso allí podemos encontrar hielo en los cráteres en sombra permanente, pero eso ya es harina de otro costal.

Los glaciares de sal son menos comunes que los de hielo, y quizás por eso pasan más desapercibidos para el público no especialista, pero no por ello dejan de ser un fenómeno verdaderamente fascinante y que toma su nombre precisamente por el increíble parecido con los otros glaciares que, por cierto, no solo los encontramos formados por hielo de agua, sino que también los hemos encontrado formados por hielo de nitrógeno, como ocurre en Plutón.

Pero, ¿qué son en realidad? Imaginemos un glaciar de hielo. Estos están formados por la nieve que al compactarse va transformándose lentamente en hielo y que, bajo la presión de su propio peso y la gravedad, provoca que estas masas de hielo vayan fluyendo lentamente, como si fuese un río viscoso. Pues bien, en los glaciares de sal ocurre algo parecido, solo que con sales en vez de hielo.

Figura 1. Domo y glaciar de sal en los Zagros, Irán. Para que nos hagamos una idea de la escala, por el lado más largo -el que va del noroeste al sureste- hay unos quince quilómetros en los que podemos ver formas que nos recuerdan al flujo de hielo en un glaciar. Imagen del satélite Sentinel 2 cortesía del Programa Copernicus de la Unión Europea.

La sal puede comportarse de una manera similar a como lo hace el hielo bajo determinadas condiciones: Cuando los estratos de sal quedan enterrados bajo otras capas de roca, las inmensas presiones a las que se ve sometida, junto con la temperatura que hay en las profundidades de la Tierra, puede hacer que esta empiece a convertirse también en un fluido viscoso -a escala geológica- y empiece a fluir, muchas veces formando estructuras diapíricas, como si fuesen una gigantesca gota de sal que se ve forzada a subir a través de la corteza, similar a lo que vemos en las lámparas de lava cuando la parafina llega hasta el fondo, se calienta, y comienza a subir.

En nuestro planeta, los glaciares de sal aparecen donde existen grandes depósitos de estos compuestos y que, por su contexto geológico, obliga a estas capas a migrar hacia arriba, a veces fracturando los estratos de roca superiores. Cuando la sal llega a la superficie, puede empezar a fluir cubriendo el paisaje, a veces creando glaciares de varios kilómetros de longitud.

Las últimas misiones a Mercurio pusieron de manifiesto la existencia de algunas formas en el terreno que indicaban signos de sublimación -es decir, el paso de un sólido al estado gaseoso sin pasar por el líquido-, lo que demostraría la existencia de una gran cantidad de elementos volátiles en el planeta, algo que hasta hace unas décadas era escasamente considerado por la comunidad científica debido a su extrema proximidad al Sol.

Un nuevo estudio publicado en The Planetary Science Journal este mes de noviembre, aborda la presencia de estos glaciares centrándose en dos zonas, la cuenca de impacto de Raditladi y en Borealis Chaos, situado en las inmediaciones del polo norte de Mercurio… pero, ¿cómo se han formado en este planeta?

Figura 2. Depresiones en el fondo de la cuenca de impacto de Raditladi observadas por la sonda MESSENGER. Estas son las zonas de color blanco y que se sopecha están formadas por la pérdida de elementos volátiles. Imagen cortesía de NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington.

El estudio sugiere que estos glaciares se formaron cuando los impactos de asteroides fueron capaces de exponer capas ricas en volátiles (VRLs según la terminología en inglés) y que yacían bajo una capa superficial -por ejemplo, capas formadas por la lava de las erupciones volcánicas- que protegía a los elementos volátiles de la sublimación. Una vez liberada la presión, los materiales de estas capas podían fluir hacia afuera, moviéndose como los glaciares de sal de nuestro planeta en una escala temporal que dependería de las temperaturas que hubiese en ese momento en la superficie de Mercurio.

¿Cuál sería la composición de estos glaciares? Los científicos del estudio plantean que podrían estar compuestos principalmente por halita -el mineral que usamos para fabricar la sal común o de mesa- ya que sus propiedades y su reacción ante las distintas temperaturas condicionan su viscosidad y resistencia y podrían explicar las formas que se observan en Mercurio.

Otra de las cuestiones que se abordan y que es muy interesante es: ¿De dónde salen estas VRLs en Mercurio? ¿Podrían ser el relicto de una condensación completa de la atmósfera del planeta? Hablamos, claro, de la atmósfera original que ya no tiene, formada en esos primeros momentos tras el “nacimiento” -entiéndase nacimiento en sensu lato– del planeta en los que la actividad volcánica era tan fuerte que la degasificación a través de los volcanes permitía a Mercurio tener una atmósfera efímera, a lo que sumado a la colisión de cuerpos ricos en volátiles, podrían haber conseguido formar una atmósfera de cierta entidad.

Figura 3. Otra perspectiva -ahora a color- de las depresiones o huecos dejadas por los volátiles una vez escaparon al espacio, también tomada por la sonda MESSENGER. Imagen cortesía de NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington.

Esta atmósfera pudo empezar a condensarse sobre Mercurio durante las largas noches -hay que pensar que el día de Mercurio dura 176 días- provocando el depósito de los elementos volátiles sobre la superficie debido a las bajas temperaturas y que en algunos sitios serían cubiertos por nuevas coladas de lava o por la propia formación del regolito. Es importante reseñar que, aunque normalmente en nuestro planeta estemos acostumbrados a que la halita sea un mineral de origen sedimentario, los volcanes también pueden exhalar este mineral, y este sería el origen más probable de la halita presente en las VRLs de Mercurio.

Durante los periodos de condensación atmosférica, incluso es posible que sobre Mercurio existiesen lagos o mares poco profundos de agua en estado líquido o supercrítico, permitiendo que la sal formase estos depósitos, algo que puede resultarnos muy chocante si pensamos en la cercanía de Mercurio al Sol, pero que desde luego es una teoría interesante de cara a poder explicarnos lo que vemos.

Por último, los autores también remarcan el potencial astrobiológico de estas capas, ya que en nuestro planeta son capaces de crear zonas habitables incluso en los lugares más inhóspitos, debiendo de considerarse de interés este tipo de contextos geológicos e incluso estudiar su potencial de preservación de biomarcadores en nuestro Sistema Solar de cara a futuras misiones tanto en nuestro Sistema Solar.

Referencias:

Rodriguez, J. A., Domingue, D., Travis, B., Kargel, J. S., Abramov, O., Zarroca, M., Banks, M. E., Weirich, J., Lopez, A., Castle, N., Jianguo, Y., & Chuang, F. (2023). Mercury’s hidden past: Revealing a volatile-dominated layer through glacier-like features and chaotic terrains. The Planetary Science Journal, 4(11), 219. doi: 10.3847/psj/acf219

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

El artículo Glaciares de sal en Mercurio se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Zuhaitzen plantulak gurasoengandik hurbil daudenean hain ondo hazten ez direnez, zuhaitz espezie gehiago bil daitezke baso tropikaletan.

Ekologoen ustez, oihan tropikalek enigma asko dituzte. Hektarea bakar batek ehunka zuhaitz espezie izan ditzake, poloetatik hurbilen dauden basoetan baino askoz gehiago. Espezie horiek, nolabait, hain ugaritasun zorabiagarrian bizi dira; eta, naturalistek eta ekologoek batzuetan adierazi duten bezala, baso tropikalek lorategi botanikoak dirudite, non landare bakoitza zerbait berria den.

1. irudia: Barro Colorado uharteko baso tropikalaren airetiko ikuspegia. (Argazkia: Gewin, Virginia. Iturria: PLoS Biology, 4. DOI: 10.1371/journal.pbio.0040278)

Espezie multzo hori hain trinkoa izan dadin, oreka oso berezi batean bizi behar dute. Badirudi eboluzioak ez diela laguntzen espezie bakar batek modu agresiboegian aurrera egiten duen egoerei; aitzitik, organismoak bereaz bestelako espeziez inguraturik daudenei laguntzen die. Egitate horiek eta espezieak elkarren artean banatzeko, lehiatzeko eta eragiteko moduari buruz dakiguna uztartzea erronka bat da.

Aniztasun ikaragarri hori aztertzeko, duela urte batzuk, zientzialariek baso partzelak ezarri zituzten, non zuhaitz bakoitzaren kokapena eta egoera erregistratu eta arakatu baitzezaketen hamarkadetan zehar. Mota horretako lehenengo partzeletako batek, Panamako Barro Colorado (IBC) uhartean, 500 metroko zabalera eta 1.000 metroko luzera du (70 futbol zelairen eremua) eta 300 espezie baino gehiago ditu. 1980az geroztik, mundu osoko ikertzaileek zehatz mehatz aztertu dituzte bertako biztanleen erregistro zehatzak.

Berriki Sciencen argitaratutako artikulu batean, Texasko Unibertsitateko ikertzaileek (Austin) hainbat banaketa agertoki modelatu zituzten eta IBCko datuekin alderatu zituzten. Ohartu ziren haizeak, hegaztiek eta beste animalia basati batzuek haziak sakabanatzeko ereduak eta ausazko prozesuak ez zirela nahikoa basoko zuhaitz helduen banaketa azaltzeko. Hori “espezien berariazko aldarapen” baten ebidentzia dela iradokitzen dute. Teoria zahar horren arabera, espezie bereko zuhaitzak berez sakabanatzen dira; izan ere, zuhaitz aita bat berehala inguratzen duen giroa zuhaitzaren ondorengoen aurkakoa da.

Zuhaitzen distantzia soziala

Aldarapenaren ideia hori, formalki dentsitate konespezifikoarekiko mendekotasun negatiboa edo CNDD (ingelesezko siglengatik) izenez ezagutzen dena, 1970eko hamarkadan sortu zen. Daniel Janzenek eta Joseph Connellek ekologoek modu independentean iradoki zuten batez ere espezie batez elikatzen diren intsektu, belarjale eta patogenoek zuhaitz heldu baten inguruko eremua arriskutsu bihur zezaketela bere hazientzat. Ez litzateke modu berean eragotziko inguruan beste espezie batzuk haztea, nahiz eta arazo ez espezifikoek mugatuta egon, hala nola zuhaitz heldu baten adaburuaren azpiko eguzki argirik ezak. Horren ondorioz, espezie bateko zuhaitz helduek beren artean gutxieneko “distantzia sozial” moduko bat mantentzeko joera izango lukete.

Azken hamarkadetan egindako saiakerek, batez ere plantulekin, CNDD babesten dute, dio Michael Kalyuzhnyk, artikulu berriaren egile nagusiak. Texasko Unibertsitatean (Austin) doktoretza ondoko ikertzaile gisa egindako lanak laborategi bat irekitzera eraman du Jerusalemgo Unibertsitate Hebrearrean. Haziak, askotan, ez dira hain ondo hazten beren guraso zuhaitzetatik gertuko lekuetatik hartutako lurzoruan, baizik eta loturarik gabeko zuhaitzetatik gertu dauden lekuetan.

Hala ere, IBCren datuak azaletik aztertuta ere, badirudi base horretako zuhaitz helduek ez dutela elkarren artean aldaratzen. Aitzitik, zuhaitzak elkartu egiten dira, partzela osoan espezie bereko talde solteak osatuz.

Kalyuzhnyk eta Annette Ostlingek, Kalyuzhnyk lan egiten duen laborategia zuzentzen duen ekologo komunitarioak, behatutako zuhaitzen banaketak azal zitzaketen hainbat agertoki modelatzea proposatu zuten, zerbaitek CNDDk basoan duen papera zailtzen ari ote zen jakiteko.

Zoria berez ez da erantzuna: zuhaitzak ausaz sakabanatuta zituen eredu baliogabe bat gauzatu zutenean, espezie bateko zuhaitz helduak gehiegi sakabanatzen ziren.

Orduan, ikertzaileek haziak sakabanatzearen eragina sartu zuten ereduetan; izan ere, haizeagatik, hegaztiengatik eta beste animalia batzuengatik izan zitekeen. Helene Muller-Landauk eta IBCko bere laguntzaileek estimazioak egin dituzte haziak jatorritik 50 hektareako partzela baten barruan zein urrun bidaiatu dezakeen jakiteko. Horretarako, basoko lurrerantz noraezean doazen haziak harrapatzen dituzten sareak erabili dituzte. Haziak aldizka biltzen dira eta gurasoekiko distantzia kalkulatzen da. Kalyuzhny eta bere lankideak datu horietan oinarritu dira zuhaitzen sakabanatzea mugatzeko soilik.

2. irudia: baso tropikaletako zuhaitz helduek askotariko formak dituzten haziak eta zorroak sortzen dituzte, eta, horri esker, haizeak edo animaliek hainbat modutan zabal ditzakete. (Argazkia: Christian Ziegler. Iturria: Quanta magazine)

Baina eredu horrek zuhaitz pilatuegiak sortu zituen. Bazirudien zerbaitek eragiten ziola sakabanaketaren mugak eragindako banaketari, zuhaitzak sakabanatuz. “Zerbaitek sortzen du aldarapen hori. Eta CNDDn besterik ezin dugu pentsatu”, azaldu du Kalyuzhnyk.

Ikertzaileek aldarapena zein espezifikoa zen kalkulatu zutenean (zenbat okerrago zen zuhaitz batentzat bere espezietik hurbil egotea beste espezie batetik baino), ohartu ziren nahiko indartsua izan behar zuela behatutako eredua sortzeko. Horrek berretsi egin zuen Janzen eta Connellen ideien funtsezko puntu bat: «CNDDk sortzen duena espezie bakoitzaren berariazkoa izan behar du», gehitu du Kalyuzhnyk.

Gertaera arraroen garrantzia

Ryan Chisholm, ekologo teorikoa eta Singapurreko Unibertsitate Nazionaleko irakaslea, zuhaitz tropikalen banaketa aztertzen ari da eta, bere ustez, Kalyuzhnyren aurkikuntzak bat datoz CNDDri buruzko aurreko lanekin. Hala ere, iradokitzen du ereduetan sakabanatze mekanismoek haziak zenbateraino zabal ditzaketen gutxiesten ari direla. Sakabanatze handiko gertaerak arraroak badira, adibidez, zaila izan liteke hazi tranpen datuetan ikustea. Eta haziak ikertzaileek uste baino urrunago garraiatzen badira, horrek azal ditzake basoetako zuhaitz multzorik sakabanatuenak, aldarapenik gabe.

«Hemen esaten ari direna da, sakabanaketa mugatzeko duten ereduaren arabera, behatzen dituzten ereduak ezinezkoak direla», esan zuen Chisholmek. «Nik esango nuke oraindik ez dakigula hori esateko adina».

Gertaera arraroak garrantzitsuak izan dira mota guztietako espezieen sakabanaketan: tximinoak, adibidez, Afrikatik Amerikara landaredi urmaeletan iritsi zirela uste da; gertaera hori oso gertagaitza da, baina ondorio esanguratsuak izan zituen. «Noizean behin, hazia oso urrun daraman txori hori aurkituko duzu, edo haizeak harrapatuta geratu eta abenturari ekiten diona», dio Chisholmek.

Adierazi duenez, oraindik ez dugu behar bezain ondo ezagutzen haziak banatzeko kurbaren forma; ez da kanpai kurba soil bat, adituak ez direnek pentsa dezaketen bezala, “buztan oso lodia” baitu amaieran.

Ekologoek 50 hektarea baino askoz eskala handiagoko datuak izango balituzte -zientzialariek zuhaitzak airetik kontatzeko erabiltzen dituzten azterketa teknika berriek hori ekarriko dutela dirudi-, ikuspegi berri bat sor liteke. Gaur egun ikusten ez diren ereduak ikus daitezke, eta horrek CNDDk betetzen duen zeregina eta basoen banaketan hazien sakabanatzea mugatzea alda ditzake. «50 hektareako partzela bat behatzeko garai hau oso bitxia irudituko zaigu, teleskopio eramangarri bat izango balitz Hubbleren aldean», iragarri du Chisholmek.

Oraingoz, Kalyuzhny eta lankideek mundu osoko beste azterketa partzela batzuetan antzeko analisiak egiteko asmoa dute, zer eredu azaleratzen diren ikusteko: orain 70 toki baino gehiago daude mundu osoan 50 hektarea arteko partzelekin, denak monitorizatuak, IBCko partzela bezala. Halaber, simulazioak egin dituzte CNDDren irismena doitzeko, eta ikusi dute distantzia nahiko laburretan aldaratzeak ere efektu handiak eragin ditzakeela baso mailan.

“Nik nire bizilagunak uxatzen ditut, eta haiek beren bizilagunak uxatzen dituzte, eta beste horiek beren bizilagunak uxatzen dituzte”, azaldu du Kalyuzhnyk, eskala handiko ereduak eskala txikiko ekintzetatik nola sor daitezkeen deskribatuz. «Basoa kristal desordenatu bat da».

Jatorrizko artikulua:

Veronique Greenwood (2023). ‘Species Repulsion’ Enables High Biodiversity in Tropical Trees, Quanta Magazine, 2023ko irailaren 13a. Quanta Magazine aldizkariaren baimenarekin berrinprimatua.

Itzulpena:

UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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albedrío
Juan Ignacio Pérez Iglesias, lector

¿En qué consiste la consciencia? ¿Estamos predestinados a ser como somos y comportarnos como lo hacemos? ¿O tenemos capacidad real de incidir en nuestro destino? ¿Qué es el yo? ¿Qué soy?

Estas preguntas, formuladas de esta forma o de otras, se las han hecho los seres humanos al menos desde que hay constancia escrita de lo que llamamos filosofía. Últimamente, la neurociencia se ha sumado a las pesquisas y algunas de las ideas en boga proceden de ese campo.

El catedrático de filosofía (en la UNED) Jesús Zamora Bonilla ha abordado estas cuestiones en su En busca del yo, un libro que se ha editado en dos ocasiones, la segunda, con algunas adicciones a la original, por Shackleton Books (2022). Del autor había leído Contra apocalípticos: ecologismo, animalismo, poshumanismo, de la misma editorial, aunque más reciente (febrero de este mismo año).

En busca del yo empieza tratando del dualismo, esa creencia en la existencia en la persona de dos entidades, una material, que está formada por órganos, huesos, músculos y demás. Ese es el cuerpo. La otra es la inmaterial o espiritual. El dualismo tiene su referencia intelectual histórica más conocida en Descartes, quien propusiera la existencia de la res cogitans y la res extensa. La primera, “la sustancia que conoce”, es la que nos caracteriza como seres humanos. Es la componente inmaterial a la que me he referido antes. La segunda, “la sustancia extensa”, es la material.

En el cristianismo, la religión en que me educaron, la entidad inmaterial es el alma. El dualismo, no obstante, no es patrimonio exclusivo de quienes profesan credos religiosos. Muchas personas que declaran no creer en una divinidad piensan que existe esa otra entidad, la inmaterial, que es la que gobierna nuestros actos y en la que, en definitiva, consiste el yo. Y son aún más las que, sin creer en su existencia, se expresan y actúan, de hecho, como si existiera.

No es extraño que así sea. Se hace muy difícil aceptar en la práctica que nuestra identidad se fundamenta en una miríada de corrientes eléctricas a uno y otro lado de las membranas neuronales y en el continuo trasiego de moléculas entre neuronas adyacentes. “¿Eso es todo?” Es la pregunta implícita en la negativa a aceptar que, como diría Steven Pinker (The Blank Slate, 2003), en la máquina (el cuerpo humano) no hay un fantasma (el alma o como quiera que lo queramos llamar).

¿No gozamos de libre albedrío?

Pensemos en lo que eso podría significar. Si no somos más que un conjunto más o menos bien ordenado de corrientes eléctricas, reacciones químicas y procesos físicos a media escala (movimientos musculares, circulación sanguínea, producción y eliminación de la orina, etc.), ¿no existimos como personas? ¿somos una mera máquina? ¿meros autómatas? ¿carecemos de voluntad real? ¿no gozamos de libre albedrío? ¿no somos, en el fondo, responsables de nuestros actos? Porque, ¿cómo vamos a ser responsables de algo acerca de lo que no tenemos verdadera capacidad de decisión?

Si la voluntad, la agencia consciente, la misma consciencia, el yo, no son más que ilusiones, ¿dónde queda la libertad? ¿dónde la responsabilidad? ¿dónde la culpa? Y por supuesto, ¿qué es el bien y el mal? En fin, podría seguir poniendo entre signos de interrogación muchas más nociones que son básicas para nosotros y sin las que –pensaríamos– no es fácil llevar una vida normal; no digamos ya una vida satisfactoria.

Zamora Bonilla no llega a plantearse en su libro todas esas cuestiones. Tras presentar el dualismo hace un recorrido por diferentes modelos o versiones de la mente o del yo, para llegar a los últimos capítulos en los que examina las ideas filosóficas que ha habido (o hay) acerca de la consciencia, el libre albedrío, la toma de decisiones y el yo. En ese recorrido, cuando es oportuno, también refiere los hallazgos neurobiológicos sobre esos temas.

Estos últimos capítulos son los que más me han interesado. Y en especial, lo que propone el autor acerca de la libertad de decisión. Resumiendo mucho, lo que viene a decir es que, estén nuestras decisiones más o menos determinadas, ello no exime de responsabilidad al sujeto que las toma porque en esa determinación también influye la conciencia (el juicio de los demás y el propio acerca de su moralidad) y las expectativas de recompensa o castigo.

Debo confesar que, aunque esta forma de ver el determinismo tiene indudable atractivo, no me acaba de convencer. Al fin y al cabo, la conciencia, en última instancia, no deja de ser un producto de la mente; esto es, un producto de un sistema biológico cuya naturaleza y funcionamiento nos remite a una secuencia previa de interacciones causales dentro del sistema o con el ambiente, sobre las que ningún yo ejerce, en realidad, el más mínimo control.

Concibo el yo como un actor en un escenario, que es la realidad en la que se desenvuelve y en el que ha de interpretar una función, que es su vida. En todo momento el actor ha de actuar “como si” lo que hace obedeciese a su voluntad y fuese fruto de su libertad. Como si las cosas fuesen como nos parecen que son, como las experimenta nuestra consciencia. Como si tuviéramos una mente (o alma) que está al cargo de nuestros actos y da cuenta de ellos. En mi concepción de la persona y de la realidad, el yo es una creación de la mente o, apurando un poco, de la máquina que es el encéfalo. Sería uno de tantos autoengaños mediante los que otorgamos –otorga la máquina– significado a la vida y propósito a nuestros actos. La máquina se engaña a sí misma porque no soporta su vacuidad esencial.

En cualquier caso, y al margen de mi opinión acerca de la tesis Zamora Bonilla, su libro me ha parecido muy interesante. Está, además, muy bien escrito. De Jesús no se puede decir que sea oscuro porque no puede ser profundo; todo lo contrario. A mí me ha servido para conceptualizar y ordenar muchas ideas e intuiciones que me cuesta formular de forma rigurosa. No coincido con el autor en la idea de que sin libre albedrío, seamos responsables de nuestras decisiones, con todo lo que ello comporta, pero su texto resulta muy útil para sistematizar ideas importantes. Y, por supuesto, es muy posible que él esté en lo cierto y servidor en el error.

Ficha:

Título: En busca del yo–El mito del sujeto y el libre albedrío

Autor: Jesús Zamora Bonilla

Editorial: Shackleton Books, 2022

 

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 apareció anteriormente en Lecturas y Conjeturas (Substack).

El artículo En busca del yo y otros fantasmas 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

Pirinioetako Ekologia Institutuak gidatutako ikerketa batek berretsi du, 1981-2022 aldian, Pirinioetako Anetoko glaziarraren azalera % 64,7 murriztu dela. Irismen laburreko teledetekzio teknikei esker lortu dituzte datu horiek, eta haiekin, glaziar horren unera arteko azterketa xehakatuena eta luzeena egin dute. Bestalde, argitu dute % 92ko galera izan dela glaziar eremuan Izotz Aro Txikiaren amaieraz geroztik. 1850ean 100 glaziar baino gehiago zeuden Pirinioetan; 2022an, berriz, 18 glaziar. Azalpen guztiak Zientzia Kaieran: Klima-aldaketaren eragina Pirinioetan.

Zoologia

Ikerketa batek frogatu du baratze-saguzarra (Eptesicus serotinus) sarketarik gabe ugaltzen dela. Horren ordez, kontaktuz kopulatzen dute. Ikertzaileek ehun bikoteren sexu-jokabidea bideoz jaso dute, eta ikusi dute arrak emeari eusten diola, eta zakila bulbaren gainean kokatzen duela. Ia ordubetez egoten dira horrela. Ugalketa-mekanismo hori hegaztien antzekoa da, eta ikertzaileek dakitela, era horretako koitoa duen ugaztun bakarra da. Informazio gehiago Elhuyar aldizkarian.

Saiek aerosorgailuekin talka egiteko arrisku gehien non duten kalkulatu dute, eta ondorioztatu dute Iberiar Penintsularen % 20 ez dela egokia egitura horiek ezartzeko. Espainian 850 sai inguru hiltzen urtean aerosorgailuengatik, baina baita beste hainbat espezie ere. Ikerketak kalkulatu du aerosorgailuen ehuneko handi bat sai arreen populazio ugaltzailearen eremuetan daudela kokatuta. Egileen iritziz, energia berriztagarriaren garapenarekin jarraitzeko, inpaktu txikiagoko eremuak aukeratu behar dira, energia benetan jasangarria izan dadin. Datuak Elhuyar aldizkarian.

Esperimentu batek frogatu du sabanako espezie gehienek beldur gehiago diotela giza ahotsari, lehoiarenari baino. Ikusi dutenez, animalia gutxiago uxatzen dira lehoiaren bokalizazioekin, txakurren zaunkekin edota eskopeta tiroekin, giza ahotsekin konparatuta. Bozgorailuak kokatu dituzte sabanan eta bideoz grabatu dituzte animaliak, horien erreakzioak ikusteko. Bideoak aztertuta, zientzialariek kalkulatu dute espezieen %95 azkarrago aldentzen zela gizakiak entzutean, lehoien soinua entzunean baino. Informazio gehiago Zientzia Kaieran.

Osasuna

Sexu biologikoa faktore garrantzitsua da parkinsonaren intzidentzian, garapenean eta adierazpen fenotipikoan. Izan ere, gizonek ia bi aldiz maizago pairatzen dute, baina emakumeetan hilkortasun-tasa altuagoa da eta gaixotasunaren diagnostikoa gizonetan baino bi urte inguru beranduago gertatzen da emakumeetan. Horrez gain, gaixotasunaren aurrean gertatzen den inflamazio-erantzuna eta oxidazio-estresa ere desberdinak dira sexuaren arabera. Desberdintasun horiek ezagututa, ezinbestekoa dela tratamendu terapeutikoa neurrira diseinatzea. Datuak Zientzia Kaieran.

Genetika

Ikerketa berri batek argitu du edozein organismo bizik, hazi eta ugaltzeko, zenbat gene behar dituen. Hala, ingeniaritza genetikoko teknikak baliatuz, genoma txikieneko eta gene kopuru txikieneko organismoa sortu dute. Bakterio bat da, eta haren genomak 531.000 base-pare eta 473 gene ditu. Ikertzaileen esanetan, hurrengo erronka izango da bizitzarako ezinbestekoak diren funtzio horiek zeintzuk diren argitzea, baita parte hartzen duten molekulak zeintzuk diren zehaztea ere. Azalpen guztiak Berrian: Tamainak axola al du?

Mikrobiologia

SARS-CoV-2a zelulen barnean nola erreplikatzen den ikusi dute 3D-n. Zehazki, biriketako zeluletan ikusi dute prozesua, eta emaitza hori lortzeko biologia molekularreko, birologiako eta mikroskopiako hiru teknika konbinatu dituzte. Ikusi ahal izan denaren arabera, birusaren erreplikazio-makineriak besikulak eta tubuluak sortzen ditu, eta estresa eragiten die organuloei. Datuak Elhuyar aldizkarian.

Psikologia

Ikerketa berri batek frogatu duenez, literatura ona irakurtzeak hobetu egiten du besteekiko enpatia sentitzeko gaitasuna. Hau da, pentsamenduak, asmoak eta emozioak beste pertsona batzuei esleitzeko dugun gaitasuna hobetzen du. Bost esperimenturen bidez iritsi dira ondorio horietara. Egileek proposatu dute fikzioak ez duela bakarrik besteengan pentsatzen duguna aldatzen, baita geure buruaz pentsatzen duguna ere. Gainera, fikzioaren eragin positiboak haratago joan daitezkeela pentsatzen dute, eta ez dela soilik literaturara mugatzen. Azalpen guztiak Zientzia Kaieran: Literatura onak besteen lekuan jartzen laguntzen digu.

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.

En esta charla, Luis Ramos Soriano, licenciado en Psicología y doctor por la Universidad de Valencia, habla de los elementos que facilitan la comprensión lectora basándose en las evidencias científicas.

Edición realizada por César Tomé López

El artículo Variables facilitadoras del desarrollo de la comprensión lectora se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ev / Unsplash

Ariketa fisikoa egiteak osasunerako onurak dituela gauza ezaguna da. Onura kognitibo horiek odol-transfusio bidez transferi daitezkeela, agian ez da hain ezaguna. Eta orain arte ez da jakin nola izan daitekeen. Platelets participate in hippocampal neurogenesis and cognitive function, José R. Pinedaren eskutik.

Azken 130 urteetako argazki baliatuta, 1000 glaziar analizatu dira eta ez dago zalantzarik: Groenlandia gero eta azkarrago urtzen ari da. Greenland ’s glaciers are melting at an unprecedented pace.

Gizarte-arazoetan oinarritutako ontologia soziala dagoeneko landua dagoela uste daiteke, baina badirudi ezetz. Jesús Zamorak On the ontology of social problems (1).

Edan nahi dugun uretara orotariko kutsatzaile kimiko iristen denez, beharrezkoa da eraginkortasunez araztu ahal izateko sistemak garatzea, eta hori egitean energia-kostuak ez daitezela handiegiak izan. DIPCko jendeak ideiak eskaintzen ditu Crosslinking pectin for the simultaneous removal of multiple pollutants from water

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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La esclerosis lateral amiotrófica (ELA) es una enfermedad neurodegenerativa que afecta a las neuronas del cerebro y la médula espinal provocando la pérdida del control muscular. Un estudio liderado por la Universidad de Barcelona y el Centro de Física de Materiales (CFM, mixto CSIC-UPV/EHU) ha diseñado una potencial estrategia terapéutica para abordar esta patología que todavía no tiene cura. Se trata de una trampa molecular, que evita que uno de los compuestos peptídicos causantes de la ELA genética más común -el dipéptido polyGR- provoque sus efectos tóxicos en el organismo. Los resultados muestran que esta estrategia reduce la muerte de las neuronas de pacientes y en un modelo animal (moscas del vinagre) de la enfermedad.

La figura ilustra 10 mecanismos propuestos para la esclerosis lateral amiotrófica y los genes asociados. Fuente: Philip Van Damme P, Robberecht W, Van Den Bosch L (2017) Modelling amyotrophic lateral sclerosis: progress and possibilities. Disease Models and Mechanisms. 10 (5): 537-549. doi: 10.1242/dmm.029058

Una de las causas genéticas más frecuentes de la ELA es la mutación en el gen C9orf72, ya que se encuentra en aproximadamente el 33% de las personas pacientes afectadas por la ELA familiar y el 5% de las afectadas por la ELA esporádica en España. En estos/as pacientes se generan unos dipéptidos con gran cantidad de cargas positivas que producen efectos altamente tóxicos en las neuronas motoras. En la primera parte del estudio, el equipo de investigación combinó técnicas computacionales y experimentales para mejorar la comprensión molecular de estos dipéptidos y cómo producen este proceso patológico.

Una unión tóxica para las neuronas

Los resultados mostraron que la toxicidad de estos compuestos se debe en parte a lo que se unen al ARN ribosomal (ARNr), una molécula que participa en el proceso de traducción de la información genética y la síntesis de proteínas en la célula. «Hemos visto que estos dipéptidos, especialmente los ricos en el aminoácido arginina (poli-glicina-arginina o polyGR), se unen a una región concreta del ARNr afectando a la biosíntesis de ribosomas (pequeñas estructuras que se encargan de sintetizar las proteínas de nuestro organismo) y la traducción de proteínas en neuronas motoras humanas, produciendo la muerte de éstas», explica el profesor Juan Alberto Ortega Cano. «Además – añade el investigador – esta interacción de los polyGR con el ARNr es mucho más fuerte que la interacción del polyGR con otras proteínas ribosomales que se habían descrito previamente en otros estudios, y explica por qué estos dipéptidos tienen gran afinidad en unirse a los ribosomas de las células».

Ante estos resultados, el equipo de investigación diseñó una innovadora estrategia para engañar a los dipéptidos polyGR y reducir su toxicidad. Crearon una trampa, una molécula que imitaba la secuencia específica del ARNr con la que se unen los polyGr durante el proceso patológico, con el objetivo de evitar así los efectos neurotóxicos de esta unión. La aplicación de esta estrategia en neuronas derivadas de tejido de pacientes in vitro y en modelos de la enfermedad (moscas del vinagre) in vivo muestran que «reduce los defectos en la biosíntesis de ribosomas en la traducción de proteínas y la toxicidad en cielo que expresan polyGR, así como la muerte en motoneuronas de pacientes de ELA con mutaciones en el gen C9orf72», detalla el investigador.

Aunque todavía queda mucha investigación por validar y comprender completamente el funcionamiento de esta innovadora estrategia, los/las autores/as señalan en el artículo que estos prometedores resultados refuerzan la idea de que el uso de trampas de ARN es útil «no sólo para estudiar las interacciones ARN-proteína, sino también para proteger a las neuronas de los efectos perjudiciales de proteínas anómalas que se generan en otras enfermedades neurodegenerativas».

Referencia:

Ortega, J.; Sasselli, I.; Boccitto, M.; Fleming, A.; Fortuna, T.; Li, Y.; Sato, K.; Clemons, T.; Daley, E.; Nguyễn, T.; Anderson, E.; Ichida, J.; Pandey, U.; Wolin, S.; Stupp, S.; Kiskinis, E. (2023) CLIP-Seq analysis enables the design of protective ribosomal RNA bait oligonucleotides against C9ORF72 ALS/FTD poly-GR pathophysiology Science Advances doi: 10.1126/sciadv.adf7997

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

El artículo Posible estrategia terapéutica contra la esclerosis lateral amiotrófica se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Maddi Astigarraga

Oraingoan, grafenoaren munduan murgilduko gaitu Kiñuk. Zientzia-fikzioa dirudien material miresgarria da egitura sinestezina eta propietate apartekin. Grafenoa, lodiera atomikoko karbono-xafla bat, zientzia materialaren altxor bihurtu da. 2004an aurkitu zuten lehen aldiz material iraultzaile hori, Andre Geim eta Constantin Novoselov-ek grafito arruntetik isolatua.

Zientzialari askok uste zuten ezinezkoa zela atomo bateko lodiera bakarreko xafla bat fabrikatzea edozein materialarekin, ezegonkorra zelako. Grafenoa isoatuz ezustekoa lortu zuten eta horrekin materialen zientzia irauli zuten aukera-bolada bat eragiten.

Askotariko erabilerak ditu, eta, horri esker, askotariko aplikazioak daude: elektronika aurreratua, medikuntzako aurrerapen iraultzaileak… Arkatz arrunt baten grafitotik ateratako material harrigarri hori gure mundua aldatzen ari dela kontatuko digu gure kirikiñoak: ukipen-pantailak, sendaketa berritzaileak…

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

Egileaz:

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

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Foto: Jelle de Gier / Unsplash

Desde hace varios días, toda la comunidad geológica y varios medios de comunicación estamos pendientes de una posible erupción volcánica en Islandia. Aunque, en realidad, esto no sería una noticia novedosa, ya que en esta isla se están produciendo erupciones continuamente. Lo que nos tiene un poco en vilo es el tipo de vulcanismo que se podría generar en esta ocasión y, sobre todo, sus consecuencias. Y, para entenderlo, quiero que hagamos un pequeño viaje en el tiempo.

Mapa esquemático de Islandia en el que se muestra la disposición del límite de las placas tectónicas Norteamericana y Europea, señalando con flechas sus movimientos relativos, y algunos de los volcanes más importantes de la isla. Imagen elaborada por el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS), tomada de Wunderman, R., Fela, J., Herrick, J. y Kuhn Sennert, S. (eds.) (2011) Bulletin of the Global Volcanism Network, 36 (4), Smithsonian National Museum of Natural History.

Pero antes quiero contextualizar un poco la situación. Islandia tiene una geología bastante particular que produce que sea una zona volcánicamente activa desde hace millones de años. Esta isla está situada en el límite de dos placas tectónicas, la Placa Norteamericana y la Placa Europea, que se están separando la una de la otra generando una fractura en la corteza terrestre que, en geología, denominados dorsal. En las dorsales la corteza está muy adelgazada, lo que permite el ascenso de material fundido, es decir, magma del manto que acaba saliendo al exterior a través de múltiples volcanes. Este vulcanismo generalmente se produce en los fondos oceánicos y es el motor que provoca el movimiento de separación de ambas placas tectónicas, fruto de la formación de nuevo fondo marino que “empuja” al más antiguo hacia las zonas continentales, donde es arrastrado por los movimientos de subducción de la placa tectónica con corteza oceánica por debajo de la placa tectónica con corteza continental. Pues la dorsal Atlántica atraviesa Islandia desde el suroeste hacia el noreste de la isla, con un ligero giro en su parte central.

Esquema de una erupción de tipo fisural. Imagen modificada de Encyclopaedia Britannica (2006)

 

En este contexto geológico, se producen un tipo de volcanes conocidos como fisurales. De manera resumida, consisten en la apertura de una fractura del terreno debido al ascenso de un cuerpo tabular de lava, denominado dique, que provoca erupciones a lo largo de varios puntos de la fractura. Son erupciones tranquilas, con lava de composición básica muy fluida que se desparrama rápidamente por el territorio circundante y con poca emisión de gases o fragmentos de rocas volcánicas a la atmósfera. Este tipo de erupción sólo tiene efectos negativos en las áreas circundantes a donde sucede, así que no resulta demasiado peligrosa.

Esquema simplificado del funcionamiento de un punto caliente o “hot spot” de acuerdo al modelo clásico de formación de las islas Hawái: existe una pluma mantélica o zona fija de ascenso de magma que se acumula por debajo de la placa tectónica, en este caso la Placa Pacífica, que, en momentos puntuales, provoca una erupción volcánica. Al moverse la placa por encima del punto caliente fijo, se van formando una serie de volcanes cada vez más antiguos según nos alejamos de dicho punto caliente. Imagen modificada a partir de un esquema original de Joel E. Robinson (USGS) / Wikimedia Commons

Sin embargo, como he dicho antes, Islandia tiene una geología particular. Y es que también se encuentra situada encima de un punto caliente. Un “hot spot” o punto caliente es una zona fija en la que se acumula magma en el manto que, de vez en cuando, asciende hacia la superficie hasta provocar una erupción volcánica. Si este magma tiene composición ácida y cierta cantidad de gases, la erupción será explosiva, más violenta cuantos más gases incluya, liberándolos a la atmósfera junto con fragmentos de rocas volcánicas. Y este tipo de erupción sí que es peligrosa y puede llegar a afectar a zonas muy alejadas de la misma.

La incertidumbre sobre el tipo de erupción ante la que nos podemos encontrar en esta ocasión es la que nos tiene en alerta, ya que ha habido erupciones explosivas en Islandia a lo largo de la historia que la han liado parda. Para sustentarlo, os voy a poner un par de ejemplos.

En el año 536 entró en erupción un volcán islandés de nombre desconocido. Fue una erupción muy explosiva que descargó toneladas de gases, polvo y ceniza que llegaron a cubrir la atmósfera de todo el hemisferio norte durante, al menos, año y medio, impidiendo la entrada de los rayos solares a la superficie terrestre, lo que produjo una bajada de la temperatura promedio de hasta 2 °C durante varios años. Por si fuera poco, en el año 539 o 540, el volcán Ilopango también erupcionó de manera muy explosiva, liberando más gases y ceniza a la atmósfera y disminuyendo otros 2 °C más las temperaturas en este hemisferio. De hecho, hasta el 545 las temperaturas promedio en Europa fueron las más bajas de los últimos 2000 años. Incluso, se está estudiando si entre 547 y 549 se pudo producir una tercera erupción, de nuevo en Islandia, que mantuvo las bajas temperaturas hasta mediados del siglo VI. Ese descenso de la temperatura provocó la pérdida de cosechas, que condujeron a hambrunas, enfermedades, muertes, migraciones de la población e, incluso, guerras que fueron los detonantes del declive y desaparición de grandes imperios por todo el mundo. En Europa, favoreció una gran plaga de peste bubónica, la denominada plaga de Justiniano, que mató a millones de personas, además de fomentar la migración de pueblos mongoles que vieron desaparecer la vegetación de las estepas. Ambos procesos provocaron la caída del Imperio Bizantino. En Asia, el Imperio Persa consiguió derrotar y ocupar los territorios del Imperio Neobabilónico, ya en caída debido a la pérdida de las cosechas. Y el empuje migratorio de los pueblos hunos acabó con el Imperio Gupta en la India. Incluso en América sufrieron las consecuencias de la bajada de las temperaturas debido al cambio en los regímenes climáticos y oceanográficos, que dieron lugar a la dispersión y guerras entre los pueblos, el aumento de los sacrificios humanos y el abandono de grandes ciudades que significaron el declive del Imperio Moche y golpeó muy duramente al Imperio Maya. Así comenzó la conocida como Época Oscura de la Edad Media.

Esquema simplificado de la distribución de la nube de polvo, cenizas y gases volcánicos emitida a comienzos de la erupción del Laki (mediados de 1783) y su colapso directo sobre Europa continental. Imagen tomada de Thordarson, T. y Self, S. (2003) Atmospheric and environmental effects of the 1783–1784 Laki eruption: A review and reassessment. Journal of Geophysical Research, 108 (D1), 4011.

Para el segundo ejemplo utilizaré la erupción del volcán Laki. Duró unos 8 meses, entre junio de 1783 y febrero de 1784 y se trató de un volcán fisural con pulsos eruptivos en los que se alternaban fases muy explosivas con fases más tranquilas. Durante los momentos explosivos, llegó a emitir toneladas de polvo, cenizas y gases volcánicos a la atmosfera, sobre todo óxidos de azufre. Esto provocó una enorme nube de ácido sulfúrico gaseoso que se expandió por toda Europa, provocando numerosos episodios de lluvia ácida y la generación de una niebla tóxica de azufre que cubrió el continente durante meses. Pero la zona más afectada por los efectos de esos gases tóxicos fue Francia. Aquí se produjo la pérdida de cosechas, la muerte del ganado y enfermedades respiratorias entre la población, sumada a una hambruna generalizada y muchas muertes entre la gente más humilde, situación que se alargó varios años. Esto llevó a la gente a pedir ayuda a las élites dominantes del país, que no se lo tomaron demasiado en serio, lo que provocó un descontento social, ciertas revueltas y, a la postre, un levantamiento del pueblo contra los gobernantes. Así comenzó la Revolución francesa, que terminó con la monarquía e instauró la república.

Como hemos visto, aunque parezca increíble, una simple erupción volcánica es capaz de alterar el delicado equilibrio entre atmósfera, hidrosfera, geosfera y biosfera durante varios años, llegando a provocar grandes cambios en poderosas civilizaciones y regímenes sociales. No quiero decir que la posible erupción actual vaya a generar todos estos procesos, pero no podemos dejar de mantener la guardia ante cualquier evento natural que podría llegar a desestabilizarnos. Espero que, si se produce una nueva erupción en Islandia, como mucho tengamos que suspender los vuelos por el norte de Europa durante unos cuantos días.

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

El artículo Historias volcánicas de Islandia se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Maider Zubelzu, Andrea Leivar, Teresa Morera-Herreras eta Ane Murueta-Goyena

Azken urteotan, sexuak gaixotasunen intzidentzian, bilakaeran edota agindutako tratamenduen erantzunean duen eragina aztertzea Medikuntzako arlo askoren jomuga izan da. Izan ere, sexuak osasunean eta gaixotasunean eragin nabarmena du, eta eragin hori aztertzea bereziki garrantzitsua da pazienteen denbora luzez diziplina anitzeko arreta eskatzen duten gaixotasun kroniko progresiboetan, hala nola Parkinson gaixotasunean.

Parkinson gaixotasuna nahasmendu motor neurodegeneratibo ohikoena da, eta alfa-sinukleina izeneko proteinaz osatutako Lewy gorputzen presentziarekin eta substantia nigra pars compacta-ko neurona dopaminergikoen galerarekin lotuta dago. Ebidentzia askok iradokitzen du sexu biologikoa faktore garrantzitsua dela parkinsonaren intzidentzian, garapenean eta adierazpen fenotipikoan. Gizonek ia bi aldiz maizago pairatzen dute gaixotasuna, baina emakumeetan hilkortasun-tasa altuagoa da eta gaixotasunaren diagnostikoa gizonetan baino bi urte inguru beranduago gertatzen da. Emakumeen artean, Parkinson gaixotasunaren intzidentzia altuagoa da menopausia-osteko aldian menopausia-aurreko aldiarekin alderatuz. Hortaz, emakumeen hormona sexualek zerikusia izan dezaketela iradoki da. Izatez, hainbat ikerketek erakutsi dute estrogenoek eragin neurobabeslea eskaintzen dietela emakumeei parkinsonaren aurrean.

Irudia: Sexu-desberdintasunak Parkinson gaixotasunaren sintomatologian eta fisiopatologian. Sexu-desberdintasunak Parkinson gaixotasunaren fenotipo klinikoan eta patogenian parte hartzen duten funtsezko mekanismoetan. (Iturria: Ekaia aldizkaria)

Gaixotasunaren fisiopatologian ere sexu-desberdintasunak azter daitezke. Gizonetan emakumeetan baino endekapen handiagoa gertatzen da parkinsonean kaltetuta dagoen bidezidorreko sistema dopaminergikoan. Horrez gain, sexuaren arabera, gaixotasunaren aurrean gertatzen den inflamazio-erantzuna eta oxidazio-estresa ere desberdinak dira. Oxidazio-estresari buruz aritzean mitokondrien funtzioa azpimarratzekoa da, eta estrogenoek mitokondrien disfuntzioa gutxitzea eragin dezaketenez, emakumeetan gertatzen den oxidazio-estresa baxuagoa da oro har. Aldiz, testosteronak, gizonezkoen hormona sexualak, Parkinson gaixotasunean izan dezakeen eragina ez dago guztiz argi oraindik.

Beste alde batetik, hainbat ikerlanek gizon eta emakumeen arteko desberdintasun klinikoak deskribatu dituzte Parkinson gaixotasunean. Gaur egun, sintoma motorrak gaixotasunaren diagnostikoaren oinarria dira: atsedenaldiko dardara, muskuluen zurruntasuna, gorputz-jarreraren ezegonkortasuna eta mugimenduen moteltasuna. Emakumeetan sintoma motorrak gizonetan baino beranduago agertzen dira, eta kasu gehienetan, dardara izaten da lehendabizikoz adierazten dena. Gizonetan aldiz, maizago gertatzen dira baldarkeria eta idazteko zaitasuna. Halaber, sintoma motorrak azaleratu aurretik sintoma ez-motorren agerpena gertatzen da, zeinak eguneroko bizi-kalitatea gogor astintzen duten: usaimenaren galera, narriadura kognitiboa, depresioa, antsietatea, mina, loaren nahasmenduak, ikusmen arazoak edota idorreria. Sintoma ez-motor horien sexu-desberdintasunei dagokienez, emakumeek maizago pairatzen dituzte depresioa, antsietatea edota mina bezala sintomak, baina gizonek baino hobe mantentzen dituzte gaitasun kognitibo orokorra eta hitzezko gaitasuna.

Sintoma motorren agerpenaren ondoren, eta sintoma horiek arintzeko helburuarekin, tratamendu farmakologikoak erabiltzen dira, levodopa (L-dopa) izanik ezagunena. Garrantzitsua da gizon eta emakumeek tratamendu horien aurrean izan dezaketen erantzuna desberdina izan daitekeela azpimarratzea, eta hortaz, ezinbestekoa dela tratamendu terapeutikoa neurrira diseinatzea. Izan ere, badirudi emakumeek L-dopa eman ondoren gain-dosifikatzeko arriskua dutela, eta horrek diszinesiak (nahigabeko mugimendu hiperzinetikoak) garatzeko arriskua areagotzen duela.

Laburbilduz, gero eta ikerketa gehiagok uzten dute agerian gizon eta emakumeen artean desberdintasunak daudela Parkinson gaixotasunean. Hortaz, ezinbestekoa da desberdintasun horiek kontuan hartuz, besteak beste, sexuaren araberako tratamendu terapeutikoak egokitzea, gizon-emakumeen behar indibidualak asetzea eta behar ezberdinei erantzuteko programa berritzaileak garatzea, pazienteei osasun-arreta integrala eskaintzeko bidean.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: 44
• Artikuluaren izena: Sexu-desberdintasunak Parkinson gaixotasunean
  
• Laburpena: Gero eta ebidentzia gehiagok adierazten du sexu biologikoa faktore garrantzitsua dela Parkinson gaixotasunaren garapenean eta adierazpen fenotipikoan. Jakina da Parkinson gaixotasunaren prebalentzia ia bi aldiz altuagoa dela gizonezkoetan emakumezkoetan baino. Hala ere, emakumezkoek gaixotasunaren progresio azkarragoa izaten dute. Gainera, azken urteotan egindako ikerketek agerian utzi dute Parkinson gaixotasunaren ondorioz agertzen diren sintoma motorrak eta ez-motorrak maiztasun edota larritasun desberdina dutela sexuaren arabera. Halaber, emakumeek eta gizonezkoek tratamendu farmakologikoen eta kirurgikoen aurrean duten erantzuna ere desberdina dela uste da. Sexu-desberdintasun hauen oinarriak zehatz-mehatz ezagutzen ez badira ere, mekanismo fisiopatologikoak desberdinak direla iradoki da. Berrikuspen honetan parkinsona duten emakumezkoen eta gizonezkoen artean dauden desberdintasunak laburbiltzen dira, besteak beste, ezaugarri klinikoetan, arrisku-faktoreetan, gaixotasunaren fisiopatologian eta tratamenduen erantzunean. Patologiak sexu bakoitzari nola eragiten dion argitzeak pazienteen arreta hobetzea ahalbidetu dezake gizonen eta emakumeen maneiu terapeutikoa neurrira diseinatuz eta bakoitzaren beharrei erantzuteko programa berritzaileak garatuz.
• Egileak: Maider Zubelzu, Andrea Leivar, Teresa Morera-Herreras eta Ane Murueta-Goyena
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 41-61
• DOI: 10.1387/ekaia.23974

Egileez:

• Maider Zubelzu, Andrea Leivar eta Teresa Morera-Herreras UPV/EHUko Medikuntza eta Erizaintza Fakultateko Farmakologia Saileko ikertzaileak dira.
• Maider Zubelzu, Teresa Morera-Herreras eta Ane Murueta-Goyena Biocruces Bizkaia Osasun Ikerketa Institutuko Gaixotasun Neurodegeneratiboen taldeko ikertzaileak dira.
• Ane Murueta-Goyena UPV/EHUko Medikuntza eta Erizaintza Fakultateko Neurozientziak Saileko ikertzailea da.

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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Tenemos tres dados de seis caras cada uno de ellos y con sus caras completamente blancas. Disponemos también de dieciocho pegatinas (para pegar en las dieciocho caras que suman esos tres dados) en las que aparecen los números 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 y 18.

Fuente: Wikimedia Commons.

 

Antonio y Beatriz deciden jugar con esos tres dados del siguiente modo:

1. Antonio coloca (como él decida) las 18 pegatinas en cada uno de los lados de los tres dados (una pegatina por lado),
2. Beatriz elige uno de los tres dados (decide cual prefiere mirando la numeración de cada dado),
3. Antonio escoge uno entre los dos dados restantes, y
4. Antonio y Beatriz lanzan su dado.

Gana el juego quien obtiene el número más grande en la tirada.

Imaginemos, por ejemplo, que Antonio rellena un dado con las pegatinas 1, 2, 3, 4, 5 y 6, otro con las pegatinas 7, 8, 9, 10, 11 y 12 y el tercero con las pegatinas 13, 14, 15, 16, 17 y 18. Beatriz estará entonces segura de que va a ganar. ¿Por qué? Basta con que elija el tercer dado (cuyos lados contienen los números más grandes). Da lo mismo que dado seleccione Antonio después, porque obviamente la tirada de Beatriz ganará a la suya. Este ejemplo parece sugerir que elegir en primer lugar es una ventaja para Beatriz, es decir, que la probabilidad de que Beatriz gane es siempre mayor que ½.

Una estrategia ganadora para Antonio

Pero la anterior afirmación no es cierta. Antonio puede colocar las pegatinas de manera que, independientemente del dado que elija Beatriz, él tenga ventaja sobre ella, es decir, él tenga una probabilidad de ganar mayor que ½.

En el artículo de la referencia, Jean-Paul Delahaye sugiere una manera de actuar para que Antonio tenga más probabilidades que Beatriz de ganar.

Esta estrategia (ganadora) precisa que Antonio coloque las pegatinas del siguiente modo:

1. en el dado 1 coloca los números 18, 10, 9, 8, 7 y 5,
2. en el dado 2 pega los números 17, 16, 15, 4, 3 y 2,
3. y en el dado 3 coloca las pegatinas restantes con los números 14, 13, 12, 11, 6 y 1.

La tabla de debajo muestra que se da una sorprendente situación cíclica al enfrentar los dados por parejas:

1. el dado 1 gana en 21 tiradas (de las 36 posibles) al dado 2,
2. el dado 2 gana en 21 tiradas (de las 36 posibles) al dado 3, y
3. el dado 3 gana en 21 tiradas (de las 36 posibles) al dado 1.

Fuente: Marta Macho Stadler.

 

Este fenómeno “paradójico” se debe a la falta de transitividad de este juego. La falta de transitividad alude al hecho de que A gane a B y que B gane a C no implica que A gane a C.

Con esta elección en la numeración de los tres dados, Antonio tendrá siempre mayor probabilidad de ganar que Beatriz. Es suficiente con que siga la siguiente estrategia:

1. si Beatriz elige el dado 1, Antonio deberá escoger el 3,
2. si Beatriz elige el dado 2, Antonio optará por seleccionar el 1, y
3. si Beatriz elige el dado 3, Antonio se quedará con el 2.

De este modo, según lo dicho anteriormente, Antonio tiene siempre una probabilidad de ganar de 21/36; es decir, tiene una probabilidad de ganar en el 58,3 % de los casos.

Bonus

Jean-Paul Delahaye comenta en su artículo otra situación paradójica. Si los tres dados se lanzan simultáneamente, sabemos que hay 216 resultados posibles y equiprobables. Se puede ver que el dado 2 tiene una probabilidad de ganar mayor que los otros dos. Efectivamente, ese dado gana en 90 de los 216 casos posibles, el dado 1 en 63 de los 216 y el dado 3 también en 63 de las 216 posibles tiradas. La equivalencia de los tres dados al enfrentarse dos a dos desaparece cuando se lanzan los tres al mismo tiempo. ¡Una de tantas sorpresas que nos proporcionan las probabilidades!

Nota

Otras situaciones de falta de transitividad se dan, por ejemplo, en el juego de piedra, papel o tijeras, en el juego de Penney o en la situación de ausencia de ganador en la paradoja del voto de Condorcet, por citar algunas.

Referencia

Jean-Paul Delahaye, Le dé le plus fort, Accromath 18, été-automne 2023

Sobre la autora: Marta Macho Stadler es profesora de Topología en el Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU, y colaboradora asidua en ZTFNews, el blog de la Facultad de Ciencia y Tecnología de esta universidad

El artículo Un juego de dados no transitivo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Juan Ignacio Pérez Iglesias

Literatura ona irakurtzeak hobetu egiten du besteekiko enpatia sentitzeko, besteak ulertzeko eta haien portaera hobeto interpretatzeko gaitasuna; hots, haien lekuan jartzeko dugun gaitasuna. Termino teknikoagoetan eta hitz gutxirekin adierazita, gure «adimenaren teoria» (AT) hobetzen du; hau da, pentsamenduak, asmoak eta emozioak beste pertsona batzuei esleitzeko dugun gaitasuna. Horren barruan honako hauek bereizten dira: afektiboa (ATa), emozioei dagokiena, eta kognitiboa (ATk), pentsamenduei eta asmoei dagokiena.

Aurreko paragrafoan aurkeztutako ondorio orokorra besteen lekuan jartzeko gaitasunean irakurketa mota desberdinek izan dezaketen eragina baloratzeko diseinatutako esperimentuetatik lortu da. Hainbat pertsonaz osatutako taldeei hautatutako liburuetatik hartutako testu laburrak eman zizkieten, eta, irakurri ondoren, talde bakoitzeko pertsonei testa egin zieten zenbait AT adierazle ebaluatzeko. Esperimentu guztietan, parte hartzaileek literaturaren inguruan duten ezagutza maila ere baloratu zen, eta, horretarako, egileak ezagutzeko test bat erabili zen. Lehen esperimentuan literatur fikzioa irakurtzearen efektua ez fikzioa deritzona irakurtzearenarekin alderatu zuten. Eta ondoren, beste lau esperimentuko sorta batean, fikzioa irakurtzearen efektua haiek fikzio herrikoia deitzen dutena irakurtzearenarekin alderatu zuten; ohar honen ondorioetarako, “supersalmentak” (best sellers) esango diegu. [1]

Irudia: fikzioak besteen bizitzak baliatuz gure ezagutza zabaltzen du, eta gure antzekotasunak eta desberdintasunak ezagutzen laguntzen digu. (Argazkia: Polina Zimmerman – Domeinu publikoko irudia. Iturria: pexels.com)

Adibide gisa, erabilitako bi test aipatuko ditut. “Adimena begietan irakurtzea” izenekoan, AT afektiboaren test prototipikotzat hartzen dena, parte hartzaileei eskatzen zitzaien begiak ardatz zituzten irudietan agertzen ziren aurpegi adierazpenei egoera emozionalak esleitzeko. Eta “Yoniren testa” izenekoan, egoera emozionalak (ATa-rako) edo pentsamenduak (ATk-rako) ondorioztatu behar zituzten, gutxieneko gako linguistiko eta bisualetatik abiatuta. Egileek uste faltsuaren test bat ere erabili zuten arren – Sally & Anne motakoa–[2] adimen kognitiboaren teoria baloratzeko, ez zuen inolako emaitzarik eman.

Lehen esperimentuak erakutsi zuen literatur fikzioaren irakurketak adimen afektiboaren teoria hobetzen duela ez fikziozko testuen irakurketarekin alderatuta. Ondorengo esperimentuetatik ondorioztatu zen efektua literatur fikzioaren berezko efektua dela, eta, beraz, ez dela fikzio herrikoira zabaltzen. Uste faltsuaren testak funtzionatu ez zuenez, egileek lehen aipatu dudan Yoniren testa erabili zuten; test hori uste faltsuarena baino askoz zorrotzagoa da eta, ikusi dugunez, ATren bi modalitateak zehazteko balio du, afektiboa zein kognitiboa. Test hori erabili zuten esperimentuen emaitzek erakutsi zuten literatur fikzioaren irakurketaren eragina ez zela AT afektibora mugatzen, baizik eta AT kognitibora ere hedatzen zela.

Bost esperimentuetatik hiruren arabera, literatura ezagutzeak eragin positiboa du ATn, baina efektu hori zen egiaztatu beste bi esperimentuetan. Ikertzaileek iradokitzen dute alderdi hori modu espezifikoagoan ikertu behar dela; izan ere, aurreko erreferentziek adierazten zuten fikziozko literatura ezagutzea adimenaren teoriari modu positiboan eragiten dion faktore bat dela. Eta, egia esan, arrazoiak daude hori gertatzeko; izan ere fikzioak besteen bizitzak baliatuz gure ezagutza zabaltzen du, eta gure antzekotasunak eta desberdintasunak ezagutzen laguntzen digu.

Hala ere, autoreek, hori horrela izatea baztertu gabe, uste dute adimenaren teoriaren eta literatura ezagutzearen arteko harremana testuaren ezaugarri sotilagoek eragin dezaketela, pertsonaien karakterizazio soilak baino. Haiek proposatzen dute fikzioak ez duela bakarrik besteengan pentsatzen duguna aldatzen, baizik eta geure buruaz pentsatzen duguna ere. Bere planteamenduaren arabera, fikzioak ATren berezko prozesuei eragiten die, pertsonaien adimenaren irakurketan inplikatzera behartzen gaituelako, eta horrek ez luke edozein fikzio motarako balioko. Literaturak bakarrik eramango luke irakurlea adimenaren teoriaren berezko prozesuetan inplikatzera.

Irakurlearen interpretazioaren ondoren, literatur fikzioa polifonikoagoa eta aberatsagoa dela diote, irakurritakoa berregiten du eta, horregatik, pertsonaiak ulertzeko beharrezkoak diren gakoak eskuratzeko aukera ematen dio. Zentzu horretan, benetako bizitzaren antz handiagoa izango luke fikzio herrikoiak baino, pertsonaia konplexuz beteta baitago, eta haien bizitzak ez dira erraz bereizten. Bizitza errealarekin alderatuta, fikzioaren abantaila da fikzioan ez dagoela arrisku pertsonalik, bilbean inplikatzeagatik. Are gehiago, gure ohiko harreman sozial asko estereotipoek eta konbentzioek gobernatzen dituzten bitartean, literatura fikziozko lanetan aurkezten direnak ez datoz bat gure itxaropenekin askotan. Horregatik, literatur fikzioa irakurtzen dutenek interpretazio baliabide malguagoak erabili behar dituzte pertsonaien sentimenduak eta pentsamenduak ondorioztatzeko. Edo, bestela esanda, adimenaren teoriaren berezko prozesu mentaletara jo behar dute. «Fikzio herrikoia» delakoak, aldiz, mundua eta pertsonak askoz modu koherenteagoan eta aurreikusteko modukoagoan deskribatzeko joera du; horrela, irakurleen itxaropenak berresten ditu eta ez du zertan adimenaren teoria hobetu.

Esperimentuen emaitzek, egileen arabera, aurrekoa berresten dute, eta iradokitzen dute fikzioaren eduki zehatzean oinarritzen diren azalpenek ezingo luketela haien berri eman; izan ere, erabilitako testuek oso gai desberdinak jorratzen zituzten. Gainera, ez zaie sinesgarria iruditzen irakurleek besteei buruz asko ikasi ahal izatea hain testu laburrak irakurriz. Bestalde, berariaz literatur fikzioak zuen eragina ATn. Horregatik guztiagatik, ikertzaileek proposatzen dute pertsonaien egoera subjektiboak irudikatzeko paper aktiboa hartzea dela literatur fikzioaren irakurketak adimenaren teoria sustatzen duena.

Beste alde batetik, eta literatura ezagutzearen ondorioei buruzko emaitzak eztabaidaezinak izan ez baziren ere, honako hau diote: oso litekeena da literatur fikzioa maiz irakurtzeak adimenaren teorian hobekuntza egonkorrak ekartzea. Bestalde, ez dute uste literatura onaren ongintzako efektuak ATren prozesuetara mugatzen direnik, baizik eta ziur aski beste mota bateko onurak ere ekarriko dituela, kognitiboak zein afektiboak, eta oso litekeena da efektu horiek oro har fikziora orokortzea, ez literaturara bakarrik.

Oharrak:

[1] Lan honen egileek aukeratutako literatur fikziozko lanek ospe handiko literatur sariren bat jaso zuten, eta supersalmentak Amazoneko liburu salduenen zerrendatik hartu ziren.

[2] Jatorrizko bertsioan, test honetan subjektuari eszena bat erakusten zaio, non bi panpina dauden, Sally eta Anne. Sallyk puxtarri bat (edo tamaina txikiko beste edozein objektu) hartu eta bere saskian jartzen du. Gero eszenatik irteten da. Orduan, Annek Sallyren saskiko puxtarria hartu eta bere saskian jartzen du. Sally eszenara itzultzen da eta subjektuari galdera gakoa egiten zaio: “Non bilatuko du Sallyk puxtarria?” Subjektuak testa gainditzen du Sallyren saskian erantzuten badu, horrela Sallyk aplikatuko lukeen logika bera aplikatuko baitu. Horrek esan nahi du Sallyren lekuan jartzen dela, bere ikuspegia hartzen baitu. Bestearen lekuan jarri eta bere ekintzak aurreratzeko gai ez diren subjektuek, duten informazioaren arabera erantzuten dute; hau da, kanika Anneren saskian dagoela, berak jarri duen lekuan. Testa gainditzen dutenek ulertzen dute Sallyk errealitatearekin bat ez datozen bere usteak dituela, eta hori da, hain zuzen ere, adimenaren teoriaren funtsezko eskakizuna.

Erreferentzia bibliografikoa:

Comer Kidd, David eta Castano, Emanuele (2013). Reading Literary Fiction Improves Theory of Mind. Science 342, 377-380. DOI: 10.1126/science.1239918

Egileaz:

Juan Ignacio Pérez (@JIPerezIglesias) UPV/EHUko Fisiologiako katedraduna da eta Kultura Zientifikoko Katedraren arduraduna.

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Las células de la placenta tienen un truco inusual para activar defensas inmunes suaves y mantenerlas activas cuando no hay una infección presente. Implica crear e implementar un virus falso.

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

Kristina Armitage / Quanta Magazine

Cuando eras niño parecía un plan ingenioso: echarte agua caliente en la cara y entrar tambaleándote en la cocina dejando escapar un gemido que podría hacer llorar a los ángeles. Un toque en tu frente enrojecida convencería a tus padres de que te diagnosticaran fiebre y te dejaran en casa sin ir al colegio.

No importa lo elaboradamente planificada y ejecutada que estuviese, este teatro probablemente no era tan persuasivo como se esperaba. Pero una nueva investigación, publicada este verano en Cell Host & Microbe, sugiere que mucho antes del nacimiento, una táctica similar ayuda a los humanos en desarrollo y a otros mamíferos a ofrecer un espectáculo más convincente.

El estudio mostró cómo la placenta, el órgano embrionario que conecta a la descendencia y a la madre, utiliza un truco molecular para simular una enfermedad. Al fingir que está bajo un ataque viral, mantiene el sistema inmunológico funcionando a un ritmo suave y constante para proteger al feto que encierra de los virus que escapan de las defensas inmunitarias de la madre.

El descubrimiento sugiere que, antes de que exista una infección, algunas células podrían activar una respuesta inmune sutil que puede proporcionar una protección moderada en tejidos delicados.

La idea de que las células activen las defensas inmunitarias de forma preventiva «viola en gran medida una de las ideas que tienen los inmunólogos», comenta Jonathan Kagan, inmunobiólogo del Boston Children’s Hospital y de la Facultad de Medicina de Harvard, que no ha participado en el nuevo estudio.

Debido a que las armas inmunes antivirales pueden destruir tejidos, las células normalmente las activan solo cuando hay una amenaza activa como una infección, explica Kagan. Luego, una vez que la infección desaparece, esas armas se desactivan lo más rápido posible.

Pero la placenta rompe estas reglas según la nueva investigación. De alguna manera activa las defensas antes de que sean necesarias y luego las deja activadas sin dañarse a sí misma o al feto.

«Protege pero no daña», afirma Hana Totary-Jain, profesora asociada de farmacología molecular en la Universidad del Sur de Florida en Tampa y autora principal del nuevo artículo. «La evolución es muy inteligente».

La placenta finge estar enferma

Totary-Jain descubrió el truco de la placenta por accidente. Ella y su laboratorio estaban investigando un megagrupo de genes (“un monstruo”, dice) que se expresa en la placenta. Le sorprendió ver que, además de activar genes que guían el desarrollo placentario, el megagrupo había activado el gen del interferón lambda, una proteína de señalización inmunitaria. ¿Por qué estaba activo en células sanas y no infectadas?

Totary-Jain y su equipo tardaron años en encontrar una respuesta: las células placentarias habían creado una imitación de virus, utilizando ARN extraído de sus propios genomas, para engañar a sus sensores inmunológicos.

Nuestros genomas son museos moleculares de la historia evolutiva. Desde el comienzo de la vida en la Tierra los virus han insertado porciones de su material genético en el ADN de sus huéspedes. Escondidos entre genes que codifican proteínas se encuentran reliquias genómicas de antiguas invasiones microbianas.

Hana Totary-Jain, profesora asistente de farmacología molecular en la Universidad del Sur de Florida en Tampa, ha descubierto que las células de la placenta utilizan un virus falso para activar furtivamente las respuestas inmunes. Fuente: USF Health Morsani College of Medicine

Uno de los elementos virales más comunes que persisten en los genomas humanos es un trozo de ADN llamado secuencia Alu. Las secuencias Alu constituyen al menos el 13% del genoma humano; había más de 300 copias en el megagrupo de Totary-Jain. Sospechaba que esas secuencias Alu estaban activando el sistema inmunológico de la placenta. Pero sus colegas le advirtieron que no siguiera ese camino.

«El consejo que me dieron fue: ‘No toques las Alu, no trabajes con las Alu, olvídate de las Alu'», cuenta Totary-Jain. La multitud de Alu en el genoma hace que sea difícil desentrañar lo que puede estar haciendo un conjunto específico.

Pero los datos que implicaban a las secuencias Alu eran demasiado convincentes para ignorarlos. Después de años de cuidadosos experimentos, el equipo de Totary-Jain demostró que en la placenta las transcripciones de secuencias Alu forman fragmentos de ARN bicatenario, una estructura molecular que nuestras células reconocen como de origen viral. Al detectar el virus falso la célula responde produciendo interferón lambda.

«La célula se está disfrazando efectivamente de agente infeccioso», explica Kagan. «El resultado es que se convence a sí misma de que está infectada y luego actúa como tal».

Inmunidad a fuego lento

Las respuestas inmunes pueden ser destructivas, y especialmente las respuestas antivirales. Debido a que los virus son más peligrosos cuando ya están dentro de una célula, la mayoría de las estrategias inmunes que atacan a las infecciones virales funcionan en parte dañando y matando las células infectadas.

Por eso las células gritan “¡Virus!” bajo su propia responsabilidad. En la mayoría de los tejidos, las secuencias Alu están altamente suprimidas, por lo que nunca tienen la oportunidad de imitar un ataque viral. Y, sin embargo, ese es el escenario exacto que la placenta parece crear a propósito. ¿Cómo equilibra la salud del embrión en crecimiento con una respuesta inmune potencialmente peligrosa?

En experimentos con ratones, el equipo de Totary-Jain ha descubierto que los ARN bicatenarios de la placenta y la consiguiente respuesta inmune no parecen dañar a los embriones en desarrollo. En cambio parecen proteger a los embriones de la infección por el virus Zika. Las células placentarias pudieron hacer lo que se espera de ellas (dar protección a los embriones sin provocar una respuesta inmune autodestructiva) porque recurrieron a las defensas más suaves del interferón lambda.

Normalmente, los primeros en responder a los escapes de ARN Alu bicatenario habrían sido los interferones tipo I y tipo II, que reclutan rápidamente células inmunitarias destructivas en el sitio de una infección, lo que provoca daño tisular e incluso enfermedades autoinmunes. El interferón lambda, por otro lado, es un interferón de tipo III. Actúa localmente comunicándose sólo con las células dentro del tejido, generando una respuesta inmune más leve, que puede mantenerse a largo plazo en la placenta.

Sigue siendo un misterio cómo las células placentarias logran activar sólo el interferón lambda, manteniendo la respuesta inmune a fuego lento pero sin que hierva hasta desbordarse. Pero Totary-Jain tiene una idea de por qué las células placentarias desarrollaron este truco que otras células parecen evitar: dado que la placenta se descarta al nacer, tal vez pueda permitirse el lujo de asumir riesgos inmunológicos que otros tejidos no pueden.

Los hallazgos revelan una nueva estrategia que tiene la placenta para proteger al feto, adicional al sistema inmunológico de la madre. Dado que la respuesta inmune de la madre se debilita durante el embarazo para prevenir ataques a las células embrionarias genéticamente distintas, la placenta ha tenido que desarrollar defensas adicionales para el bebé en crecimiento al que sustenta.

Sin embargo, este truco (una respuesta inmune de bajo nivel generada por un virus falso) puede no limitarse a la placenta. Investigadores de la Universidad de Columbia han descrito recientemente un fenómeno similar en las neuronas. Observaron ARN de diferentes elementos genómicos unidos en dobles hebras para producir una respuesta inmune. En este caso, el sistema inmunológico llamó a un interferón tipo I más destructivo, pero se produjo a niveles bajos. Los autores supusieron que la inflamación crónica de bajo nivel en el encéfalo puede mantener las infecciones bajo control, previniendo una inflamación importante y la muerte neuronal.

Es posible, entonces, que este tipo de engaño inmunológico sea más común de lo que se pensaba. Al estudiar cómo el sistema inmunológico parece romper sus propias reglas, los científicos pueden definir mejor en primer lugar cuáles son las reglas.

 

El artículo original, During Pregnancy, a Fake ‘Infection’ Protects the Fetus, se publicó el 14 de noviembre de 2023 en Quanta Magazine.

Traducido por César Tomé López

El artículo Durante el embarazo una ‘infección’ falsa protege al feto se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Juanma Gallego

Hegoafrikako parke natural batean egindako esperimentu batek demostratu du sabanako espezie gehien-gehienek beldur gehiago diotela giza ahotsari, lehoiarenari baino.

Ehiztari beldurgarrienak izateko ospea dute lehoiek, baina ospe hori ez da ezerezetik sortu. Afrikako sabanetako harrapakaririk handienak dira. Munduko beste zenbait lekutan, tigreak izan daitezke lehoia bezain beldurgarriak, baina tigreek, handiagoak izan arren, bakarka ehizatzen dute. Lehoiak bakarka aritu badaitezke ere, normalean talde lanean aritzen dira, eta horrek ehiza eskuratzeko aukerak handitzen ditu.

1irudia: Kruger parke nazionalean dago lehoien populazio handienetakoa munduan. Harrapakari nagusia izan arren, gainerako animaliek beldur gehiago bide diete gizakiei. (Argakzia: Diego Morales. Iturria: Unsplash.com)

Batez ere emeen ardura izaten da ehiza, eta dena abiatu ohi da horietako batek harrapakina uxatzen duenean, gainerakoengana bideratuz. Harrapakinak bere abiadura izan ohi du halako eraso baten osteko esperantza bakarra, etengabean jokatzen den bizitzaren eta heriotzaren arteko lehia horretan egun bat gehiago munduan irauteko.

Biziraupenaren jokoan bikain nabarmendu dena gizakia da, baina hori izan da, jakina, beste espezieen kalterako. Zenbaitetan, irudiezinak diren moduetan. Horietako batean sakondu dute Current Biology aldizkarian argitaratutako zientzia artikulu batean.

Hegoafrikan egindako esperimentu baten berri eman dute bertan. Zehazki, Kruger parke nazionalean bizi diren ugaztunak aztertu dituzten ikertzaileek ondorioztatu dute animaliek beldur gehiago dietela giza ahotsei, bestelako hotsei baino. Ikusi dutenez, lehoiaren bokalizazioek, txakurren zaunkek edo eskopeta tiroek gutxiago uxatzen dituzte animaliak, giza ahotsekin konparatuta.

Gizakion ahotsa beldur-iturri

Esperimentua burutzeko, neurrira egindako tresnak jarri dituzte: kamera tranpa bat eta bozgorailuaz osatuta, hainbat hilabetez egunean 24 orduz grabatzeko kapazak direnak. Tresna horiek uraska baten ondoan jarri dituzte, urtaro idorrean, animalia guztiak halabeharrez hurbildu behar direlako gune horietara. Ur putzuen aukeraketaren beste arrazoi bat izan da bertan lehoiak eta giza ehiztariak ahalegintzen direla animaliak harrapatzen. Parke horretan dago, hain justu, munduko lehoi populazio handienetakoa. Modu berean, kokapenak ikertzaileei ahalbidetu die ere askotariko animaliak izatea esperimenturako.

Giza ahotsak solasaldi normal baten bolumenean jarri dituzte; telebistatik hartutakoak izan dira, inguruan mintzo diren lau hizkuntzatan: tsongera, pediera, ingelesa eta afrikaansa. Txakurren zaunkekin eta eskopetetako tiro hotsekin ehiza jardun baten soinua imitatzen ahalegindu dira. Lehoien orroa imitatuz, berriz, inguruetako harrapakari nagusia adierazi nahi izan dute. Espezie horretan aditu den zientzialari batekin prestatu dituzte lehoien soinuak, beren arteko komunikazio bat irudikatuz. Hau da, ahalegindu dira marmarak izan daitezela, eta ez, berez, orroak. Gauzak hala atonduz, uste dute gizakien arteko solasaldi batekin parekatu daitezkeela beste animaliei aurkeztu dizkieten lehoien bokalizazioak. Azkenean, kontrol soinu modura, hegaztien soinuak erabili dituzte.

2. irudia: esperimentua egiteko, kamera eta bozgorailu automatizatuak erabili dituzte. Irudian, Liana Zanette biologoa, halako gailu baten ondoan. (Argazkia: Liana Zanette. Iturria: Western University)

Hamar metrotara animaliaren bat hurbiltzen zenean, zuhaitz batean jarritako kamerak automatikoki grabatzeari ekiten zion, eta hamar segundoko soinu grabazioa abiatzen zuen, bozgorailu batetik. Teknika horri esker, 15.000 bideo inguru grabatu dituzte. Besteak beste, jirafak, lehoinabarrak, hienak, zebrak, kuduak, fakokeroak, inpalak, elefanteak eta errinozeroak grabatu dituzte. Bideoak aztertuta, zientzialariek kalkulatu dute espezieen %95 arinago korrika egiten zutela, edo azkarrago aldentzen zirela gizakiak entzutean, lehoien soinua entzunean baino. Kalkulatu dute uraskatik %40 azkarrago ateratzen zirela gizakiak entzutean. Basa txakurrak, lehoinabarrak eta bufaloak izan dira giza ahotsak entzunda ere ur putzuan denbora gehien mantendu direnak.

Ikusitakoak kontserbazioari buruzko bestelako ikuspegi bat ematen duela babestu dute ikertzaileek. Hala adierazi du Michael Clinchy biologoak: “Ehiza egon ezean, animaliak gizakietara ohituko direlako ideia zabalduta dago, baina gauzak hala ez direla demostratu dugu. Gizakiekiko beldurra sustraituta eta orokortuta dago; beraz, kontserbazioari begira seriotasunez aintzat hartu behar dugun zerbait da”.

Ideia horretan sakondu du Liana Y. Zanette biologoak. Adituak uste du emaitzak “gizakiak planetan duen ingurumen inpaktuaren benetako testigantza” direla. “Paisaia horretan egote soila arrisku seinale nahikoa da [animaliek] era irmo batean erantzun dezaten”, laburbildu du.

Ezagutza soila eskuratzeaz harago, ondorio praktikoak izan ditzake alor horretako ikerketak, biologoak Living on Earth irratsaioan egindako adierazpenetan argitu duenez. Harrapakarien eta harrapakinen arteko elkarrekintzak ikertzen ditu Zanettek, beldurraren ekologia zertan den argitu nahian. Hortaz, ongi ezagutzen du beldurrak izan ditzakeen ondorioak. Dioenez, animaliek uste dutenean inguruan harrapakariak daudela, gutxiago elikatu eta ugaltzen dira, eta horrek eragiten du %53 kume gutxiago jaiotzen direla. Ondorioz, beldurrak berak populazioen beherakada ekar dezake, batere harrapakaritza egon gabe ere.

Bideoetan jaso dituzte animalien erantzuna. Orotara, 15.000 bideo lortu dituzte.

Ondorioetako bat da turismoak animaliak aztoratzen dituela, animaliengandik gertu hitz egite soilagatik eragin bat sortzen duelako. Horrek kontraesan bat eragiten du, noski, hein handi batean turismoari esker sustengatzen direlako babestutako gune asko Afrikan. Zanetteren hitzetan, jaso duten emaitza “ikaragarria da, baina baita etsigarria ere”.

Eraginaren tamainaz jabetzeko, biologoak nabarmendu du animaliek ur putzutik aldentzen direnean beste bat aurkitu behar dutela, eta horrek, logikoa denez, kostu bat suposatzen duela haientzat.

Giza inguruan bizi diren animaliak gurera zergatik hain erraz ohitu diren galdetuta, biologoak zalantzan jarri du hori hala denik. Erresuma Batuan aurretik azkonarrekin egindako beste esperimentu bat jarri du adibidetzat –irratsaioan erreferentzia zehatza egin ez badute ere, badirudi hau dela aipatutako ikerketa.

Ondorioztatu zuten gizakien alboan bizi arren azkonarrek ez dituztela gizakiak batere gustuko, eta gizakia dela, hain justu, Erresuma Batuan azkonarrei beldur gehien ematen dien harrapakaria. “Egia da hirietan eta aldirietan ikusten ditugun animaliak gurekin bizi direla, baina probableena da haiek gu gustuko ez izatea”, argudiatu du biologoak. Gogora ekarri du gizakia dela, alde handiz, tamaina erdiko ugaztunak gehien akabatzen dituena.

Afrikan egindako azken ikerketara bueltatuz, egileek aurreratu dute haien hurrengo pausoa izango dela ikustea ea posible den beldurra nahita erabiltzea kontrako norabidean: bozgorailu hauetaz baliatzea arriskuan dauden espezieak babesteko, hain justu; adibidez, ezkutuko ehiza guneetatik errinozero zuriak uxatzeko. Izan ere, azken urteotan errinozero zurien ezkutuko ehiza izugarri handitu da, ehiztariek animaliaren adarra lortu eta merkatu beltzean saldu nahi dutelako.

Erreferentzia bibliografikoa:

Zanette, Liana Y.; Frizzelle, Nikita R.; Clinchy, Michael; Peel, Michael J.S.; Keller, Carson B.; Huebner, Sarah E.; Packer, Craig (2023). Fear of the human “super predator” pervades the South African savanna. Current Biology. DOI: 10.1016/j.cub.2023.08.089

Egileaz:

Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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patognomónico
Cada vez que un paciente acude a la consulta del médico se da un complejo proceso diagnóstico que se inicia con la entrevista clínica y puede incorporar exploraciones físicas y pruebas complementarias (análisis de sangre, radiografías, endoscopias, electrocardiogramas…). Tras estos pasos, en la mayoría de los casos el galeno podrá identificar sin problemas la dolencia y pautar el correspondiente tratamiento. Sin embargo, en muchas ocasiones no hay una certeza al 100 %. La medicina dista de ser una ciencia exacta, pues diagnosticar a un enfermo casi siempre cuenta con un grado variable de incertidumbre. Por esta y otras razones, legalmente, no se le pueden exigir resultados a los médicos (salvo en medicina estética), pero sí que actúen según los conocimientos científicos más actuales y apliquen las mejores prácticas.

El signo de Trousseau es uno de los signos de tetania observado en situaciones de hipocalcemia. Fuente: Wikimedia Commons

Como da a entender el conocido aforismo médico «No hay enfermedades, sino enfermos», las dolencias pueden manifestarse de maneras extremadamente variables en cada persona, lo que supone una dificultad de peso en el diagnóstico. Hay diversas afecciones que suelen ser de muy fáciles de identificar por su forma característica de presentarse como, por ejemplo, la diabetes tipo 1. Otras, en cambio, pueden resultar todo un desafío, incluso para los especialistas más veteranos porque los signos y síntomas que se presentan son muy atípicos o poco claros. Si, además, la enfermedad es rara o sin una causa conocida, llegar a un diagnóstico acertado puede resultar un proceso extremadamente complicado y lento.

Por suerte, también hay ciertas manifestaciones clínicas en diversas dolencias que son una enorme ayuda para el médico en el diagnóstico, son los denominados «signos patognomónicos». Cuando un signo patognomónico está presente, no hay lugar para la duda: con un 100 % de probabilidades ese signo identifica una enfermedad concreta, y no otra. Si todas las enfermedades contaran con algún signo patognomónico que apareciera siempre y de forma temprana, diagnosticar sería un juego de niños. Desafortunadamente, son raros los signos verdaderamente patognomónicos y no suelen estar presentes en todos los pacientes aquejados por una enfermedad.

Un signo patognomónico muy visual es el eritema migratorio: una erupción cutánea circular con forma de diana que aparece días o semanas después de la picadura de una garrapata infectada por bacterias del género Borrelia. Su presencia indica una enfermedad de Lyme en fase precoz y justifica acudir rápidamente a urgencias para un tratamiento antibiótico temprano. Entre el 70 y el 80 % de las personas infectadas muestran este particular signo, que se va agrandando 2-3 centímetros en la piel conforme pasan los días (de ahí lo de «migratorio»).

Eritema migratorio. Fuente: Wikimedia Commons

Otro signo patognomónico, muy típico, son las manchas de Koplik, que confirman al 100 % un sarampión. Se trata de pequeñas manchas blanquecinas, con forma de granos de arena, sobre un fondo rojo brillante que aparecen en la mucosa oral en las etapas iniciales de esta enfermedad infecciosa. Suelen aparecer 2 o 3 días antes de que se presenten las típicas lesiones cutáneas del sarampión. Antes de que la vacunación generalizada disminuyera drásticamente los casos de enfermedad infecciosa, estas lesiones eran muy útiles para aislar a los individuos afectados de los demás, en una fase temprana. No obstante: estas manchas de Koplik tienen dos grandes desventajas: solo se detectan en el 50 y el 70 % de las personas que sufren sarampión y suelen desaparecer a las 24 horas de su aparición, por lo que es muy fácil que pasen desapercibidas.

Manchas de Koplik. Fuente: Wikimedia Commons

Uno de los signos patognomónicos que más destacan por ser especialmente llamativo es el miedo al agua (hidrofobia) que padecen algunas personas afectadas por la rabia en una fase avanzada. Estos pacientes llegan a sentir verdadero pánico cuando se les da un vaso con cualquier líquido para beber. ¿La razón? El virus de la rabia ataca al sistema nervioso y provoca violentos espasmos de la laringe y la garganta. Estos espasmos pueden desencadenarse también cuando la persona infectada intenta beber algo, lo que le impide tragar cualquier gota de líquido, aunque esté extremadamente sedienta.

El paciente pronto se da cuenta de que tan solo acercarse a un vaso con agua o cualquier otro liquido puede generarle el reflejo de tragar y, con ello, empezar a sufrir espasmos intensos, lo que termina por generarle un gran pánico. Se trata de un mecanismo ideal para la transmisión del virus de la rabia: dado que la persona apenas puede tragar líquidos e incluso su propia saliva, el virus puede acumularse en las glándulas salivares, y así se aumentan las probabilidades para transmitirse si el paciente mordiera a alguien (algo que se ha documentado muy pocas veces, por suerte) .

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/cc/Hydrophobia_in_rabies.webm

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

El artículo Signo patognomónico: el «blanco y en botella» de la medicina se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Anetoko glaziarra, oso glaziar txikitzat jotzen bada ere, Pirinioetako glaziarrik handiena da, baita Europa hegoaldeko handiena ere. Baina klima aldaketak bizkortu egin du haren desagerpena, mendikateko gainerako glaziarren kasuan bezala. Irismen laburreko teledetekzio tekniken eboluzioari esker, posible da glaziarraren azalera oso xehetasun maila altuarekin behatzea eta, horri esker, glaziarrak hainbat urtetan izandako azaleraren eta aldaketen ebaluazioa aldera daiteke.

Mendiko glaziarrak aldakortasunaren eta klima aldaketaren adierazle bikainak dira; izan ere, hotz garaian elurra metatzearen eta urtaro beroenean izotza eta elurra urtzearen arteko orekaren araberakoa da glaziarren bilakaera. Anetoko glaziarra Europako glaziarrik hegoaldekoenetako bat da, eta oso glaziar txikia den arren (2), Pirinioetako handiena da.

Irudia: ikertzaileak glaziarraren lodiera neurtzen. (Iturria: EHUko prentsa bulegoa)

Pirinioetako Ekologia Institutua (IPE-CSIC) buru duen eta The Cryosphere aldizkarian argitaratu den ikerketa batek berretsi duenez, 1981-2022 aldian, Anetoko glaziarraren azalera % 64,7 murriztu da, –135,7 ha (1,36 km2) izatetik 48,1 ha (0,48 km2) izatera igaro da–. Glaziarraren aurrealdea, berriz, 2.828 metrokoa izatetik 3.026 metrokoa izatera igaro da.

Azterketaren helburua zen Pirinioetako glaziar handi eta altuenaren bilakaera aztertzea, Pirinioetako glaziarren lodiera galeraren denboran zeharreko datu multzo zabalenak erabilita. Gainera, lan horri esker, denboraldi biziki bero eta lehor batek (2022) glaziarren bilakaeran izan duen eragina ebaluatu ahal izan da.

“Anetoko glaziarraren unera arteko azterketa xehakatuena (glaziarraren bereizmen handiko hiru dimentsioko ereduak) eta luzeena (41 urte) egin dugu. Horretarako, glaziarraren 1981etik 2022ra bitarteko azalerak berreraiki ditugu, bereizmen handiko airetiko irudiak erabiliz. Irudi horiek, batetik, Geografia Institutu Nazionalak lortu zituen 1981. urtearen kasuan eta LIDAR hegaldien bidez eskuratu ziren, berriz, 2011. urtearen kasuan. Horiez gain, tripulaziorik gabeko aireko gailuak (droneak) erabili ziren 2020an, 2021ean eta 2022an”, Eñaut Izagirre Estibaritzek, UPV/EHUko Geografia, Historiaurrea eta Arkeologia Saileko irakasleak eta ikerketako parte hartzaileak azaldu duenez. “Hori guztia osatzeko, georradar kanpaina handia egin zen 2020. urtean. Horretan, hainbat trantsekturen bidez, eta glaziarraren gainean 7 km baino gehiago eginda, glaziarrak urte hartan zuen lodiera ezagutu ahal izan genuen”.

Glaziarren desagerpena

Azalera glaziarraren galera nabarmena da Pirinioetan: 100 glaziar baino gehiago zeuden 1850ean; 39 ziren 1984an; 21, berriz, 2020an; eta 18 glaziar, 2022an. 1850ean, 2.060 ha-ko azalera hartzen zuten (20,6 km2), 810 ha-koa (8,1 km2) 1984an, 232 ha-koa (2,3 km2) 2020an eta 170 ha-koa (1,7 km2), berriz, 2022an. Hau da, glaziar eremuan % 92ko galera izan da Izotz Aro Txikiaren amaieraz geroztik.

Zehazki, Aneton, azken 41 urteetan, azalera glaziarra % 64,7 murriztu da eta izotzaren lodiera 30,5 m murriztu da, batez beste. “Gainerako izotzaren batez besteko lodiera 11,9 m-koa izan zen 2022ko udazkenean, 1981. eta 2011. urteetarako berreraikitako eta 2020an behatutako 32,9, 19,2 eta 15,0 m-ko batez besteko lodieraren aldean, hurrenez hurren. Emaitzek agerian uzten dute glaziarraren egoera kritikoa, hiru izotz gorputz txikiagotan segmentatuko baita berehala, metatze eremu baten ebidentziarik gabe. Halaber, ikusi dugunez, 2021-2022 denboraldian urte oso bero eta lehorra izan ostean, glaziarra zeharo degradatu zen, eta horrek arrisku handia dakar Aneto glaziarraren iraunkortasunerako. Egoera hori Pirinioetako gainerako glaziarretara ere zabal liteke nahiko denbora laburrean”, zehaztu dute ikertzaileek.

Ikerketaren datuen arabera, izotzaren lodieraren banaketak oso lodiera txikiko ( inguru horiek hurrengo udetan desglaziatzetik oso gertu daude. Anetoko glaziarraren azalera eta lodiera galerek agerian uzten dute izotz masa horren egoera kritikoa. Etapa terminalean dago, izotz gorputz txikiagoetan zatikatzen ari baita eta higakinen estalkia baitu zenbait eremutan. “Glaziarraren mehetze tasak –urtean 1 m ingurukoak ziren– hirukoiztu egin dira azken azterketa urtean (2021etik eta 2022ra). Argi dago, bada, urte nahiko lehor eta, batez ere, oso bero batek (hala nola 2022an bizi izandakoak) Anetoko glaziarrean elurra eta izotza urtzearen gainean izandako eragina”, ondorioztatu du UPV/EHUko irakasleak.

Iturria:

UPV/EHU prentsa bulegoa: Anetoko glaziarraren izotz galera hirukoiztu egin da 2022ko bero boladaren ondorioz.

Erreferentzia bibliografikoa:

Vidaller, Ixeia; Izagirre, Eñaut; del Rio, Luis Mariano; Alonso-González, Esteban; Rojas-Heredia, Francisco; Serrano, Enrique; Moreno, Ana; López-Moreno, Juan Ignacio; Revuelto, Jesús (2023). The Aneto glacier’s (Central Pyrenees) evolution from 1981 to 2022: ice loss observed from historic aerial image photogrammetry and remote sensing techniques. The Cryosphere, 17, 3177–3192. DOI: 10.5194/tc-17-3177-2023

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