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Onintze Salazar

Enekori hondar gainean ibiltzea gustatzen zaio eta itsasgoraren orduaren arabera irteten da eguneroko paseoa egitera. Udan, itsasgora denean, Anek ez ditu umeak hondartzara eramaten. Karmelek itsasgoraren ondorengo orduak maite ditu, orduan hondartzako haitzetara joaten baita lanpernen bila. Kostaldean bizi direnek argi daukate. Mareen garrantzia erabatekoa da. Arrantzarako, itsasontziak portuetan sartzeko, baita hondartzaz gozatzera zein ordutan joan erabakitzeko ere.

Egunean bi aldiz egiten du itsasoak behera eta egunean bi aldiz gora. Hamabi orduko aldearekin, gutxi gorabehera, izaten dira itsasgorak. Eta hilean bi aldiz, ilbete eta ilberri denean, marea biziak izaten dira, hau da, itsasoaren maila, batez besteko itsasgoretan baino gehiago igotzen da eta, itsasbeheretan, gehiago jaitsi. Eta urtean bi aldiz, ekinokzioen inguruko egunetan, marea biziak are biziagoak izaten dira.

1. irudia: Marea biziak itsasgora eta itsasbehera handiak dira. (Argazkia: Itsasgora  Dimitris Vetsikas – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com).

Iragarpena egiten dutenek beti izaten dituzte eskura mareen taulak. Muturreko egoera meteorologikoak aurreikusten direnean, arreta berezia jarri behar zaie itsasgorei, baina ez beti. Itsas denboraleak espero direnean eta kostaldera iritsi daitezkeen olatuak altuak izatea espero denean, orduan bai, sekulako garrantzia izaten du itsasgoraren mailak eta momentuak. Horrelakoetan, olatuen altuera, olatuen periodoa eta mareen altuerak dira abisuak emateko kontuan hartzen diren parametro nagusiak.

Mareak

Mareen altueran, nagusiki, arrazoi astronomikoek agintzen dute, hau da, Ilargiaren eta Eguzkiaren indar grabitatorioak ezarritakoek. Horrela, itsasbehera eta itsasgoren orduak eta mailak oso modu zehatzean ezagutu daitezke. Baina egoera batzuetan, itsasoaren maila gehiago igotzen da; izan ere, eragina izan dezakete baldintza meteorologikoek ere, batik bat, airearen presioak. Depresio batek uraren gainean presio txikia eragiten duenez, itsasgoran taula astronomikoek esaten dutena baino gehiago igotzen da uraren maila, milibar bakoitzeko zentimetro bat, gutxi gorabehera. Hori guztia kontuan hartu behar da denboralea iritsi aurretik.

Itsas denborale okerrenak, edo hobe esanda, kalte gehien sortu dutenak, marea biziekin batera gertatu dira. Adibide argia dugu 2014ko neguko itsas denboraleetan: otsailaren 2an izugarrizko kalteak eragin zituen denboraleak gure kostaldean 7 metro inguruko olatuekin (altuera adierazgarria), 20 segundoko periodoarekin eta 4,94 metroko itsasgorarekin (astronomikoa). Baina ez zen berebiziko olaturik egon. Olatu altuagoak iritsi izan dira gure kostaldera, adibidez, Klaus izenez ezagutzen den depresioak 28 metroko olatuak (altuera maximoa) altxatu zituen Donostiako buian 2009an, baina kostaldean ez zuten kalte nabarmenik eragin. Inpaktua, beraz, ez da soilik olatuen altueraren araberakoa izaten; olatuen periodoak eta mareek ere zeresan handia dute.

2. irudia: 2014ko denboraleak eragindako egoera Zarautzen, otsailaren 2an. (Argazkia: Asier Aranzadi)Abisuak

Horregatik, Segurtasun Sailak itsasoari loturiko muturreko egoerak, enbata egoerari loturikoaz gain, bitan banatzen ditu eta bi motatako abisuak igortzen ditu: nabigazioari zuzendutakoak eta kostaldeko inpaktuari loturikoak. Nabigaziorako ematen diren abisuetan olatuen altuera da parametro nagusia eta mareek ez dute eraginik. Baina, aldiz, olatuak itsasertzera iristen direnean, eragiten dituzten kalteak ez dira berdinak izaten itsasgoretan eta itsasbeheretan. Horregatik, kostaldean olatuek izango duten inpaktua aurreikusteko, ezinbestekoa da mareen informazioa.

Ohikoa izaten da, beraz, kostaldean inpaktua espero denean ematen diren abisuak soilik itsasgoren inguruan egotea indarrean .

Uholde txikietan, bai

Ez dira oso olatu handiak egon behar itsasoko urak gainezka egin dezan. Marea oso bizietan ere ura gure kaleetan sartu daiteke eta uholde txikiak eragin. 2019ko irailaren 30ean, adibidez, metro t’erdiko olatuekin urak gainezka egin zuen Bilboko Zorrozaurre auzoan. Horrelakoetan, beraz, ezinbestekoa da jakitea itsasgora zein ordutan izango den eta itsasoaren maila zenbat igoko den.

Uholde handietan, ez

Uholde arriskua dagoenean, oso hedatua dago gizartean edo, behintzat, hedabideetan, okerrena itsasgorarekin etor daitekeen ustea. Behin baino gehiagotan entzun eta irakurri dugu itsasgoraren unea kritikoa izango dela, eta arreta handiz eta askotan beldurrez egoten gara horren zain.

Alabaina, uholdeak ari duen euriagatik edota horri gehitzen zaion elur-urtzeagatik gertatzen direnean, hau da, etengabeko euriak gure erreka eta ibaien ur-emaria handitzen duenean, oso txikia izaten da itsasgorak gehitu ahal dien altuera. Beraz, nahiz eta itsasgoraren inguruan urak apur bat gora egin itsasoratzen diren ibaietan, zentimetro batzuk besterik ez dira izango, eta larrialdi zerbitzuen ardura edo arreta ez da itsasgora horretan jarrita egongo.

3. irudia: Ibaizabal ibaia Bilbon 2019ko urtarrilaren 24an, goizeko 7:00etan, euriteak direla eta gainezka egiteko gutxi falta zaiola.  (Argazkia: Imanol Zuaznabar / Tecnalia)

Argi dago itsasgorak muturreko egoeretan eragin handia duela, baina ez kasu guztietan. Itsas denboraleetan edota marea biziak direnean, orduan bai, arreta guztia merezi du. Euri asko egiten duenean, ordea, ez. Enekok, Anek eta Karmelek itsasgoraren esperoan egoteko arrazoi onak dituzte. Uholde arriskua dagoenean ere itsasgorari begira egon beharko gara, baina soilik eragin nabaria espero dugunean.

Egileaz:

Onintze Salazar Pérez (@onintzesalazar) fisikaria da eta Euskalmet-Tecnaliako meteorologoa.

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La neurociencia genera titulares casi todos los días. Cada vez que se publica un nuevo estudio aparece alguna correlación interesante que tiene que ver con cómo pensamos, cómo recordamos, cómo percibimos o cómo nos deterioramos. Hemos de ser conscientes de que el famoso paso de los resultados de investigación al titular conlleva en buena parte de los casos una simplificación extrema y una elevación al absoluto que no se corresponde con lo afirmado en el artículo técnico, cuando no una manifiesta deformación torticera. Pero no todos los problemas son atribuibles a la prensa: buena parte de la investigación en neurociencia podría ser considerada «mala ciencia».

Foto: Priyanka Singh / Unsplash

Veamos un ejemplo para ilustrar lo que queremos decir. Imaginemos que queremos comprobar que una determinada variable externa se corresponde con la actividad de determinada área cerebral. Por ejemplo, que la visión de fotos de rostros conocidos provoca la activación de determinadas áreas cerebrales. Diseñamos el experimento cuidadosamente: corregimos por belleza de los rostros, sexo, edad, etnia, relación con el sujeto y cualquier parámetro que se nos ocurra. Al final nos decantamos por una colección de fotos seleccionadas de 24 actores de Hollywood y 67 personas anónimas no relacionadas con ningún sujeto. En paralelo, hemos solicitado voluntarios entre los estudiantes de nuestra universidad y hemos solicitado tiempo en el aparato de resonancia magnética del hospital universitario. Dados todos los condicionantes, haremos el experimento finalmente con 9 chicos y 12 chicas.

Hecho nuestro experimento, publicamos un artículo que afirma que “en el 55% de los varones y el 42% de las mujeres se aprecia una activación del área XYZ del orden del 7% mayor cuando se ven rostros conocidos”. Posteriormente aparece un titular en la nota de prensa de la universidad que dice: “Ver a Scarlett Johansson activa el área XYZ en los chicos pero no en las chicas” que se traduce en Ciencia Muy Guay por “Hallada el área del cerebro de la atracción sexual”.

De acuerdo que exageremos algo (tampoco mucho), pero el hecho cierto es que no se puede sacar ninguna conclusión de un experimento así. Por eso hay que insistir cuando se informa sobre un estudio que los resultados son preliminares y deben ser reproducidos. Pero, la cuestión es que esta falta de relevancia estadística, la pequeñez de las muestras, hace que muchos resultados en neurociencia estén en cuestión permanente. Lo único que nos hacía falta es que alguien midiese hasta qué punto esto es así, que alguien empezase a medir la gravedad del problema. Esto es lo que hizo Katherine Button, de la Universidad de Bristol (Reino Unido), encabezando a un equipo de colaboradores que han publicado sus resultados en Nature Reviews Neuroscience.

Button y sus colegas revisaron 48 artículos con meta-análisis (estudios que extraen conclusiones a partir de varios estudios similares sobre un mismo asunto, en este caso cada uno de los 48 analizaba entre 24, el que menos, y 71 estudios, el que más) en neurociencia publicados en 2011 y concluyeron que la mayoría tenían una potencia estadística de alrededor del 20%. Y esto, ¿qué significa? Pues, ni más ni menos, que el estudio promedio tenía una probabilidad de descubrir el efecto objeto de investigación de 0,2 (siendo 1 la certeza absoluta de que lo va a detectar).

Y, ¿qué es lo que causa esta potencia estadística tan baja? Pues lo que era esperable: muestras muy pequeñas y efectos investigados muy pequeños. Hay estudios neurocientíficos que informan de mecanismos muy complejos con muy pocos sujetos y efectos estudiados que suponen variaciones porcentualmente muy pequeñas en las variables medidas, variables que pueden recoger fácilmente ruidos estadísticos varios que den lugar a confusiones. Nuestro ejemplo anterior recoge ambos problemas.

Una consecuencia de todo ello es que cuando se anuncia que se ha hecho un descubrimiento en neurociencia basado en un solo estudio lo más probable es que no haya base real para sustentar esa afirmación.

Button et al. afirman que existen pruebas suficientes como para aseverar que:

• los estudios pequeños y de baja potencia estadística son “endémicos” en neurociencia
• una proporción grande de la investigación publicada en las revistas científicas podría ser poco fiable;
• el número de hallazgos es exagerado, ya que los estudios pequeños dan más resultados positivos que los grandes de forma consistente (lo que es especialmente cierto en los estudios que usan herramientas genéticas, técnicas de imagen o animales)

Y, ¿qué se puede hacer para remediar esta situación? Lo primero sería facilitar la reproducibilidad de los resultados, lo que implica transparencia metodológica por parte de los investigadores, y aumentar los tamaños de muestra de forma significativa, lo que hoy día implica colaboración. Los investigadores proponen cinco acciones:

a) Antes de realizar un experimento es conveniente calcular de la potencia estadística del mismo: se puede usar la literatura existente para estimar qué tamaño de muestra es necesario para investigar un determinado efecto.

b) Transparencia en la exposición de métodos y resultados: sobre todo si no se encuentra nada hay que decirlo así. Los resultados negativos no publicados distorsionan los datos.

c) Pre-registro del protocolo de estudio y el plan de análisis: así se alientan los dos puntos anteriores y se evita la tentación de la elaboración creativa de datos o de informar sólo de algunos resultados. Un medio para hacerlo es Open Science Framework.

d) Disponibilidad de los materiales de estudio y de los datos sin elaborar: facilita la replicación y la extensión de los estudios.

e) Trabajar colaborativamente para incrementar la potencia y la replicabilidad de los estudios: la combinación de datos incrementa el tamaño de muestra, minimizando el trabajo.

Estas son propuestas. Mientras no vayan calando habrá que tomarse con dosis habitual de escepticismo los resultados publicados.

Referencia:

Button K.S., Ioannidis J.P.A., Mokrysz C., Nosek B.A., Flint J., Robinson E.S.J. & Munafò M.R. (2013). Power failure: why small sample size undermines the reliability of neuroscience Nature Reviews Neuroscience, DOI: 10.1038/nrn3475

Nota: La proliferación en los últimos tiempos de afirmaciones espurias en la prensa en temas de neurociencia nos ha llevado a rescatar y actualizar este artículo cuya versión original se publicó en Experientia Docet el 11 de abril de 2013

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

El artículo Mala neurociencia se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Juan Ignacio Pérez Iglesias

Edward Osborne Wilson 2021eko abenduaren 26an hil zen. Agian, bera izan da azken mende erdiko biologorik garrantzitsuena. Wilson mirmekologiako munduko aditurik handienekotzat jotzen da. Mirmekologia inurrien azterketan datzan espezialitate zientifikoa da, baina Wilsonek intsektu sozial guztiak ezagutzen zituen, ez soilik inurriak.

Izan ere, munduko entomologorik nabarmengarrienetako bat izan zen Wilson. Intsektu sozialez gain, beharbada, animalia horiek hainbeste interesatzen zitzaizkiolako, eusozialtasunaren deritzonaren teoriko gisa ere nabarmendu zen. 

Irudia: Edward Wilson biologoa eta haren “Half-Earth” liburua. (Argazkia: Cuaderno de Cultura Científica bloga)

Eusozialtasuna maila goreneko sozialtasuntzat jotzen da eta honako ezaugarri hauek dituzten espezieak jotzen dira eusozialtzat:

• lehenik, kolonia bat osatzen duten banakoen ardurapean dauden ondorengoak zaintzeko zeregina elkarlanean gauzatzea;
• bigarrenik, kolonia batean hainbat belaunalditako banakoak bizitzea aldi berean;
• eta hirugarrenik, lana kide ugaltzaileen eta ez-ugaltzaileen arabera banatuta egotea.

Baina gaur ez da nire asmoa hemen eusozialtasuna eta horrekin zerikusia duten gaiak jorratzea. Wilsonen interesen beste alderdi batez hitz egingo dut: ingurumen azterketaz, hain zuzen.

Wilsonek gazte-gaztetatik erakutsi zuen natura interesatzen zitzaiola, baita naturaren balioak eta kontserbazioa ere. Batzuen aburuz, biodibertsitatearen aita izan zen Wilson, baina, berez, kontzeptu hori ez zuen Wilsonek asmatu eta kontzeptuari ez zion Wilsonek izen hori jarri. Alabaina, Wilson izan da, beharbada, biodibertsitatearen garrantzia eta hura kontserbatu beharra ahalegin eta oihartzun sozial handienez zabaldu duen akademikoa. Horregatik, erreferentzia eztabaidaezina izan da alor horretako gobernu eta erakunde ekologistentzat.

Publiko zabalari zuzendutako liburu ugari idatzi zituen Wilsonek, baina kontserbazioaren biologiari eskainitakoak dira nabarmentzekoak bereziki, eta horien artean, Half Earth liburuak –bere azken lanak– eragin berezia izan du. Lan horretan proposatu zuen kontinenteen eta ozeanoen azaleraren erdia erreserba naturalak sortzeko gordetzea, dagoeneko oso hondatuta dagoen aniztasun naturala berreskuratzeko eta mantentzeko bermatzaile gisa balio dezaten.

Baliteke lehen begiratuan proposamen burugabea ematea, praktikara eraman ezin den zerbait. Baina agian ez da uste bezain burugabea. Beste gauza asko bezala, argi eduki behar dugu zer ondasun babestu behar ditugun eta zer sakrifikatu behar dugun horren ordainetan. Baina, jakina, ondasun horiek ez babestearen ondorioak ere ezagutu behar ditugu.

Duela hiru hilabete, Nazio Batuen Biodibertsitate Konferentzia egin zen Txinan. Bertan, Kunming Deklarazioa onartu zen. Herrialde parte hartzaileek konpromisoa hartu zuten «biodibertsitate globalerako esparru akordio bat garatzeko, onartzeko eta praktikan jartzeko», 2050era begira, naturarekin bizikidetza harmonikoa lortze aldera.

Baikorrak izan nahi dugu, eta pentsatu gero eta kontzienteago garela biodibertsitatearen etengabeko galerak dituen ondoren handien inguruan. Planetaren aberastasunak eta, beraz, balia ditzakegun ondasunek, neurri handi batean, mundu bizian dute jatorria. Hori dela eta, oso baliotsua da kolokan dagoena: baliabide natural jasangarriak eta ekosistema, animalia eta pertsonen osasuna, eta biharko sendagaien printzipio aktiboen iturriak, besteak beste. Agian, pairatzen ari garen munduko osasun krisiak katalizatzaile gisa jokatuko du, nahiz eta, tamalez, horretaz ziur ezin garen egon.

Iberiar penintsula oraindik biodibertsitate aberatsa duen esparru geografikoa da, baina arriskuan dago. Bitxia bada ere, Iberiar penintsularen azaleraren ehuneko esanguratsu bat –Hegoaldeko Laponia deritzona eta antzeko beste espazio batzuk, Espainia eta Portugal arteko mugan–, ia jenderik gabe daude. Aspaldion hainbeste aldiz aipatzen den Espainia hutsa da. Euskal Herrian ere badira egoera horretan dauden eremu naturalak, Nafarroan eta Araban batez ere. Baliabide horren gainean jokatu behar dugu.

Egileaz:

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

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José Manuel González Gamarro

Expo 1958. Pabellón Philips. Foto: Wouter Hagens /wikimedia Commons

En este año 2022 se cumplen 100 años del nacimiento de una persona multidisciplinar, un ingeniero y artista singular: Iannis Xenakis. Esta feliz efeméride bien puede valer para recordar cómo las matemáticas necesarias para la arquitectura, también lo fueron para la creación de una nueva música. Una misma concepción en cuanto a la arquitectura y a la música hizo de las matemáticas el perfecto nexo de unión, llevando a Xenakis a nuevas directrices para (re)definir las características fundamentales de su creación artística.

Desde una perspectiva histórica, el siglo XX supone un apogeo de la colaboración entre arquitectura y música, donde se puede encontrar el fruto del trabajo conjunto entre arquitectos y compositores, pero no como una mera inspiración bidireccional, sino como un concepto más amplio de obra artística. En este nuevo concepto, tanto el edificio como la música son partes integrantes del todo. En este todo existe un control de los estímulos sensoriales, ya sea a nivel auditivo o visual. Una de estas colaboraciones es la que surge entre Le Corbusier y Xenakis, que dará como resultado un caso paradigmático que se convertirá en un punto de inflexión para el compositor, donde se da una simbiosis léxica y conceptual. En esta simbiosis, conceptos puramente espaciales pasan a ser musicales y viceversa. Algunos de estos conceptos son altura, verticalidad, horizontalidad, ritmo o armonía.

La personalidad compositiva de Xenakis está influenciada por sus estudios de ingeniería y su alto conocimiento matemático. El pensamiento matemático es la base de sus composiciones, trabajando en una búsqueda estética desde un enfoque más próximo a la filosofía de la ciencia que a uno netamente artístico.1 Para el compositor griego, la música tiene dos dimensiones básicas, el espacio y el tiempo, al igual que la arquitectura. Su idea de la creación se basa en la proporción y en los números, haciendo del espacio un espacio acústico. Este neo-pitagorismo creciente en su concepto de arte, debido a su visión de los fundamentos numéricos del universo, lo lleva a definir la composición como la creación de ambientes envolventes.

El rol de la naturaleza en la música de Xenakis es significativo, puesto que existen, por un lado, paralelismos en algunos conceptos como la variación continua o la transformación. Por otro lado, la naturaleza tiene un orden complejo que puede explicarse por la probabilidad que tiende a una estabilidad. Este funcionamiento del mundo natural es el que intenta aplicar en sus composiciones, huyendo de teorías que limiten el proceso. Se puede afirmar que la observación de cómo funciona el mundo natural junto con la concepción del número como entidad es la base filosófica del universo creativo del compositor.

La colaboración de Xenakis y el arquitecto Le Corbusier convergen en el conocido pabellón Philips, creado para la Exposición Universal de Bruselas en 1958. El arquitecto tiene en mente la idea de un «Poema electrónico» donde el edificio es parte de la síntesis: color, música, imagen, palabra y ritmo. Desde el principio del proyecto, Le Corbusier piensa en el compositor Edgar Varèse para crear la música que albergará el espectáculo, por lo que la colaboración de Xenakis se circunscribe más al ámbito arquitectónico que al propiamente musical. De hecho, lo único que estrenó Xenakis en el pabellón fue su obra Concret PH, destinada a hacer de interludio entre las sucesivas presentaciones del espectáculo, cuando el público entraba o salía. La música de Varèse fue totalmente ajena al proyecto arquitectónico, 8 minutos de música compuesta a partir de sonidos generados electrónicamente y sonidos reales, y concebida como abstracción y yuxtaposición, sin ninguna relación con el resto del proyecto.2 Sin embargo, para Xenakis, la creación del pabellón, así como el resto de experiencias arquitectónicas, recogían sus preocupaciones en lo referente a lo musical. Su investigación en el plano arquitectónico le lleva a componer la obra Metastaseis.

Existen dos conceptos determinantes en la búsqueda de Xenakis, la proporción y sobre todo la continuidad. Su idea arquitectónica para el pabellón, como también para la música, proviene de la observación de la naturaleza. En la decisión de la cubierta del pabellón se fija en modelos naturales tales como conchas marinas, cáscaras de huevo, etc. relegando el salto de la naturaleza a la arquitectura a la proporción, es decir, es un salto únicamente cuantitativo. La idea de proporción y la influencia del conocido Modulor (aparato de medida que se basa en la estatura humana y en la matemática) de Le Corbusier, le brindan a Xenakis una gama de medidas armónicas que aplica directamente en patrones musicales como la densidad instrumental o las proporciones de las duraciones.

El otro concepto que se usa como hilo conductor del proyecto, y que acaba convirtiéndose en el hilo conductor de su obra Metastaseis, es la continuidad. La transición entre diferentes estados sonoros no debe romper la continuidad. Esta idea proviene de la búsqueda arquitectónica, en donde esta continuidad se busca también en la transición de dos puntos en el espacio. Se hace un paralelismo del espacio sonoro con el espacio acústico. De hecho, en el pabellón se mezclan estos dos espacios, puesto que la música salía por los diferentes altavoces dispuestos por todo el pabellón para crear la sensación de una música que se mueve por este espacio. Este paralelismo también se da en las herramientas de las que se sirve para poder alcanzar la continuidad, ya que, como el propio Xenakis resalta,3 en la arquitectura se sirve de los paraboloides hiperbólicos y en la música de los glissandos. En la geometría analítica, un paraboloide es una superficie tridimensional descrita mediante ecuaciones, que en el caso del hiperbólico es esta:

La superficie se puede obtener mediante rectas puesto que es una superficie doblemente reglada, lo cual nos lleva a una forma muy parecida a esas patatas fritas que habitualmente nos comemos en los aperitivos.

Paraboloide hiperbólico. Fuente: Wikimedia Commons

 

Esta manera de conseguir las formas para el edificio es exactamente la misma para conseguir la música, tal y como se puede comprobar al comparar la partitura y los dibujos para el proyecto del pabellón:

Partitura de Metastaseis

 

Bocetos del pabellón Philips

 

La obra está concebida para 12 instrumentos de viento, 7 de percusión y 46 instrumentos de cuerda. Cada instrumentista tiene una parte individual distinta a la de los demás. Aunque la partitura empieza con la nota sol natural al unísono en las 46 cuerdas, ya en el compás 2 empieza el divisi y el crescendo masivo, ilustrando así su idea de transformación y continuidad. Su concepción del sonido en masa es equiparable a la concepción de arquitectura volumétrica que intenta llevar a cabo en el pabellón Philips.

Su visión de unión de la arquitectura y la música a través de la observación de la naturaleza, junto con la idea de la transformación de la densidad sonora sin romper la unidad, hace que detrás de la música de Xenakis haya una fuerte carga filosófica. El trabajo que realiza junto a Le Corbusier, o incluso a pesar de este debido a ciertas discrepancias, acentúa aún más la idea musical del espacio acústico, el orden y la proporción que dan los números frente al caos, asumiendo la naturaleza como fuente de inspiración para sus procesos de transformación sonora dentro de una unidad determinada.

Todo el trabajo llevado a cabo para el pabellón Philips tiene una repercusión directa en las posteriores composiciones. La idea de Le Corbusier de hacer el edificio parte de la obra y no solo el continente de un espectáculo, llevando a cabo una síntesis entre diferentes disciplinas, lleva a Xenakis a la creación de proyectos multiartísticos. Estos proyectos, como por ejemplo son los Polytopes, se llevan a cabo mediante música electrónica unida a diseños lumínicos. Otra de las influencias a partir del trabajo para el pabellón es la idea de que la música pueda moverse en el espacio geométrico de la sala, pasando de un altavoz a otro.4 Es lo que ocurre con la obra Hibiki Hanna Ma.

Todas estas ideas de unión de arquitectura, música y matemáticas que ya provenían de su trabajo en el pabellón Philips desembocó en la creación de UPIC, donde Xenakis lleva a un nivel superior esta fusión, creando un hardware en una mesa de arquitecto, donde utiliza el dibujo a mano alzada para controlar los eventos sonoros. Esto supone un gran avance para todas las composiciones electrónicas que se alumbrarán en los siguientes años y, lo que es más significativo, es el paso definitivo en la fusión de arquitectura y música, puesto que no solo se funden las ideas compositivas sino también las herramientas de trabajo para llegar a ellas.

Referencias:

1 Capanna, Alessandra. «Iannis Xenakis: Architect of Light and Sound.» Nexus Network Journal 3.1 (2001): 19-26.

2 Palacios, María Dolores. «El pabellón Philips de Le Corbusier.» AXA. Una revista de Arte y Arquitectura 6 (2014): 11.

3 Xenakis, Iannis. Música de la Arquitectura. Ediciones AKAL, 2009.

4 Xenakis, Iannis. Formalized music: thought and mathematics in composition. No. 6. Pendragon Press, 1992.

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Sobre el autor: José Manuel González Gamarro es profesor de guitarra e investigador para la Asociación para el Estudio de la Guitarra del Real Conservatorio Superior de Música “Victoria Eugenia” de Granada.

El artículo Arquitectura, música y matemáticas: el caso Xenakis se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irati Diez Virto

1969ko azaroaren 19an, CSS Hudson itsasontzia Halifax-eko (Eskozia Berria) portutik itsasoratu zen. Itsasontzi hau hainbat itsas zientzialariren etxe eta garraiobide izango zen aste batzuetarako; izan ere, CSS Hudson-ek Amerika kontinentea guztiz inguratu behar zuen historian lehen aldiz. Planktonak liluratzen zuen zientzialari bat zihoan ontzi honetan, Kanadako Bedford Ozeanografia Institutuko Ray Sheldon itsas ekologoa. Zientzialari hau ozeanoan zeharreko bidaia hartaz baliatu nahi zen itsas organismo mikroskopiko hauen ozeano zabaleko banaketa ezagutzeko.

CSS Hudson itsasontzia Hornos Lurmuturrera iritsi eta Ozeano Baretik iparralderantz bidaiatuko zuten, azkenik Ipar-mendebaldeko Pasaia izoztua zeharkatu eta berriro Halifaxen amaitzeko. Laurogei bat estazio ezberdinetan gelditu zen itsasontzia bidaian zehar, lehenik Ozeano Atlantikoan behera eta, ondoren, Ozeano Barean gor. Horietako bakoitzetik Sheldon eta bere lankideek plankton laginak hartu zituzten, itsasontziko laborategian aztertzeko.

Datu horiekin, ozeanoko bizitzak lege matematiko sinple bat jarraitzen zuela jabetu ziren: organismo baten ugaritasuna estuki erlazionatuta dago bere gorputz-tamainarekin. Beste modu batera esanda, organismoa zenbat eta txikiagoa izan, ugaritasun handiagoz aurkitu daiteke itsaso zabalean. Esaterako, krilla (itsas krustazeo txiki bat), hegaluze bat baino 100.000 aldiz txikiagoa denez, lehena 100.000 aldiz ugariagoa da itsas uretan bigarrenarekin alderatuz gero.

Era berean, Sheldonek eta bere lankideek plankton laginak organismoen gorputz-tamainaren arabera antolatu zituzten, eta lege hori modu harrigarri batean betetzen zela ikusi zuten. Txikienetatik hasita (1-10 mikrometro arteko organismo planktonikoak), multzo bakoitzean 10 aldiz organismo handiagoak sartuz joan ziren (10-100 mikrometro arteko organismoak ondoren etab.) Banatutako multzo bakoitzak guztira organismo-masa berdin-berdina zuen, hau da, multzo guztiek berdin pisatzen zuten, baina plankton txikieneko multzoak bigarren multzoak baino hamar aldiz indibiduo gutxiago zituen, bigarren taldeko organismoen ugaritasuna hurrengo taldekoenaren hamarrena zen, eta abar.

Irudia: CSS Hudson itsasontzia. Itsas zabaleko esplorazio ozeanografiko eta hidrografikorako ontzia zen. (Argazkia: McGill University – Department of Earth and Planetary Sciences )

Sheldon ekologoak lege honek itsas bizitza osoa gidatu zezakeela pentsatu zuen, bakterio txikienetik balea urdin handienera. Baieztapen hau egia zela frogatu zen eta orain Sheldonen lege edo Sheldonen espektro izenaz ezagutzen da. Espektro hau planktonean eta arrainetan betetzen dela baieztatu da, baita ur gezako ekosistemetan ere. Gaur egun, ordea, ozeanoko bizitzaren proportzioa mantentzen duen legea apurtu dela dirudi. Eric Galbraith-ek, Montrealgo McGill Unibertsitateko lur zientzietako ikertzaileak, aurrera eraman du Sheldonek eta bere taldeak eginiko lana. Azaroan Science Advances aldizkarian argitaratu zuen bere ikerketa eta ez ditu emaitza oso baikorrak eskaini.

Sheldonen espektroa oraindik betetzen ote zen ikusteko, Galbraithek eta bere taldeak planktonaren ugaritasun-datuak jaso zituzten sateliteko irudiak eta ozeanoko laginak batuta, arrainen ugaritasuna iragartzen zuten modelo matematikoak sortu zituzten eta itsas ugaztunen populazioen estima egin zuten IUCNko datuak erabiliz (International Union for Conservation of Nature, ingeleseko sigletatik). Osotasunean, ikerketa-talde horrek mundu-mailako 12 itsas organismo-taldeen ugaritasunen estima bat lortu zuen, bakterioetatik hasi eta itsasoko ugaztunetara arte. Behin gaur egungo ozeanoen egoeraren inguruko informazioa eskuratuta, arrantza industrialaren eta balea-arrantzaren aurretiko ozeanoen egoera ezagutu nahi izan zuten, ondoren biak konparatu ahal izateko. Horretarako, 1850 urtearen aurretiko arrain eta itsas ugaztunen ugaritasuna estimatu zuten. Kalkuluak sinplifikatzeko, ikertzaileek onartu zuten bakterio, plankton eta arrain txikienen populazioak gaur egungoen antzekoak zirela.

50 aurretiko datuak ikusirik, Galbraithen taldeak baieztatu zuen urte horretara arte Sheldonen espektroa oro har betetzen zela. Gaur egungo ereduekin alderatzean, alabaina, ondorioa bestelakoa zen. Ereduek adierazten zutenez, itsas ugaztun guztien eta 10 gramo baino handiagoko gorputz-masa duten arrainen biomasa 200.000 tona metriko murriztu da 1800 urtetik hona. Zaila da datu horiek irudikatzea. Gorputz handienak dituzten itsas organismoen biomasa % 90 murriztu da orotara 1800 urtetik. Duela 200 urte ozeanoa betetzen zuten arrain handi eta ugaztun gehienak galdu egin dira.

Egoera horretara ekarri gaituen arazoetako bat arrantza masiboa da. Askotan, arrantza- industriak itu oso zehatz bat du: arrain handi, gizen, heldu, eme eta ugalkorra. Horien gorputz haragitsuak oso erakargarriak dira kontsumitzaileentzat eta, beraz, baita arrantzaleentzat ere. Aldi berean, indibiduo hauek, hain zuzen, helburu oso garrantzitsua dute arrain populazioetan, ondorengoak sortuko dituztenak baitira. Hauek sistematik kentzeak hankaz gora jartzen du Sheldonen legea. Noski, gehiegizko arrantza ez da itsas animalien populazioek duten erronka bakarra. Etorkizunean bost gradu zentigraduko tenperatura-igoera pairatuko bagenu (kalkulatu den egoera ezkorrena), bero gehiegi egingo luke arrainen % 50en biziraupena bermatzeko. Gehiegizko arrantzak, ordea, itsas organismoak hain ahul dauden kasu batean, areago ahulduko lituzke populazioak.

Hala ere, arrain-espezie batzuk populazio-murrizpena laster iraultzeko ahalmena dute eta ezinbesteko ezaugarria izan liteke hau etorkizuneko populazioen biziraupena bermatzeko. “Errazagoa da gehiegizko arrantza gelditzea klima-aldaketa baino” dio Galbraithek: “Egoera hau lehengoratzeko modu bat arrantza-industriaren jardun jasangarria bultzatzea da, tamaina ertaineko indibiduoak arrantza ditzan eta, honela, helduek populazioak berritu eta suspertu ditzaten”.

Erreferentzia bibliografikoak:

Sheldon, R. W., Prakash, A., & Sutcliffe, W. H. (1972). The size distribution of particles in the ocean. Limnology and Oceanography, 17 (3), 327- 340. DOI: https://doi.org/10.4319/lo.1972.17.3.0327

Hatton, Ian A., Heneghan, Ryan F., Bar-On, Yinon M., Galbraith, Eric D. (2021). The global ocean size spectrum from bacteria to whales. Science Advances, 7 (46), eabh3732. DOI: 10.1126/sciadv.abh3732

Reynolds, M. (2021). Humans Have Broken a Fundamental Law of the Ocean. Wired.com, 2021eko azaroaren 23a.

Egileaz:

Irati Diez Virto Biologian graduatu zen UPV/EHUn eta unibertsitate bereko Kultura Zientifikoko Katedrako kolaboratzailea da.

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Foto:  Bermix Studio / Unsplash

Posverdad es un neologismo que se refiere a situaciones o circunstancias en que las emociones ejercen sobre la opinión del público mayor influencia que los hechos objetivos. Normalmente obedecen al propósito deliberado de distorsionar la realidad para influir en las actitudes sociales y modelar la opinión pública apelando, precisamente, al yo emocional y prescindiendo de los hechos.

El término, aunque con un significado algo diferente, la acuñó el dramaturgo Steve Tesich, para referirse a las mentiras que se dijeron sobre la guerra del Golfo en la década de los 90 del siglo pasado. El pensador británico A. C. Grayling sostiene que experimentó un gran auge en la segunda década de nuestro siglo. Dos fenómenos habrían sido los responsables de ese auge. Por un lado, el enfado del público con banqueros y gobernantes a causa de la crisis de 2008 y años subsiguientes, enfado que habría conducido a una exaltación de las emociones. Y, por el otro, el uso e incidencia creciente de las redes sociales también habrían contribuido a su extensión. Pero hasta los años 2015 y 2016, durante los meses anteriores a la campaña del referéndum sobre el Brexit en el Reino Unido y la de Donald Trump a la presidencia de los EEUU, respectivamente, la posverdad no tuvo consecuencias políticas de gran calado.

En un estudio publicado hace unas semanas en Proceedings of the National Academy of Sciences han examinado las frecuencias de uso de palabras en millones de libros publicados desde 1850 hasta 2019, y han detectado dos tendencias claras. La primera es un cambio motivado por el abandono de términos hoy anticuados y su sustitución por palabras nuevas; esa tendencia obedece al normal proceso de cambio lingüístico a lo largo del tiempo. La otra consiste en un cambio en las frecuencias de palabras relacionadas con la vertiente emocional del comportamiento (como sentir o creer, por ejemplo) y de las relacionadas con los aspectos racionales (como determinar o concluir).

La frecuencia de palabras de connotación racional experimentó un aumento constante entre 1850 y 1980, aproximadamente. De forma paralela, disminuyó la frecuencia de las ligadas a la esfera emocional. Durante las últimas décadas, sin embargo, esas tendencias revirtieron. Lo más sorprendente es que estos cambios se han producido tanto en obras literarias de ficción como en libros de ensayo o, en general, de lo que se denomina no-ficción.

Por otro lado, también se han registrado cambios de la misma naturaleza en los artículos de prensa, como han concluido a partir del análisis del periódico The New York Times a lo largo del mismo periodo de tiempo. Y por si lo anterior no fuera suficiente, las mismas conclusiones cabe extraer de un análisis equivalente hecho con obras en español. Por último, la búsqueda de palabras en Google durante las últimas décadas también refleja esa misma tendencia, lo que avala la idea de que las variaciones en el tipo de palabras utilizadas en los libros reflejan, en el fondo, un cambio en los intereses de la gente.

La conclusión que extraen los autores del estudio es que la emergencia y expansión de la posverdad quizás refleja un cambio de más largo alcance en los intereses y preferencias de la gente, así como en sus valores y modos de pensar, que habrían transitado de lo racional a lo emocional. Lo cierto es que esa transición coincide con la percepción de quien suscribe, y la importancia creciente que en el mundo educativo se concede a la esfera emocional. Los autores de la investigación desconocen a qué pueden obedecer las tendencias observadas, pero se muestran preocupados por sus consecuencias, pues la ciencia, la democracia y otras instituciones que basan su buena salud en la racionalidad, pueden verse perjudicadas.

Fuente:  Marten Scheffer, Ingrid van de Leemput, Els Weinans, Johan Bollen; The rise and fall of rationality in language. Proceedings of the National Academy of Sciences Dec 2021, 118 (51) e2107848118

 

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

El artículo Emociones al alza, racionalidad a la baja 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.

Medikuntza

Itxaso Martik neurologia ikasi zuen garunak eragiten zion lilurak bultzatuta, eta neuropediatrian espezializatu zen geroago Parisen. Hortik bueltan, ordea, neuropediatra gisa lana topatzen saiatu zen, baina konturatu zen ospitale publikoetan ez zela posible. Donostia Ospitalean lan egiten du egun, eta azaltzen duenez, umeekin lana eginez sentitzen du egiten zuen guztiak eragin ona izango zuela umearen bizitzan. Bere kontsultako esperientziez jardun da Itxaso, baita gaixotasun arraro edo kronikoak dituzten umeekin lana egiteak dituen gorabeheren inguruan ere. Datu guztiak Berrian: «Espero dut orain sendaezinak diren gaixotasunak sendatzen ikustea».

Aste honetan Zientzia Kaieran, Germaine Benoit frantziar emakumeak zientzian egin zituen ekarpenak azaldu dituzte. Bernoit gaixotasun infekziosoen aurkako sendagaiak sintetizatu zituen ingeniari kimikoa izan zen. Ikasketak amaitu ondoren, 1924ko ekainean, Pasteur Institutuan sartu zen Ernest Fourneau kimikari eta farmazeutikoak zuzendutako kimika terapeutikoko laborategian laguntzaile gisa. Germainek malariaren eta loaren gaixotasunaren sintometan eragiteko aukera ematen duten molekulak identifikatu zituen, eta baita paludismoaren tratamendu gisa erabili ziren bi droga ere, orsanina eta errodokina, hain zuzen. Hamar urte geroago, 1934an, Medikuntza Akademiaren Louis Saria jaso zuen farmako sinpatikomimetikoei buruzko ikerketagatik, eta 1957an Fisiologia edo Medikuntzako Nobel saria.

Osasuna

Covid-19ari aurre egiteko, indartze-dosia orokortzearen inguruan hainbat zalantza agertu dira. Bere garaian, administrazioek adin nagusikoei eta immunoeskasiak zituztenei hirugarren dosia ematea erabaki zuten, ebidentzia zientifikoek erakutsi baitzuten, bigarren dosia jaso eta sei hilabetetara, asko jaisten zela antigorputzen bidezko babesa. Erabaki ona izan zela ikusi ahal izan dugu, omicron aldaera hedatu ahala, ospitaleratze- eta heriotza-tasak txikiagoak izan baitira indartze-dosia jaso dutenen artean. Alabaina, adituen artean eztabaida dago 18 urtetik gorako guztiek behar ote duten indartze-dosia, azaldu dutenez, antigorputzen bidezko immunitatea denborarekin jaisten bada ere, immunitate zelularrak denboran iraun egiten baitu. Larruazaleko testak eta azalpen gehiago Elhuyar aldizkarian.

Geologia

Aurreko larunbatean Pazifikoaren erdian Tonga sumendia lehertu zen, eta gertakizun ikusgarri bat bada ere, ondorio latzak ekarri ditu. Ondorio ikusgarrienetako bat irla bera desagertzea izan da, zazpi urte soilik zituen irla. Baina eragin lokalaz aparte, sumendiaren erupzioak tsunami bat hedatu zuen Pazifikoan, eta olatuek Australia, Zeelanda Berria, Japonia eta Amerikako kosta jo zuten. Gainera, leherketak eragindako presio-uhina atmosferatik mundu osora zabaldu zen. Itsasoan ere mundu osoan nabaritu zen Tongaren leherketak sortutako presioaren eragina. Mediterraneoan, adibidez, metro erdiko igoera sumatu zen itsas mailan tarte batez. Datu guztiak Elhuyar aldizkarian: Mundu osoan nabaritu da Tonga sumendiaren erupzioaren eragina.

Fermin Alvarez Agoues itsas inguruneetan espezializatutako geologoa da. Gaur egun, Dublingo Trinity College Unibertsitatean dago doktoretza egiten, azken mendeetan zehar eman diren itsas mailaren aldaketak aztertuz, egun ematen ari den itsas mailaren igoera ulertzeko. Itsas mailaren aldaketa ez da uniformea, hau da, ez da mundu osoan berdin aldatzen. Tamalez, itsas mailaren neurketen erregistroa mugatua da denboran, eta apenas ditugu 1950. urtea baino lehenagoko neurketak. Horregatik, Fermin eta bere lankideek paduretako sedimentuak aztertzen dituzte. Padurak energia baxuko kostaldeko inguruneak dira, eta itsas mailaren igoerarekin batera, sedimentuak erritmo berean metatzen doaz. Honela, paduretan lurperatutako sedimentuak itsas mailaren aldaketen erregistro modura erabil daitezke. Oraindik emaitzak ateratzeko goiz dela dio, baina Irlanda hegoaldeko kostaldean, adibidez, emaitzek itsas mailaren igoeraren azelerazio bat erakusten dutela azaldu du Unibertsitatea.net atarian.

Genetika

Jose Antonio Lorente Granadako Unibertsitateko Auzitegi Medikuntzako katedradunak zuzentzen du Kristobal Koloni buruzko ikerketa bat. Senideen hezurretako DNA aztertzen eta alderatzen ari da lantaldearekin. 2003an Kolonen eta Hernando semearen gorpuzkiak atera zituzten Sevillako katedraletik, eta hezur zati txiki batzuk kendu eta gorde zituzten. Hezurrak aspalditik eskuragarri bazituzten ere, azterketa genetikoak egiteko teknologia aurreratuak izan arte itxaron behar izan dute, hezur-material gehiegi ez erabiltzeko. Hala ere, berez iazko urriaren 12an aurkeztu behar zituzten emaitzak, Kolon Amerikara iritsi zen egunaren urteurrenean, baina, hiru hilabete pasatu diren honetan, ez dago ikerketaren emaitzarik. Badituzte ordea Kolonen jatorrirako herrialde hautagai batzuk. Datuak Berrian: Kolonen hatza, zientziari begira.

Lo egitea unibertsala eta funtsezkoa da nerbio-sistema duten organismo guztietan, eta badakigu hainbat onura ekartzen dizkiola gorputzari. Egunean zehar, gure zeluletako DNA kaltetu egiten da. Kalteak, besteak beste, argi ultramoreak, erradiazioak, oxidazio-estresak edo entzimen akatsek eragiten dituzte. DNAko kalte hauek gure zelulen makinariak zuzentzen ditu gu esna nahiz lotan egon, baina neuronen DNAko kalteek metatzen jarraitzen dute lo egin ezean. Hala ere, ez dago argi nola jakiten duen gorputzak lo egin behar duela. Artikulu berri batean ordea, frogatu ahal izan dute Danio rerio arrainean Parp1 genearen aktibitateak adierazten duela noiz eta zenbat egin behar duen lo arrain horrek. Koldo Garciak azaltzen du Zientzia Kaieran: Ez zara logura, DNA kaltetuta duzu.

Biologia

Aurreko astean berri izan zen David Bennettek astebete baino gehiago darama bizirik txerri baten bihotzarekin. Marylandeko Unibertsitateko Medikuntza Eskolako mediku talde batek egin zion transplantea eta mugarria izan da gisa honetako kirurgietan. Funtsean, esperimentu bat izan da, Bennettek txerri bihotzarekin jarraitzen duen egun bakoitzean, informazio pila bat jasotzen baitute medikuek, bai haren immunitate sistemaren erantzunaz, bai bihotzaren funtzionamenduaz. Txerriaren bihotza genetikoki eraldatuta dago: alde batetik, giza immunitate sistemaren erasoa eragiten duten hiru gene kendu dizkiote, eta bestetik, sei giza gene gehitu dizkiote, giza gorputzari organo arrotza onartzen laguntzeko. Hala ere, salbuespen egoera batean egindako transplantea izan da eta ez dakite txerri bihotzak zenbat denboraz funtzionatuko duen. Oraingoz, transplanteen errefus hiperakutua saihestu dute, eta gutxienez erakutsi dute txerrien bihotz transplantea behin-behineko irtenbidea izan daitekeela zenbait kasutan. Azalpen guztiak Berrian: Gizakiak, txerri organoak amets.

Anfibio gehienek urarekin menpekotasun handia dute eta euren larruazala iragazkorra da oso. Izan ere, larruazala iragazkorra izatea behar dute, arnas elkartrukearen parte bat bertatik egiten baitute. Baina honekin ere badaude salbuespenak kontu honi dagokionez. Phyllomedusa sauvagii izeneko igel hegoamerikarrak, esaterako, bere gorputz-tamainagatik galdu beharko lukeen uraren %1-2 bakarrik galtzen du. Igel honek berak ekoiztutako “olio” berezia erabiltzen du bere larruazala iragazgaitz bihurtzeko eta horrela ur gutxiago galtzeko. Hala ere, honek larruazalaren bidezko arnasketa prozesua oztopatzen du, eta ondorioz espezie honek biriketatik arnastu behar du batez ere. Datuak Zientzia Kaieran: Igel iragazgaitzak.

Juanma Gallegok Zientzia Kaieran azaldu duenez, gorilen eta txinpantzeen arteko liskarrak behatu dituzte aurrenekoz. 2019an ikusi zen portaera hau lehen aldiz, Gabongo Loango parke naturalean. Bi espezie horiek lurraldea partekatzen dute parkearen barnean eta normalean ez dute aparteko arazorik izaten. Are gehiago, ikertzaileek diotenez, bi espezietako kideen arteko jolasak ere behatu dituzte aurretik. Alabaina, Scientific Reports aldizkarian jasotako ikerketan erakutsi dutenez, hogei bat txinpantzek bost gorilari eraso egin zieten 2019an. 52 minutu iraun zituen borrokaren ondorioz, txinpantzeek gorila kume bat harrapatu, kolpatu eta hil egin zuten. Onartu dute oraindik ez dutela garbi zergatik gertatu talka hori, baina argi dute ez dela ohiko harrapakaritza baten modukoa izan.

Muskuiluak asko erabiltzen dira gaur egun ingurumen-kutsaduraren begirale gisa, hau da biomonitore gisa. Animalia hauen ezaugarri biologiko eta ekologikoengatik, bereziki erabilgarriak dira zeregin honetarako. Izan ere, jarduera metaboliko baxua duten animalia sesil iragazleak dira eta, ezaugarri hauek izanik, ehunetan dituzten poluitzaileen kontzentrazioek kutsaduraren magnitudea zehaztasunez isla dezakete. Gainera, oso hedatuta daude munduan zehar eta ikuspegi ekonomikotik ere oso garrantzitsuak dira muskuiluak. Azalpenak Zientzia Kaieran: Muskuiluen erantzun biologikoak kutsadurari aurre egiteko.

Ana Galarragak Elhuyar aldizkarian azaldu duenez, izurdeen eta emakumeen klitoriak antzekoak dira, anatomikoki zein funtzionalki. Ikerketa honen emaitzak Current biology aldizkarian argitaratu dituzte eta Patricia L.R. Brenan ikertzaileak azaldu duenez, ernalketa-sasoitik kanpo kopulatzen duten espezieetan, jarduera atsegingarria izaten da emeentzat. Orain ikusi ahal izan dute izurdeen klitoriak emakumeenaren antzeko sentimen-egitura eta funtzionala dituela eta, beraz, izurde emeek plazera sentituko dutela kopulatzean eta masturbatzean.

Teknologia

Energia nuklearra inbertsio jasangarrien zerrendan sartzea proposatu du EBk. Proposamen hau, ordea, ez da ebidentzia zientifikotik etorri, finantza-jarduerarako aproposa delako baizik. Honek eztabaida handia piztu du, baina interes ekonomiko handidunak ez dira nuklearraren alde dauden bakarrak. Profesional eta gazteen artean ere aldekoak daude. Istripu nuklearren arriskuaren gaineko ikerketa oparoa da, beste hainbat sektoreetako arriskuenaren parekoa. Bestalde, hondakinentzako ez da ezagutzen irtenbide iraunkorrik. Baina alternatibek ere badituzte beraien arazoak: Panel fotovoltaikoek lur arraroak eta inpaktua duten beste materialak behar dituzte eta parke eolikoen kokapena ez ohi da erraza, besteak beste. Azalpen guztiak Elhuyar aldizkarian: Nuklear iraunkorra.

Aitziber Agirrek Elhuyar aldizkarian azaldu duenez, bada garaia makinek ere aintzat har dezaten giza dibertsitatea eta inklusioa. Science aldizkarian salatu dute hauxe Purdue Unibertsitateko (AEB) hainbat ikertzailek. Teknologia berriak eta interfazeak diseinatzerakoan, ikertzaileen aurreiritzi eta akats berak errepikatzen dituzte interfazeek, honela diseinatu baitituzte. Gehienetan, maila sozioekonomiko altuko herritar zuriak baliatzen dituzte ikertzaileek interfazeak garatzeko prozesuan, eta, ondorioz, giza-talde asko teknologia horietatik kanpo geratzen dira. Praktikan, arazo asko sor ditzake honek, besteak beste, azaleko gaixotasunak identifikatzeko interfazeak azal zuriko pertsonekin entrenatzen direnez, diagnostiko-akats handiak egiten dituzte larruazal ilunetan. Horregatik hegemonia kulturalari aurre egiteko gai diren zientzialariak behar dituztela nabarmendu dute.

Egileaz:

Irati Diez Virto Biologian graduatu zen UPV/EHUn eta unibertsitate berean Biodibertsitate, Funtzionamendu eta Ekosistemen Gestioa Masterra egin zuen.

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El gran evento de divulgación Naukas regresó a Bilbao para celebrar su décima edición en el magnífico Palacio Euskalduna durante los pasados 23, 24, 25 y 26 de septiembre.

Los murcianos, encabezados por este murciano del año 2021, creen que el resveratrol ayuda a ralentizar el envejecimiento celular. Y no solo lo creen, sino que lo han demostrado con la ayuda de dos gusanos. Una charla del inconmensurable José Manuel López Nicolás.



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

El artículo Naukas Bilbao 2021: José Manuel López Nicolás – Dos gusanos y un destino se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

mTOR kontzeptuak ez du zerikusirik jainko nordikoarekin, baizik eta neuronen arantza dendritikoen dentsitatearekin. Dentsitate honek zerikusia de autismoaren espektroko nahasmenduekin. JR Alonsok azaltzen du: mTOR and rapamycin in autism spectrum disorders

Zer zegoen Big Banga baino lehen? Zeozer bazen? Baldin bazen, unibertso ziklikoan bizi gara? Alastair Wilson hainbat posibilitate aztertzen ditu: How could the Big Bang arise from nothing?

Ia kimika modernoa bezain zaharra da elektrolisia. Lehen emaitza ikusgarriak 220 urte dituzte. Faradayk ezarri zituen legeak 1834an eta egun jarraitzen dute.  Baina, orain arte, hainbat gorputzen hurbilketaren bidez ikerketa ez da martxan jarri. Topologia da Faradayren legeetan zenbaki osoak agertzearen justifikazioa. DIPCren The role of topology in Faraday’s laws of electrolysis

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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Iñaki Milton Laskibar, Alfredo Martínez Hernández, Laura Isabel Arellano García y Maria Puy Portillo

Shutterstock / T. L. Furrer

 

Nos hemos habituado a que nos receten probióticos ante situaciones de estreñimiento o diarrea, para recuperar la composición saludable de la microbiota intestinal. Lo que casi nadie sabe es que los probióticos también podrían ayudarnos a pararle los pies a la obesidad, la diabetes y otros trastornos relacionados con el llamado “síndrome metabólico”.

Mantener y repoblar la microbiota intestinal saludable

Los probióticos, por definición, son microorganismos vivos/viables que al ingerirlos en cantidades adecuadas (normalmente en alimentos/suplementos) buscan producir efectos beneficiosos en el hospedador (persona que los ingiere). De hecho, el uso de probióticos como Lactobacillus o Bifidobacterium para el tratamiento de diferentes afectaciones gastrointestinales es una práctica común.

En este sentido, existen evidencias científicas solidas que respaldan el uso de estas cepas bacterianas para el tratamiento de la diarrea o el estreñimiento, así como complemento de tratamientos antibióticos. De esta manera, los probióticos ayudarían al mantenimiento y la recuperación de la composición de la microbiota intestinal saludable (eubiosis), la cual se ve afectada en las mencionadas situaciones.

El “órgano olvidado”

La microbiota intestinal hace referencia a la compleja comunidad de microorganismos (principalmente bacterias) que vive en nuestro intestino. De hecho, se le ha llegado a considerar el “órgano olvidado” dada la cantidad de microorganismos que la conforman (se cree que puede llegar a los 2 kg).

La importancia de la microbiota intestinal se debe a que, en situaciones fisiológicas, participa de forma relevante en la digestión y aprovechamiento de alimentos, síntesis de ciertas vitaminas, la regulación del sistema/respuesta inmune o en la producción de metabolitos bioactivos. Para ello, es necesario que su composición (riqueza y variedad de microorganismos) sea la adecuada.

De hecho, diversos factores como patrones dietéticos inadecuados (ricos en grasas y/o azúcares), estilos de vida sedentarios o el estrés afectan negativamente a dicho equilibrio, produciendo la disbiosis. En determinadas circunstancias, la riqueza y variedad de la microbiota se altera, mientras que la abundancia de microorganismos concretos cambia (principalmente aumentan los microrganismos que en exceso pueden resultar nocivos).

Microbiota intestinal y síndrome metabólico

Diferentes estudios han demostrado que la disbiosis está presente (bien como causa o como consecuencia) en las alteraciones que conforman el síndrome metabólico. Por ejemplo, habitualmente la microbiota de individuos obesos se caracteriza por tener una menor diversidad en comparación a la de individuos delgados. Además, la microbiota de personas obesas obtiene una mayor cantidad de energía de componentes de alimentos no digeribles, además de producir intermediarios proinflamatorios que afectan a diferentes órganos y tejidos (tejido adiposo e hígado, entre otros) produciendo alteraciones metabólicas.

Del mismo modo, se ha descrito que la microbiota de pacientes con enfermedades cardiovasculares presenta un mayor ratio de Firmicutes/Bacteroidetes y una menor abundancia de bacterias productoras de butirato (ácido graso de cadena corta con efecto antinflamatorio).

En el caso de la diabetes, la inflamación y alteración de la integridad intestinal propias de la disbiosis estarían relacionadas con el desarrollo tanto de la diabetes de tipo 1 (alterando la inmunidad adaptativa y la permeabilidad intestinal y favoreciendo la autoinmunidad contra las células β del páncreas) como de la diabetes de tipo 2 (el aumento de mediadores proinflamatorios alteraría el metabolismo de la glucosa, produciendo resistencia a la insulina).

También se han visto cambios de la composición de la microbiota en individuos con enfermedad del hígado graso, considerada la manifestación hepática propia del síndrome metabólico. En este caso, la microbiota se caracterizaría por tener menor diversidad microbial y abundancia de Bacteroidetes, así como una presencia mayor de bacterias productoras de etanol.

Utilidad de probióticos en alteraciones del síndrome metabólico

Considerando la relación existente entre la disbisosis y las alteraciones propias del síndrome metabólico, modular la composición de la microbiota intestinal mediante el uso de probióticos podría ser una estrategia terapéutica a tener en cuenta.

Por ejemplo, se ha visto que la administración de una mezcla de probióticos (Lactobacillus acidophilus La5 y Bifidobacterium lactis Bb12) reduce el peso corporal, así como los niveles de transaminasas y de colesterol total y LDL en pacientes con enfermedad de hígado graso no alcohólico.

Del mismo modo, la administración de probióticos de una sola cepa (Bifidobacterium breve B-3) ha mostrado reducir el tejido adiposo blanco y los niveles plasmáticos de hemoglobina glicosilada (marcador que se utiliza para el diagnóstico de diabetes/prediabetes) en pacientes con sobrepeso.

Se han descrito efectos similares en otro estudio donde pacientes obesos fueron sometidos a una dieta hipocalórica suplementada con queso enriquecido en un probiótico (Lactobacillus plantarum TENSIA). En este caso, la reducción producida por la dieta hipocalórica en el índice de masa corporal y la presión arterial fueron todavía mayores en los sujetos que recibieron el probiótico. Estos resultados sugieren que los probióticos podrían servir tanto en la prevención como en el tratamiento (como intervención complementaria) de las alteraciones relacionadas con el síndrome metabólico.

En cuanto a los mecanismos de acción implicados en los efectos anteriormente mencionados, se ha descrito que los probióticos pueden aumentar la riqueza/variedad microbial saludable, reducen el crecimiento de bacterias patógenas, regulan el control del apetito (a través del eje intestino-cerebro), mejoran la integridad/función de barrera intestinal (reduciendo la inflamación) y regulan el metabolismo de la glucosa y los lípidos.

En resumen, la evidencia disponible indica que el uso de probióticos puede ser de interés para algo más que el tratamiento del estreñimiento o la diarrea. En este sentido, investigar posibles combinaciones de bacterias probióticas podría resultar en tratamientos más efectivos. Para ello, la bioinformática y la metagenómica podrían ser herramientas útiles.

Del mismo modo, también podría resultar de interés investigar sobre los posibles beneficios de los parabióticos (probióticos no-viables) y los postbióticos (metabolitos producidos por bacterias probióticas) en la prevención y/o tratamiento de las alteraciones previamente mencionadas. De hecho, la utilización de estos tratamientos solventaría una de las limitaciones del uso de los probióticos, que es la de administrar microorganismos vivos.

Finalmente, cabe destacar que los estudios/resultados mencionados anteriormente sugieren que el consumo habitual de alimentos que contienen probióticos (tales como yogur, chucrut, kimchi o kombucha) podría ser recomendable para la prevención de las alteraciones relacionadas con el síndrome metabólico.

Sobre los autores: Iñaki Milton Laskibar es investigador postdoctoral en el Cardiometabolic Nutrition Group, IMDEA Alimentación, e investigador en el Centro de Investigación Biomédica en Red de la Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición (CiberObn),UPV/EHU; Alfredo Martínez Hernández es director de Precision Nutrition and Cardiometabolic Health Research Program y Cardiometabolic Nutrition Group, IMDEA; Laura Isabel Arellano García es estudiante Nutrición y Salud, UPV/EHU y Maria Puy Portillo es catedrática de nutrición, Centro de Investigación Biomédica en Red de la Fisiopatología de la Obesidad y Nutrición (CIBERobn), UPV/EHU

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

El artículo ¿Sirven los probióticos para tratar el síndrome metabólico? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Marta Macho

Germaine Benoit 1901eko urriaren 9an jaio zen Parisen. Alaba bakarra zen. Lehen Mundu Gerraren amaieran, 1918. eta 1919. urteen artean, Germainek bi batxilergo eskuratu zituen. 1920an, Fisika, Kimika eta Natur Zientzietako ziurtagiria lortu zuen, Medikuntza eta Kimika ikasketetarako prestakuntza. Ondoren, Kimika Aplikatuko Institutuan matrikulatu zen, Kimikako Eskola Nazionala izango zena, eta hiru urtez joan zen bertara. 1923an, Ingeniaritza Kimikoan graduatu zen eta, 1922. eta 1936. urteen artean, beste bost titulu akademiko lortu zituen kimikan eta biologian.

1924ko ekainaren 1ean, Ernest Fourneau (1872-1949) kimikari eta farmazeutikoak zuzendutako kimika terapeutikoko laborategian laguntzaile gisa sartu zen Pasteur Institutuan. Ikertzaile horrek anestesikoen aurkikuntzan eta suraminaren sintesian parte hartu zuen. Kimika terapeutikoa farmakoen azterketaz arduratzen den kimikaren atala da, eta helburua egituraren, erreaktibotasunaren, propietate fisiko-kimikoen eta jarduera biologikoaren arteko erlazioa zehaztea du. Espezialitate horren helburua da farmako seguruagoak eta sendatzeko propietate eraginkorragoak dituztenak diseinatzeko oinarriak ezartzea.

Irudia: Germaine Benoit (1901-1993) ikertzailea laborategian 1925. urtean. (Irudia: Pasteur Institutua)

Germaine Benoitek aurrera egin zuen kimikari gisa Institutuan; besteak beste, honako hauek aztertu zituen: zenbait produktuk nerbio-sistema sinpatikoaren estimulazioan duten eragina, baita nerbio-sistema autonomoak nahi gabe ekintza ugari erregulatzen dituen zatia ere, hala nola muskulu lisoen uzkurdura edo guruin batzuen jariaketa. Germainek malariaren eta loaren gaixotasunaren sintometan eragiteko aukera ematen duten molekulak identifikatu zituen. Ingeniariak Ingeniaritza Kimikoari egindako ekarpen garrantzitsuen artean, sendagaien aurkikuntza eta garapena nabarmentzen da, besteak beste, orsanina (artseniko pentabalentearen deribatu bat) eta errodokina (kinolinatik eratorritako sendagaia). Droga horiek paludismoaren tratamendu gisa erabili ziren, ordura arte erabilitako sendagaiak baino askoz eraginkorragoak baitziren.

Hamar urte geroago, 1934an, Medikuntza Akademiaren Louis Saria jaso zuen farmako sinpatikomimetikoei buruzko ikerketagatik. Sendagai horien propietateek nerbio-sistema sinpatikoaren estimulazioa imitatzen dute, hau da, bihotz-erritmoa bizkortzen dute, arnasbideak zabaltzen dituzte eta odol-hodiak uzkurtzen dituzte.

Germainek doktoregoa lortu zuen zientzia fisikoetan 1942an, Préparation et propriétés physiologiques de quelques Hydroxy-Alcoyl-Hydrazines tesiarekin. Tesia hidrazinaren konposatuen ingurukoa zen; industria farmazeutikoak tuberkulosiaren aurkako sendagai gisa erabiltzen ditu. Urtebete geroago, laborategiko buru izendatu zuten Pasteur Institutuko Kimika Terapeutikoko Zerbitzuan. Ohorezko Legioko Dama izendatu zuten 1947an.

1960an, Daniel Bovet farmakologoak (1907-1992) Germaine Benoit gonbidatu zuen berarekin lan egitera Erromako Instituto Supériore di Sanità institutuan. Bovetek Germainerekin kointziditu zuen Pasteur Institutuko Kimika Terapeutikoko Laborategian 1929. eta 1938. urteen artean. 1957an, farmakologoak Fisiologia edo Medikuntzako Nobel Saria jaso zuen, «gorputzeko substantzia batzuen eragina eragozten duten konposatu sintetiko batzuen inguruan egindako aurkikuntzengatik, eta, bereziki, sistema baskularretan eta muskulu eskeletikoetan duten eraginagatik».

Hurrengo urtean, 1961ean, Germaine Albert Funke (1901-1982) biologoarekin ezkondu zen, hura ere Pasteur Institutuko Kimika Terapeutikoko Zerbitzuko laborategiko burua. Hainbat urtez lan egin zuen harekin (Bovetekin ere ikertzen zuen Italian).

Germaine Benoitek 1962an hartu zuen erretiroa, hark eta Albert Funkek Italiako egonaldia amaitu zutenean. Parisen hil zen 1983ko apirilean.

Egileaz:

Marta Macho Stadler (@Martamachos) UPV/EHUko Matematikako irakaslea da eta Kultura Zientifikoko Katedrak argitaratzen duen Mujeres con Ciencia blogaren editorea.

Jatorrizko artikulua Mujeres con Ciencia blogean argitaratu zen 2021eko abenduaren 24an: “Germaine Benoit, la ingeniera química que sintetizó medicamentos contra enfermedades infecciosas“.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Fuente: Wikimedia Commons

A comienzos del siglo I d.C. el geógrafo e historiador griego Estrabón escribió el Tomo XVII de su obra magna Geografía, donde dedica una gran parte a su periplo por Egipto. Pero este texto incluye un párrafo bastante curioso:

Al pie de las pirámides se encuentran, amontonados, trozos de las piedras que saltaban de los bloques al cortarlas. Estos pedazos de piedras contienen otras más pequeñas que tienen la forma y el tamaño de lentejas. Algunas se distinguen porque tienen la forma de los granos de cebada a los que se les ha quitado la mitad de la corteza. Dicen que lo que quedaba de la comida de los obreros ha petrificado y esto no es improbable. De hecho, en mi país de origen, en una llanura, hay una larga colina que está llena de piedras en forma de lenteja, de piedra porosa.

Estrabón dejó por escrito la extrañeza que le produjeron las marcas redondeas que presentan algunos de los bloques con los que construyeron las pirámides y que le recordaban a lo que había visto en su tierra natal, lo que actualmente es el norte de Turquía. Buscando una explicación, se hizo eco de una popular historia que contaban los campesinos egipcios que vivían en los alrededores. Estos decían que se trataba de las lentejas que comían los obreros que construyeron las pirámides, ya que, cuando se les caían encima de los bloques con los que estaban trabajando, el sol abrasador las resecaba hasta el punto de llegar a fundirlas con las rocas.

Aspecto externo del caparazón fósil de un Nummulites de Punta Galea, Bizkaia. Barra de escala = 2,5 cm. Foto: Blanca María Martínez

Sin duda es una bonita leyenda, pero hay una explicación científica para estas estructuras redondeadas que aparecen en las rocas con las que se construyeron las pirámides de Egipto. Y en este caso se trata de restos fósiles de unos organismos muy particulares, los foraminíferos.

Los foraminíferos son unos microorganismos unicelulares que viven exclusivamente en agua marina y han colonizado todos los medios oceánicos, desde los estuarios hasta las zonas marinas profundas. Actualmente, son uno de los principales componentes del plancton, pero también hay muchas especies que presentan una forma de vida bentónica, es decir, que habitan tanto dentro como sobre el sedimento del fondo marino.

Secciones ecuatoriales (cámaras con formas subrectangulares) y sección axial (cámaras con formas subtriangulares) de varios fósiles de Nummulites preservados en la roca ornamental “caliza de Sant Vicenç”, Barcelona. Barra de escala = 0,5 cm. Foto: Blanca María Martínez

Una de las principales particularidades de los foraminíferos es que segregan un caparazón generalmente carbonatado para proteger el núcleo de su célula. Este caparazón va aumentando de tamaño según crece el organismo y lo hace de una forma particular, añadiendo nuevas cámaras. Y no me refiero a que se compren un nuevo aparato fotográfico, sino a que cada vez que el ejemplar crece, desarrolla un espacio vacío más grande para poder cubrir su núcleo. Este espacio se denomina cámara de habitación y está separada de la anterior por un tabique cada vez más grueso, pero ambas permanecen conectadas por un pequeño poro o agujero denominado foramen y que da nombre a todo el grupo faunístico. Para explicarlo más fácil, voy a utilizar un símil. Sería como si nosotros, al nacer, viviésemos en una única habitación adaptada a nuestro tamaño. Cuando crecemos construimos una nueva habitación con un tamaño mayor y con paredes cada vez más gruesas, pero conectada con la habitación anterior por una pequeña ventana siempre abierta. Además, debido a este crecimiento por agregación de cámaras, los caparazones de los foraminíferos adquieren formas muy variadas, desde circulares a alargadas. Y cuando el organismo muere, este caparazón mineralizado acaba acumulándose en el sedimento del fondo marino, enterrándose poco a poco. Así, pasado el tiempo, podría llegar a convertirse en un fósil.

Foto de detalle de una sección ecuatorial (cámaras con formas subrectangulares) de un fósil de Nummulites presente en la roca ornamental “caliza de Sant Vicenç”, Barcelona. Barra de escala = 0,25 cm. Foto: Blanca María Martínez

Pues en las rocas de las pirámides de Egipto encontramos los fósiles de unos foraminíferos pertenecientes a un género ya extinguido llamado Nummulites. Los ejemplares de este género fueron muy comunes en los mares cálidos y poco profundos que se desarrollaron en toda el área Mediterránea desde finales del Paleoceno hasta comienzos del Oligoceno, hace entre unos 59 y 30 millones de años. Y una de sus principales características es que desarrollaron un caparazón con forma discoidal cuyo tamaño oscilaba entre apenas unos milímetros y varios centímetros de diámetro. Por tanto, no es extraño que los antiguos egipcios confundieran estos fósiles con lentejas petrificadas. En cuanto a la alusión de Estrabón a los granos de cebada, es debida a que, dependiendo del corte que se le aplique a la roca y, por tanto, al caparazón fósil, se puede observar la morfología de las cámaras: forma subrectangular en sección ecuatorial (perpendicular al eje de enrollamiento de las cámaras) y forma subtriangular en sección axial (paralela el eje de enrollamiento).

Sección axial (cámaras con formas subtriangulares) del fósil de un Nummulites preservado en la roca ornamental “Crema Marfil”, Valencia. Barra de escala = 2 cm.

Y para terminar con las similitudes, el término Nummulites significa pequeña moneda, ya que el nombre del género le fue dado por su forma discoidal. Incluso, los beduinos actuales llaman a estos fósiles los dólares del desierto.

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 Monedas de piedra se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Esther Blanco–Rayón, Ionan Marigómez, Urtzi Izagirre

Jarduera antropogenikoek sortutako kutsadurak mundu osoko itsas ekosistemei mehatxu egiten die etengabe. Kostaldeko ekosistemak bereziki kaltetuak izan dira, organismoen osasuna, biodibertsitatea eta ekosistemen funtzionamendua mehatxatzen dituzten isurketa kroniko eta isuri akzidental moduko gorabeherei aurre egiten baitiete. Testuinguru honetan, itsas baliabideen kontserbazio eta kudeaketa sostengarria bideratzeko, ezinbestekoa jo da itsas kutsadura ebaluatzea.

Gaur egun, badakigu kutsadurarena ez ezik, itsas ekosistemek eta organismoek barne- eta kanpo-faktoreen eragina ere jazo dezaketela. Esate baterako, prozesu ekologikoak zein euren arteko elkarreragina, arrantza, klima-aldaketa, habitaten aldaraztea eta eutrofizazioa estres-eragile aski ezagunak dira. Hori dela eta, itsas ekosistemetan kutsatzaileek dituzten efektuak ebaluatzeko estrategia ezberdinak garatu dira munduan zehar, kostaldeko monitorizazio-programak barne. Horietako bat da muskuiluak begirale gisa erabiltzea.

Muskuiluek organismo begirale gisa duten baliotasuna euren ezaugarri biologiko eta ekologikoetan datza. Izan ere, jarduera metaboliko baxua duten animalia sesil iragazleak dira eta ehunetan dituzten poluitzaileen kontzentrazioek kutsaduraren magnitudea zehaztasunez isla dezakete. Beraz, biomonitoreak dira. Hau da, kutsatzaileak metatzeko gaitasuna duten organismoak dira.

1. irudia: Mytilus edulis muskuiluaren oskolak. (Argazkia: Pallbo – domeinu publikoko irudia. Iturria: Wikipedia)

Biomarkatzaile kontzeptua aurrenekoz medikuntza diagnostikoan aplikatu zen, gizakien kondizio edo gaixotasun jakin baten adierazle gisa; eta 1990. hamarkada hasieran erakargarria oso bilakatu zen ingurumen-toxikologia arloan. Horren ondorioz, ingurumen-biomarkatzaileei aipamena egin dieten argitalpen zientifikoen kopurua urtero % 12 hazten joan da 2000tik aurrera, eta Web of Science (2019) plataformaren arabera munduan 1.000 ikerlan baino gehiago argitaratzen ari dira urtero.

Ingurumen-toxikologiaren arloan biomarkatzaileak maila biokimiko, maila zelular edo ehun-mailan erdietsitako neurriak dira. Alerta goiztiarreko erantzun horiek konplexutasun biologiko maila baxuetan gertatzen dira aurki eta antolakuntza biologiko maila konplexuagotan poluitzaileek epe luzean eduki ditzaken eragina iragartzeko abagunea eman diezagukete. Biomarkatzaile bakar batek berez bere aldetik poluitzaileen presentziaz zein horren ondorio biologikoez informazio partziala baino ematen ez duenez, maila biologiko ezberdineko biomarkatzaile-multzoa erabiltzea gomendatu da.

Monitorizazio-programak eta muskuiluak

Monitorizazio-programa ingurumen-kalitatearen parametroen azterketa sistematiko errepikatua da, kokapen geografiko mugatuan eta zenbait urteetan zehar uretan, sedimentuetan edo eta biotan burutzen dena. Ingurumenean kutsatzaileak nahaste konplexu gisa agertzen dira, eta horrek biotaren gain duten toxikotasunaren ebaluatze zehatza konprometitzen duenez, Europan nagusiak diren JAMP (Joint Assessment and Monitoring Program), MED POL (Mediterranean Pollution Monitoring Programme) eta HELCOM (Baltic marine environment protection commission edo Helsinki commission) itsas monitorizazio-programetan, poluitzaileen aurrean erakutsitako konplexutasun biologiko ezberdineko erantzun biologikoak ebaluatu beharra dago.

Kutsaduraren monitorizazio-programetan efektu biologikoak atzemateko erabiltzen diren organismoei “begirale” izena ipini zaie, euren artean erabilienak muskuiluak dira, euren ezaugarri biologiko eta ekologiko direla eta. Jarduera metaboliko oso baxua duten animalia sesil iragazleak izanik, ehunetan dituzten poluitzaileen kontzentrazioek ingurumen kutsaduraren magnitudea zehaztasunez isla dezakete. Are gehiago, ingurumen-baldintzen tarte zabal itzela jasateko gaitasuna dute. Aldi berean, ez dira ingurumen- eragilendako soraioak. Halaber, zelaian biltzea eta laborategian mantentzea erraza izateak saiakuntzan muskuiluen erabilpenaren hedatze zabala ekarri du. Ondorioz, euren biologiaz asko badakigu. Azkenik, oso hedatuta daude munduan zehar eta ikuspegi ekonomikotik ere oso garrantzitsuak dira.

2. irudia: ikuspegi ekonomikotik garrantzitsuenak diren muskuiluen espezieen banaketa biogeografikoa (Gosling, 2004-tik egokitua). (Iturria: Ekaia aldizkaria)

Poluitzaile eta faktore naturalen arteko elkarreraginek edota faktore naturalen artekoek poluitzaileei aurre egiteko erantzun biologikoen interpretazioaren fidagarritasuna kolokan jarri dezakete monitorizazio-programetan. Nahiz eta momentuz ikerketa gutxi batzuk alor horretan murgildu diren, ekarpen handia ekarri dute. Laburbilduz, tenperaturak, gazitasunak, urtaroek, gametoen garapen-faseek (sexuak ez), laginketa osteko manipulazioak, muskuiluen kokapenak marearteko zonaldean, tamainak eta espezieak, eta esperimentuetan elikadura-estrategiak biomarkatzaileen gain eragina dutela zehaztu da. Ezagutza honen ondorioz, jardunbide batzuk proposatu izan dira nahaste-faktoreen eragina saihesteko:

1.  muskuiluak udaberriaren hasieran edo udazkenean biltzea (errunaldiaren zein neguko metabolismo baxuaren eragina ahal den neurrian saihestu ahal izateko);
2. muskuiluak 0 itsasaldi-markatik ahalik eta gertuen biltzea;
3.  tamaina bereko muskuiluak erabiltzea (kontsentsuzko tamaina Europan 3,5-4,5 cm);
4. espezie berdina erabiltzea;
5. muskuiluen ugal-zikloa kontutan edukitzea;
6. laginketan in situ disekzionatzea ahalik eta lasterren, eta
7. laborategiko esperimentuetan, epe luze zein epe laburrekoetan, muskuiluak mantentzeko jaki gisa mikroalga biziez elikatzea.

Aurrerapauso nabarmenak eman arren, biomarkatzaileen aldakortasun naturala hobeto ulertzeko ikerlan gehiago burutu behar dira. Halaber, biomarkatzaile gain nahaste-faktoreek eduki dezaketen eragina hobeto ezagutzea ezinbestekoa da monitorizazio-programetan eta baita laborategiko esperimentu toxikologikoetan ere. Honek ahalbidetuko du muskuiluak behar bezala erabiltzeko beharrezkoak diren jardunbide egokienak garatzea. Eta, hauek, bermatuko lukete muskuiluen  oinarritutako monitorizazio-programen datuak eta esperimentu toxikologikoen emaitzak euren artean konparagarriak izatea.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: Ekaia, ale berezia 2020
• Artikuluaren izena: Kutsadurari aurre egiteko muskuiluen erantzun biologikoak eta euren aldakortasun naturala.
• Laburpena: Itsas baliabideen kontserbazio eta kudeatze sostengarrirako ezinbesteko beharrizan gisa antzeman da itsas kutsadura ebaluatzea. Muskuilu begiraleek poluitzailei aurka egiteko erakusten dituzten biomarkatzaile izeneko erantzun biologikoak oinarri duten monitorizazio-programak itsas ekosistemen osasuna ebaluatzeko tresnatzat aitortu dira. kutsatzaile eta faktore naturalen arteko zein faktore naturalen euren arteko elkarreraginak direla-eta, poluitzailei emandako aurkako erantzun biologikoak interpretatzea zaila izan daiteke. Biomarkatzaileen aldakortasun naturala nondik nora doan eta poluzioaren efektu biologikoaren ebaluazioan ematen den aldakortasun horrek biomarkatzaileen interpretazio zuzenari nola eragin diezaiokeen zehazteak garrantzi itzela du. Lehen aurrerapausoak eginda dauden arren, biomarkatzaileen aldakortasun naturala guztiz ulertzeko ikerketek urrutiago jo beharra dute. Horrela, ebaluazio-jarraibideak garatu ahal izango ditugu. Jarraibide horiek itsas poluzioaren monitorizazioan begirale gisa eta ur-toxikologian saiakuntza-animalia gisa erabili ohi diren muskuiluei aplika dakiekeen biomarkatzaile anitzeko hurbilketa eraginkorra sustatuko lukete. Berrikuspen honek muskuiluen biologiari buruz eta biomarkatzaile eta euren aldakortasun naturalari buruz egun dugun ezagutzaren funtsezko oinarriak azaltzea du helburu.
• Egileak: Esther Blanco–Rayón, Ionan Marigómez, Urtzi Izagirre
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 163-188
• DOI: 10.1387/ekaia.21101

Egileez:

Esther Blanco–Rayón, Ionan Marigómez eta Urtzi Izagirre EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Zoologia eta Animalia Zelulen Biologia Saileko eta Plentziako Itsas Estazioko (PiE) ikertzaileak dira.

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

 

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Supongo que prácticamente todo el mundo conoce el drama romántico Don Juan Tenoriopublicado en 1844 por José Zorrilla. Las personas que tenemos cierta edad recordamos que se representaba cada día 1 de noviembre, el día de Todos los Santos, como homenaje a los difuntos que tienen un especial protagonismo en la obra.

Salvador Dalí, Cinco bocetos de vestuario para Don Juan Tenorio (Boceto para la escenografía de «Don Juan Tenorio»), 1950. Fuente: Museo Reina Sofía.

 

La acción transcurre en Sevilla, en 1545. Estamos en la noche de Carnaval. Un año antes, Don Juan Tenorio, el protagonista de la obra, y su rival, Don Luis Mejía, habían realizado una doble apuesta. Con ella se trataba de decidir, en el término de un año, quién de los dos había salido victorioso en más duelos y quién había seducido a más mujeres. Transcurrido ese tiempo los dos personajes se encuentran en la Hostería del Laurel, en Sevilla, donde comparan los resultados de sus “hazañas”. Rescatamos un fragmento de ese encuentro en el que presentan las conclusiones de la apuesta (escena XII del acto primero):

• Don Luis: Razón tenéis en verdad. Aquí está el mío: mirad, por una línea apartados traigo los nombres sentados para mayor claridad.

• Don Juan: Del mismo modo arregladas mis cuentas traigo en el mío: en dos líneas separadas los muertos en desafío y las mujeres burladas. Contad.

• Don Luis: Contad.

• Don Juan: Veinte y tres.

• Don Luis: Son los muertos. A ver vos. ¡Por la cruz de San Andrés! Aquí sumo treinta y dos.

• Don Juan: Son los muertos.

• Don Luis: Matar es.

• Don Juan: Nueve os llevo.

• Don Luis: Me vencéis. Pasemos a las conquistas.

• Don Juan: Sumo aquí cincuenta y seis.

• Don Luis: Y yo sumo en vuestras listas setenta y dos.

• Don Juan: Pues perdéis.

• Don Luis: ¡Es increíble, don Juan!

• Don Juan: Si lo dudáis, apuntados los testigos ahí están, que si fueren preguntados os lo testificarán.

• Don Luis: ¡Oh! y vuestra lista es cabal.

• Don Juan: Desde una princesa real a la hija de un pescador, ¡oh! ha recorrido mi amor toda la escala social. ¿Tenéis algo que tachar?

• Don Luis: Sólo una os falta en justicia.

• Don Juan: ¿Me la podéis señalar?

• Don Luis: Sí, por cierto, una novicia que esté para profesar.

• Don Juan: ¡Bah! pues yo os complaceré doblemente, porque os digo que a la novicia uniré la dama de algún amigo que para casarse esté.

• Don Luis: ¡Pardiez que sois atrevido!

• Don Juan: Yo os lo apuesto si queréis.

• Don Luis: Digo que acepto el partido. ¿Para darlo por perdido queréis veinte días?

• Don Juan: Seis.

• Don Luis: ¡Por Dios que sois hombre extraño! ¿Cuántos días empleáis en cada mujer que amáis?

• Don Juan: Partid los días del año entre las que ahí encontráis. Uno para enamorarlas, otro para conseguirlas, otro para abandonarlas, dos para sustituirlas, y una hora para olvidarlas. Pero, la verdad a hablaros, pedir más no se me antoja porque, pues vais a casaros, mañana pienso quitaros a doña Ana de Pantoja.

Vamos a fijarnos en la última frase de Don Juan:

Partid los días del año entre las que ahí encontráis. Uno para enamorarlas, otro para conseguirlas, otro para abandonarlas, dos para sustituirlas, y una hora para olvidarlas.

¿Es razonable lo que dice? Es decir, a pesar de la arrogancia, ¿sus números encajan? Repasemos esas cantidades. El galán invierte 5 días en: “enamorar” (1 día), “conseguir” (1 día), “abandonar” (1 día) y “sustituir” (2 días) a cada mujer 5 días. Como en su lista había 72 mujeres, son en total 72 x 5 = 360 días. Además, emplea una hora para olvidar a cada mujer; es decir, 72 x 1 hora = 72 horas = 3 días.

Es decir, según los datos proporcionados, ha precisado 363 días para “burlar” (así denomina Don Juan su dudosa “hazaña”) a esas 72 mujeres… una cuenta bien precisa, ¡e incluso le quedan un par de días para descansar!

Nota 1

Esta cita me la hizo llegar un amigo, el matemático José Ignacio Royo, hace ya algunos años. El descubridor de esta simpática anécdota fue su abuelo, que se entretuvo en comprobar la supuesta veracidad de los números citados en este diálogo. 

Nota 2

En el video anterior se reproduce la escena de la apuesta. Se trata de la adaptación para televisión (1952) de la obra de José Zorrilla, basada en la representación del texto que se hizo en 1949 en el Teatro Nacional María Guerrero de Madrid. El director del montaje teatral, Luis Escobar, propuso a Salvador Dalí que realizase los decorados y el vestuario de la obra, que más tarde fueron aprovechados para el rodaje de la película. Aunque la calidad no es muy buena, puede verse a unos estupendos actores (Enrique Diosdado, Mari Carmen Díaz de Mendoza, José María Rodero, Carmen Seco, Rafael Alonso, Pablo Álvarez Rubio, Adolfo Marsillach y Gaspar Campos, entre otros) y apreciar el arte de Salvador Dalí.

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 Los números en la apuesta de Don Juan Tenorio se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Juanma Gallego

2019an, eta ikertzaileen harridurarako, Gabongo parke natural batean hainbat txinpantzek eta gorilek borroka latzak izan zituzten. Horien abiapuntua baliabideen eskasian egon daitekeela proposatu dute zientzialariek, baina, momentuz, ez dute behin-betiko azalpenik aurkitu.

Gizakioi gauza bitxi bat gertatzen zaigu primateei begiratzen diegunean. Aurrean jarri eta duela milioika urteko oroitzapenen islak bueltatzen dituen ispilu baten aurrean jartzearen antzekoa da. Eboluzioaren bidezidorrean bidaide izan ditugun espezie horietan ikusi nahi ditugu, sarritan, geure espeziearen ezaugarririk politenak, baina baita txarrenak ere. Zuhaitz ebolutiboan gertueneko ahaideak izanda, erraza da konparaketa horietan erortzea. Are gehiago, giza eboluzioa ikertzeko erabiltzen dira ere txinpantzeak, bereziki oihanean ez baizik sabanan bizi diren populazioak.

1. irudia: Gorilak talde txikietan antolatu ohi dira, ar dominante baten inguruan. (Argazkia: Greg Gollin / Unsplash)

Hain justu horregatik, horren gertukoak izateagatik, espezie horiek guretzat krudeltasunaren adierazle izan daitezkeen portaeratan murgilduta irudikatzea gogorra egiten zaigu, gizakien artean ere krudeltasuna aise zabalduta dagoela jakitun izan arren. Seguruenera sentimendu hori izan zuten 2019an Gabongo Loango parke naturalean gertaera guztiz bereziak behatu zituzten ikertzaileek. Behin ez baizik bitan ikusi zituzten horrelako pasarteak; gainera, antzeko emaitzekin.

Afrikako beste leku askotan bezala, parke natural horretan gorilek (Gorilla gorilla) eta txinpantzeek (Pan troglodytes) lurraldea partekatzen dute; normalean, aparteko arazorik gabe. Biak ala biak primateak izan arren, haien aldeko aldeak badira, noski. Gorilak talde txikietan mugitu ohi dira, ar dominante baten inguruan, nahiko modu baketsuan. Txinpantzeen artean, ordea, maizago gertatzen dira erasoak eta indarkeria. Arren artean lurraldearen kontrolaren gaineko borrokak askotan gertatzen dira. Baina normalean eraso horiek haien espeziekoen artean gertatzen dira, eta gorilekin ez da arazo askorik izaten. Are gehiago, ikertzaileek diotenez, bi espezietako kideen arteko jolasak ere behatu dituzte aurretik.

Alabaina, 2019ko otsailean gauzak erabat okertu ziren, eta ordura arteko bizikidetza erabat apurtu zen. Osnabrückeko Unibertsitateko eta Alemaniako Antropologia Ebolutiborako Max Planck Institutuko zientzialariek ikusi ahal izan zutenez, hogei bat txinpantzek bost gorilari eraso egin zieten. Behatutakoa Scientific Reports aldizkarian jaso dute. Bertan diotenez, naturan bi espezie horien artean halako portaera behatzen den aurreneko aldia litzateke hau.

“Hasiera batean txinpantzeen oihuak baino ez genituen entzun, eta uste genuen aldameneko txinpantze komunitateetako kideekin izandako topaketa tipikoa zela”, azaldu du prentsa ohar batean Lara M. Southern ikertzaile nagusiak. “Baina gero bular kolpeak entzun genituen, gorilek egin ohi duten erakustaldia, hain justu. Orduan konturatu ginen bost gorilekin izandako topaketa bat zela”.

Gorilen taldean ar dominante bat, hiru eme eta kume bat zeuden. Ia ordubete iraun zuen liskarrak. Helduek haien buruan defendatu zituzten, eta baita kumea ere. Halere, txinpantzeen taldea, kide gehiago zituena, nagusitu zen. 52 minutu iraun zituen borrokaren ondorioz, txinpantzeek gorila kumea harrapatu, kolpatu eta hil egin zuten.

Ez zen izan urte horretan jazotako antzeko gertakari bakarra. Abenduan beste antzeko liskar gogor bat errepikatu zen: 27 txinpantze sei gorilaren aurka borrokatu ziren ia 80 minutuz. Kasu horretan ere, txinpantzeek gorila kume bat akabatu zuten. Lehen kasuan ez bezala, hiltzeaz gain, oraingoan txinpantze batzuek hildako kume hori jan egin zuten. Komeni da gogoratzea gorilak batez ere belarjaleak direla, baina txinpantzeak orojaleak direla.

2. irudia: 2019an Loangoko parke naturaleko txinpantzeak birritan borrokatu ziren gorilen aurka, eta bietan irabazle atera ziren. (Argazkia: LCP, Lara M. Southern)

Nolatan suertatu ziren ba galtzaile gorilak, indartsuagoak izanda? Beste hainbat kasutan bezala, hemen gakoa elkarlana izan dela uste dute ikertzaileek. Txinpantzeak gai dira koalizioan aritzeko, eta horrela jarduten dute ere erasoak egiterakoan.

Ezohiko gertakaria

Ikertzaileen arabera, baliabide mugatuen gaineko konpetentzia izan daiteke bi espezieen arteko gerra hori abiatu zuena. Espezie desberdinen arteko horrelako gertakariak aztertzerakoan, adituek bi markoren arabera saiatzen dira fenomenoak interpretatzen: harrapakaritza eta konpetentzia. Kasu honetan, kontua da ea txinpantzeek gorila kume horiek nahita ehizatu nahi izan zuten, ―hau da, harrapakaritza modu aktiboan egin zuten―, ala talka hori baliabideekiko konpetentziaren ondorioa izan ote zen.

Onartu dute oraindik ez dutela garbi zergatik gertatu talka hori, baina argi dute ez dela ohiko harrapakaritza baten modukoa izan. Izan ere, bi eme izan ziren kumea jan zuten txinpantzeak. Ikertzaileek ondo dakite hori, talde horiek gertutik ezagutzen dituztelako. Are gehiago, badakite gorila kumea jaten hasi zena Greta izeneko eme nerabea izan zela, baina zati gehiena kontsumitu zuena Roxy izeneko eme heldua izan zela.

Eta hau arras garrantzitsua da fenomenoa ulertzeko, beste hainbat espezietan gertatzen den moduan, txinpantzeak ehizan aritzen direnean arrak direlako jateko lehentasuna dutenak, talde hierarkia zurrun baten ondorioz. Ez zen oraingoa kasua, ikusi dugunez.

Parke natural horretan, bi espezieek eta elefanteek elikagaiak partekatu behar dituztela diote adituek, eta ikerketa artikuluan aipatu dute erasoak izan ziren garaietan fruta gutxiago zegoela eskuragarri. Artikuluan horren gaineko hitzik idatzi ez badute ere, prentsa oharrean aipatu dute klima aldaketa izan daitekeela horren abiapuntua.

Etorkizunari begira, aurreratu dute ikerketa lerro honetan sakontzeko bide bat izan daitekeela bi espezieen mugimenduak aldi berean monitorizatzea, eta baita haien elikadura zehaztasun handiz jasotzea ere. Modu berean, iradoki dute iraungitako hominidoen eboluzioa eta haien arteko harreman posibleak ikertzeko tresna egokia izan daitekeela gaur egungo primate basatiei erreparatzea.

Erreferentzia bibliografikoa:

Southern, L.M., Deschner, T. & Pika, S. (2021). Lethal coalitionary attacks of chimpanzees (Pan troglodytes troglodytes) on gorillas (Gorilla gorilla gorilla) in the wild. Scientific Reports, 11, 14673. https://doi.org/10.1038/s41598-021-93829-x

Egileaz:

Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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Antiguos secretos religiosos celosamente custodiados, mensajes cifrados en santuarios de Oriente Medio misteriosamente conectados con palacios europeos, la proporción áurea, desafío a la autoridad. Exacto, hablamos de cuasicristales.

Detalle de la decoración con azulejos de Darb-i Imam. Fuente: Wikimedia Commons

Estamos en Isfahán (Irán) delante del Santuario de los Imames (Darb-i Imam) y no podemos evitar que su decoración nos recuerde a algo que ya hemos visto en España, en la Alhambra. Ambas obras tienen más de 500 años y, sin embargo, en un déjà vu científico, lo que nos llama la atención se conoce por el nombre del inglés que lo redescubrió en 1973: teselaciones de Penrose. El Islam regaló el álgebra (al jabr) al mundo, un término que se refiere a una ecuación básica. Pero la pauta que tenemos delante requiere de una matemática muy superior.

Nadie sabe como los arquitectos persas y andalusíes llamaban a esta pauta hace 500 años; hoy la describiríamos como la correspondiente a un cristal cuasiperiódico con simetría prohibida. Prohibida no por ninguna razón religiosa, evidentemente, sino porque a primera vista parece imposible de construir. Imagina una pared cubierta con azulejos que son triángulos equiláteros, si la rotamos mentalmente un tercio de vuelta (120º), nos queda exactamente como estaba. Lo mismo ocurre con azulejos cuadrados y un cuarto de vuelta (90º) o con hexágonos y un sexto de vuelta (60º). Esta característica hace que se puedan cubrir las superficies completamente, sin dejar huecos, usando triángulos, cuadrados y hexágonos. Pero con los pentágonos no se puede conseguir, te quedan huecos, y no existe forma de construir una pauta que parezca la misma si la giras un quinto de vuelta (72º) [1].

Cometa y flecha de Penrose. Fuente: Wikimedia Commons

Los artistas islámicos, trabajando como estaban para edificios religiosos (los palacios también lo eran) querían incorporar la simetría pentagonal como reflejo de los cinco pilares del Islam. Lo consiguieron empleando dos formas distintas en una proporción única. Penrose llegó al mismo resultado en 1973 con las formas que llamó la cometa y la flecha y su resultado tenía propiedades matemáticas fascinantes. Cualquier fragmento de la superficie cubierta usando estas formas, esto es, conteniendo un número finito de cometas y flechas, podía ser dividido en pautas que no se repiten nunca de cometas y flechas más pequeñas. Además cuanto mayor sea el fragmento, es decir, cuanto mayor sea el número de azulejos necesarios para cubrirlo, la proporción de cometas a flechas se aproxima a la proporción áurea, un número lo más parecido a sagrado que tienen los matemáticos.

La proporción áurea es un número irracional, ya conocido por Pitágoras y a quien se atribuye su descubrimiento. Irracional implica que no puede expresarse como una fracción de números enteros y tiene, por tanto, un número infinito de cifras decimales: 1, 618 033 989 … (hay números con infinitas cifras decimales pero que sí pueden expresarse como una fracción, como 1/3, por ejemplo, y que son racionales). Está íntimamente vinculado a la serie de Fibonacci y lo citan Kepler y Leonardo da Vinci (y sí, también aparece en el “Código da Vinci” y secuelas e imitaciones). La proporción áurea aparece en la naturaleza en los lugares más insospechados, desde las ramas de los árboles a la resonancia magnética de los espines en los cristales de niobato de cobalto, y su uso en el arte y el diseño industrial es ubicuo [2].

Los investigadores han dado siempre por sentado que cualquier disposición cristalina de átomos tiene una pauta que se repite perfectamente en todas direcciones. Estas disposiciones repetitivas de los átomos son análogas a las pautas de azulejos que cubren perfectamente una superficie. El premio Nobel de Química de 2011, concedido a Daniel Shechtman, reconoció el descubrimiento de una nueva categoría de cristales cuyas pautas no se repiten de la forma tradicional, un descubrimiento que llevó a la redefinición del concepto de cristal en 1991, y que tiene su reflejo en los azulejos islámicos.

En 1982, Shechtman estaba usando experimentos de difracción electrónica para dilucidar la simetría y otros detalles estructurales de muestras metálicas. En ese momento estaba en el entonces llamado National Bureau of Standards (hoy National Institute of Standards and Technology, en Maryland, EE.UU.) cuando descubrió que una aleación de aluminio y manganeso enfriada rápidamente mostraba una simetría prohibida, pentagonal. La simetría extraña aparecía en una dirección, en la que sus datos mostraban los puntos de difracción electrónica dispuestos en anillos concéntricos de 10 puntos cada uno, mientras que en las otras direcciones los anillos contenían 6 puntos, lo que indicaba una geometría hexagonal convencional. En conjunto, la simetría del patrón de difracción era exactamente la de un icosaedro.

Patrón de difracción de electrones de un cuasicristal de Zn-Mg-Ho icosaédrico. Fuente: Wikimedia Commons

Se sabía que podía haber disposiciones icosaédricas de átomos en estructuras metálicas ultracompactas, pero también se sabía que esta simetría, con su eje quíntuple, estaba estrictamente prohibida para un cristal periódico. Se necesitaron dos años antes de que Shechtman pudiese publicar un artículo [3] con su descubrimiento, el tiempo necesario para que él y su equipo pudiesen realizar comprobaciones muy cuidadosas para descartar cualquier otra posibilidad, por ejemplo, que los puntos inesperados viniesen de regiones cristalinas con orientaciones diferentes. Finalmente, demostraron que la simetría icosaédrica se extendía a distancias de micras, o lo que es lo mismo, miles de veces el espaciado atómico.

A las seis semanas de la publicación apareció un artículo escrito por Dov Levine y Paul Steinhardt, por aquel entonces en la Universidad de Pensilvania (EE.UU), al igual que el de Shechtman publicado en Physical Review Letters, en el que resolvían el misterio del cristal con simetría quíntuple e introducían el término cuasicristal [4]. En él afirmaban que la simetría icosaédrica estaba permitida siempre que la estructura fuese solo “cuasiperiódica”. Por ejemplo, si una pauta contiene dos elementos que se repiten con diferentes períodos, y el ratio de estos períodos es irracional, nunca se “sincronizarán”, ni siquiera a largas distancias; dado que no se repiten, estas pautas pueden evitar las prohibiciones usuales sobre ciertas simetrías rotacionales. Pero algo de esto ya nos suena, ¿no?

Exacto, es el tipo de juego geométrico al que se había estado dedicando Penrose la década anterior y los musulmanes hace 500 años. Lo sorprendente fue encontrarlo en un material real, ya que se asumía que la dificultad enorme de construcción de una pauta infinita impedía su aparición. Investigaciones posteriores pusieron de manifiesto que esto no es en absoluto así: un cuasicristal, una estructura cuasiperiódica en general, puede ensamblarse átomo a átomo siguiendo solo reglas locales sencillas como las que gobiernan el crecimiento de cristales estándar.

El arte islámico abrió la mente a una nueva geometría para plasmar un principio teológico; Shechtman abrió nuestras mentes para pensar en la cristalinidad de una forma nueva [5].

Dan Schechtman en una foto en la que se recrea la presentación en sociedad de los cuasicristales. Está tomada en una sala del NIST en 1985. Están presentes de izquierda a derecha Shechtman; Frank Biancaniello, NIST; Denis Gratias, CNRS (Francia); John Cahn, NIST; Leonid Bendersky, Johns Hopkins University; y Robert Schaefer, NIST.

Referencias:

[1] Macho Stadler, M. (2020) Teselando el plano con pentágonos. Cuaderno de Cultura Científica

[2] Ibáñez, R. (2014) ¿Es áureo el Aston Martin de James Bond? Cuaderno de Cultura Científica

[3] Shechtman, D., Blech, I., Gratias, D., & Cahn, J. (1984). Metallic Phase with Long-Range Orientational Order and No Translational Symmetry Physical Review Letters, 53 (20), 1951-1953 DOI: 10.1103/PhysRevLett.53.1951

[4] Levine, D., & Steinhardt, P. (1984). Quasicrystals: A New Class of Ordered Structures Physical Review Letters, 53 (26), 2477-2480 DOI: 10.1103/PhysRevLett.53.2477

[5] Tomé López, C. (2014) El Rey León, la falsabilidad y los cuasicristales Cuaderno de Cultura Científica

 

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

Una versión anterior de este texto se publicó en Experientia Docet el 18 de octubre de 2011.

El artículo La simetría prohibida del arte islámico se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Juan Ignacio Pérez eta Miren Bego Urrutia

Ezaguna da anfibio gehienek urarekin menpekotasun handia dutela, bai eta lehorrean bizi direnean ere. Euren larruazala iragazkorra da oso. Izan ere, iragazkortasun handi horri esker anfibio askoren larruazalak garrantzi handia du arnas elkartrukeetan. Baina era berean, lehorrean ur asko galtzen dute larruazalean zehar, urarekin iragazkorra baita larruazal hori. Azken batean, orokorrak izaten dira irazkortasunak; hau da, gasekiko iragazkorra den zerbait, urarekiko iragazkorra ere izaten da gehienetan.

Baina gutxi badira ere, bada salbuespenik kontu honi dagokionez. Chiromantis (Afrika), Hyperolius (Afrika), Phyllomedusa (Hego Amerika), Litoria (Australia) eta Polypedates (India) generoetako igelek, legokiekeena baino askoz ere ur gutxiago galtzen dute larruazalean zehar. Phyllomedusa sauvagii izeneko igel hegoamerikarrak, esaterako, legokiokeen ur galeraren %2 edo %1 bakarrik pairatzen du. Horrela, espezie horren 2 g-ko ale batek, orduko 0,01-0,02 g ur galtzen duen bitartean, tamaina bereko zuhaitz-igelek 0,5 g gal dezakete eta arborikola ez diren bestelako igel arruntek 1 g.

Irudia: Phyllomedusa sauvagii igela. ( Argazkia: Joachim S. Müller  – CC BY-NC-SA 2.0 lizentziapean. Iturria: flickr.com)

Garrantzi handiko moldapena izan daiteke hain ur gutxi galtzea, batez ere lehen aipatu dugun urarekiko mendekotasuna apaltzea beharrezkoa denean, hau da, ur gertutasuna murriztua denean edo ura dagoen tokiraino iristea erraza ez denean.

Baina, nola lor dezakete hori? Bada, igel bakoitzak bere metodoa erabiltzen du horretarako. Phyllomedusa sauvagii igelak, esaterako, berak ekoiztutako “olio” berezia, -triglizeridoz osatua da gehienbat-, erabiltzen du bere larruazala iragazgaitz bihurtzeko. Larruan dituen guruin berezi batzuek jariatzen dute olio hori, eta gero, hanken bidez sakabanatzen du gorputz osotik. Gainera, horretarako egiten dituen gorputzaren mugimenduak eredu jakin bati egokitzen zaizkio beti. Dirudienez, metodo berdina erabiltzen du Polypedates maculatus espezieak. Hori bai, metodo hori eraginkorra izan dadin, geldirik geratu behar dira larruazala olioz estali ondoren; bestela, olio geruza apurtuko litzateke eta utziko lioke eraginkorra izateari.

Moldapen horrek, baina, badu ordainsari bat. Izan ere, larruazalaren olio geruzak uraren iragatea eragozteaz gain, oztopo egiten dio oxigeno eta karbono dioxidoaren mugimenduari ere. Horren ondorioz, arnas elkartrukeak biriketatik gertatu behar dira batez ere. Edozelan ere, ordainsari txikia da hori, urarekiko mendekotasuna apaltzea eskaintzen dituen aukeren ondoan.

Egileez:

Juan Ignacio Pérez Iglesias (@Uhandrea) Fisiologiako katedraduna da UPV/EHUn Animalien Fisiologiako irakaslea eta Miren Bego Urrutia (@MirenBego) Biologian doktorea da eta UPV/EHUko Animalien Fisiologiako irakaslea.

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Foto: Nataliya Vaitkevich / Pexels

No es fácil definir y, por tanto, concretar que son los suplementos nutricionales. Valero Zanuy y León Sanz, del Hospital Universitario 12 de Octubre de Madrid, en una revisión publicada en 2005 afirman que son “preparados nutricionalmente completos en uno o más nutrientes que, sin embargo, suelen contener vitaminas y minerales en cantidades inferiores a las recomendadas en la dieta”. En Wikipedia tampoco los definen con precisión y añaden que también se denominan “suplemento dietético”, “complemento nutricional” o “suplemento alimenticio”. En Estados Unidos se consumen por vía oral, contienen un “ingrediente alimenticio” (vitaminas, minerales, aminoácidos, enzimas, extractos glandulares, hierbas, …), y se dispensan en comprimidos, cápsulas, líquidos o polvos. No se presentan como sustitutos de un alimento o se consideran un componente único de la dieta o de una comida, y siempre se deben identificar como suplemento en la etiqueta.

Más o menos con esta definición, Andrew Geller y sus colegas, del Centro de Control de Enfermedades de Atlanta, han publicado un estudio curioso e interesante, a la vez que preocupante. Han revisado los ingresos, entre 2004 y 2013, en 63 departamentos de urgencias de hospitales de Estados Unidos y encuentran que 3667 pacientes llegan por algún problema con suplementos nutricionales. Calculan que, en todo el país, la media anual de entradas en urgencias por esta causa superaría los 23000 pacientes, con ingreso hospitalario para los enfermos en 2100 casos.

El 28% de los ingresos son jóvenes de 20 a 34 años, y el 21% son niños. Casi el 70% se deben a suplementos con hierbas o con vitaminas y minerales. El 20% son complementos para bajar peso y el 10% para aumentar la energía. En el 72% hay palpitaciones en el corazón, taquicardia y dolor en el pecho. En los mayores de 65 años, el ingreso es, en un 38%, por síntomas de asfixia y por disfagia o problemas para tragar.

En resumen, en los jóvenes aparecen problemas cardiacos, en los mayores hay dificultades para tragar y respirar, y, en los niños, los ingresos se deben a que han tomado dosis excesivas de los suplementos cuando no estaban vigilados.

Y, también en Estados Unidos, los investigadores se preguntan a qué se debe el uso tan generalizado de estos suplementos. David Kaufman y su grupo, de la Universidad de Boston, publicaron en 2002 una encuesta telefónica, con llamadas entre 1998 y 1999, a 2540 voluntarios mayores de 18 años, con una edad media de 34 años y con el 53% de mujeres.

Para los productos con vitaminas y minerales, el 35% declara que los consume porque son buenos para la salud, el 11% como suplemento para la dieta, o el 6% como prevención de la osteoporosis. Incluso hay un 3% que no sabe o no dice la causa por la que los consume.

Los suplementos con hierbas también se utilizan, para un 16%, porque son buenos para la salud. El 7% lo hace por la artritis, el 6% para mejorar la memoria, el 4% para complementar la dieta, el 3% para dormir mejor, y el 2% no sabe o no contesta.

En 2013 se publicaron los datos de otro estudio sobre el consumo en Estados Unidos de los suplementos dietéticos. Lo organizaron Regan Bailey y su equipo, de los Institutos Nacionales de Salud de Bethesda, y da los resultados de una encuesta a 11956 adultos, con el 54% de mujeres y edades de 20 a 60 años.

El 43% consume suplementos para mejorar la salud y el 33% para mantenerla. El 36% toma calcio para la salud de los huesos, y el 18% toma suplementos para el corazón o para bajar el colesterol. Lo que más se consume son los complejos con vitaminas y minerales, con el 32%, seguido del calcio, con el 12%, y los ácidos grasos Omega-3, con el 10%. Y solo el 23% consume suplementos por recomendación de un profesional sanitario.

Es notable el estudio de Joseph Knapik y su grupo, del Instituto de Investigación de Medicina Ambiental del Ejército de Estados Unidos en Natick, sobre el uso de suplementos nutricionales por el personal militar. Entre el personal de la Armada y de los Marines, con el 14% de mujeres y edad media de 33.8 años, el uso llega al 74%. El 45% consume suplementos de vitaminas y minerales, y el 42% suplementos con proteínas. El 31% utiliza cinco o más suplementos dietéticos. Las cifras son más altas que entre los civiles pero similares a las encontradas en otros cuerpos militares.

Otro colectivo muy dado a consumir suplementos son los deportistas o los practicantes habituales de deporte. A veces esos suplementos llevan productos que ayudan al rendimiento físico o el mantenimiento del peso, e incluso pueden dar positivo en los análisis anti-dopaje. Así ocurre con la oxilofrina, también conocida como metilsinefrina. Es un fármaco, desarrollado en Europa en la década de los treinta del siglo pasado, para estimular el corazón, subir la presión sanguínea y mejorar la toma de oxígeno.

Cuentan Pieter Cohen y su grupo, de la Alianza por la Salud de Cambridge, que, aunque en Estados Unidos nunca se aprobó como fármaco, aparece en la composición de suplementos nutricionales que se anuncian para quemar grasas y perder peso. Para conocer su concentración en los suplementos, analizan 27 marcas que lo anuncian en su composición.

El resultado es sorprendente: el 48%, 13 de 27, no llevan la oxilofrina. Y en los 14 que la llevan, el rango de concentraciones va de 0.0003 a 75 miligramos. Seis de los productos con oxilofrina tienen concentraciones iguales a superiores a las utilizadas como fármaco. Desde luego, darían positivo en el análisis anti-dopaje. O no, pues ya digo que la mitad no lleva la oxilofrina. Son suplementos que no producen daño pues no tienen ningún efecto. Por lo menos, en relación con la oxilofrina.

Pero el asunto de los suplementos para deportistas es todavía más desconcertante. En otro estudio el grupo de Pieter Cohen analizó la presencia de estimulantes en nueve suplementos para deportistas durante nueve meses para conocer si las concentraciones variaban con el tiempo. Menos en una de las marcas, en las otras ocho los cambios eran importantes. Solo como ejemplo, la cafeína varía de -7% a +266%. Es evidente que falta control de las composiciones reales de los suplementos, por lo menos en Estados Unidos.

Para Ronald Maughan y sus colegas, de la Universidad St. Andrews en Escocia, después de la revisión de varias encuestas, la elección de utilizar suplementos por los atletas no suele estar bien informada por falta de conocimientos y, a menudo, por la influencia de personas cercanas con parecida falta de criterio científico. Además, es habitual no conocer bien el problema para el que se buscan soluciones.

Algunos suplementos pueden ser beneficiosos para resolver un problema concreto y en un momento concreto. Pero muchos son menos beneficiosos de lo que se afirma, otros pueden ser perjudiciales y, algunos, incluso pueden contener sustancias prohibidas en la regulación antidopaje.

Fuente: Wikimedia Commons

También podemos repasar algún caso en concreto, por ejemplo, los suplementos dietéticos para adelgazar. Igho Onakpoya y sus colegas, de la Universidad de Exeter, en Inglaterra, han publicado un meta análisis sobre la eficacia de estos suplementos.

Revisan las bases de datos hasta 2009 y, después de la selección de artículos por criterios metodológicos, se quedan con nueve. Los suplementos dietéticos que aparecen en esos nueve trabajos son guaran, picolinato de cromo, efedrina, naranja amarga, ácido linoleico conjugado, calcio, glucomanano, quitosano y te verde.

Algunos estudios tienen muestras pequeñas y escasez de controles, pero ninguno de estos suplementos consigue que baje el peso, por lo menos en un 5% que es una cifra clínicamente aceptada. Los autores proponen nuevos estudios para confirmar o negar estas conclusiones.

O también hay un meta análisis de la relación entre el suplemente dietético de ácidos grasos Omega 3 y las enfermedades cardiovasculares. Lo han publicado Evangelos Rizos y su grupo, de la Universidad de Ioannina, en Grecia, después de revisar y encontrar en las bases de datos 20 estudios con un total de 68680 pacientes.

Después de relacionar la causa de la muerte de 7044 de estos pacientes con la toma de suplementos Omega-3, llegan a la conclusión de que no existe asociación con cualquier causa de mortalidad y, más en concreto, con enfermedades cardiovasculares como el paro cardíaco, muerte súbita, infarto de miocardio y derrame cerebral.

También se usan suplementos vitamínicos para disminuir el riesgo de cáncer. En 2009, Marian Neuhouser y sus colegas, del Centro Fred Hutchinson de Investigación del Cáncer en Seattle, publicaron un estudio sobre el uso de los suplementos y la incidencia de cáncer en 161808 mujeres con los resultados de tres encuestas sobre terapia hormonal, dieta y toma de vitamina D y calcio. Los datos se toman entre 1995 y 1998, seguido de ocho años de control de las voluntarias. La incidencia final de enfermedades se tomó en 2005.

El 41.5% de las encuestadas toman suplementos multivitamínicos y, después de los ocho años de seguimiento, hay 9619 casos de cáncer y, en total, 9865 fallecimientos. No hay ninguna evidencia de que la toma de suplementos multivitamínicos tenga alguna influencia en el riesgo de cáncer, enfermedades cardiovasculares o mortalidad general en mujeres post menopaúsicas.

Referencias:

Attipoe, S. et al. 2016. Variability of stimulant levels in nine sports supplements over a 9-month period. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism 26: 413-420.

Bailey, R.I. et al. 2013. Why US adults use dietary supplements. Journal of American Medical Association Internal Medicine 173: 355-361.

Cohen, P.A. et al. 2016. Pharmaceutical doses of the banned stimulant oxilofrine found in dietary supplements sold in the USA. Drug Testing and Analysis DOI: 10.1002/dta.1976

Geller, A.J. et al. 2015. Emergency department visits for adverse events related to dietary supplements. New England Journal of Medicine 573: 1531-1540.

Kaufman, D.W. et al. 2002. Recent patterns of medication use in the ambulatory adult population of the United States. The Slone Survey. Journal of American Medical Association 287: 337-344.

Knapik, J.J. et al. 2021. Prevalence of and factors associated with dietary supplement use in a stratified, random sample of US Military Personnel: The US Military dietary supplement use study. Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics 151: 3495-3506.

Maughan, R.J. et al. 2018. Making decisions about supplement use. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism 28: 212-219.

Neuhouser, M.L. et al. 2009. Multivitamin use and risk of cancer and cardiovascular disease in the women’s health initiative cohorts. Archives of Internal Medicine doi: 10.1001/archintermed.2008.540

Onakpoya, I.J. et al. 2011. Food supplements for body weight reduction: A systematic review of systematic reviews. Obesity 19: 239-244.

Rizos, E.C. et al. 2012. Association between omega-3 fatty acid supplementation and risk of major cardiovascular disease events: a systematic review and meta-analysis. Journal of American Medical Association 308: 1024-1033.

Valero Zanuy, M.A. & M. León Sanz. 2005. Empleo de suplementos nutricionales orales basado en la evidencia. Endocrinología y Nutrición 52, Supl. 2: 34-40.

Wikipedia. 2017. Suplemento dietético. 12 junio.

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

El artículo El enigma de los suplementos nutricionales se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Koldo Garcia

Egun lanpetua izan duzu. Goizean artikulu hau ikusi duzu eta irakurtzeko zerrendara gehitu duzu. Orain, egunaren hondarretan, tarte bat hartu duzu lerro hauek irakurtzeko. Baina betazalak itxi egiten zaizkizu, irakurri nahi baduzu ere, begiak neka-neka eginda dituzulako. Ordua da argia itzaltzeko eta merezitako atsedena hartzeko. Baina, gure garunak nola daki lo egin behar duela?

Unibertsala eta funtsezkoa da lo egitea nerbio-sistema duten organismo guztietan, marmokak, zizareak eta euliak barne. Lo egitea eboluzioan zehar mantendu da, harrapakarien mehatxua egonda ere, lo egiteak onurak baititu; baina ez dago argi nola jakiten duen gorputzak lo egin behar duela.

1. irudia: Zergatik gara logura? (Argazkia: Robin Higgins – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Esna gaudenean lo egiteko presioa –hau da, nekea edo logura– handitzen doa; eta presio hori murriztu egiten da lo egiten dugun bitartean, ondo eta guztiz lo egin ostean lortzen delarik presio horren mailarik txikiena. Esnatuta gauden bitartean, gure zeluletako DNA kaltetu egiten da. Besteak beste, argi ultramoreak, erradiazioak, oxidazio-estresak, entzimen akatsek edo zelulen funtzionamenduak berak eragin dezakete kalte hori. Esnatuta nahiz lotan gure zelulen makinariak zuzentzen ditu DNAren kalteak, baina lo egiten ez den bitartean neuronen DNAk kalteak metatzen jarraitzen du. Neuronen DNAn gehiegizko kaltea gertatzea garunarentzat arriskutsua izan daiteke, eta arrisku hori murriztu egin behar da, hau da, lo egin behar da. Ikerketa berri batek loaren mekanismo horietan sakondu du.

Dario rerio ikergai

Garapena eta geneen funtzioa ikertzeko oso erabilia den organismo-eredua da Danio rerio arraina. Besteak beste, oso arin garatzen da, garun sinplea du eta ugaztunek duten antzeko lo-zikloa du. Hori dela eta, ikertzaile-talde batek Danio rerio arraina erabili du ikertzeko DNAren kalteak nola eragiten duen nekea eta, horrela, lo egiteko presioaren handitzea. Horretarako, hainbat teknika erabilita, Danio rerio arrainean DNA kaltetu egin dute eta horrek loan duen eragina aztertu.

2. irudia: Danio rerio arraina esnatuta. (Argazkia: Azul – – domeinu publikoko irudia. Iturria: Wkimedia Commons)

DNAren kaltea handitzen joan zen heinean, handitu zen lo egiteko beharra. Egindako esperimentuak iradoki zuen DNAren kalteak maila maximo bat gainditzen duenean lo egiteko presioak gainezka egiten duela eta lo egiteko beharra eragiten dela. Hau da, logura hain handia zen arrainak lotan gelditzen zirela. Ondoriozko loak DNA zuzentzea erraztu zuen eta, horrela, DNAren kalteak murriztu ziren.

Behin baieztatuta DNAk jasotzen duen kaltea dela loa eragiten duen gertaera, ikertzaileek aztertu zuten gutxienez zenbat denbora lo egin behar zuen Danio rerio arrainak logura eta DNAren kalteak murrizteko. Danio rerio arraina sentikorra denez argiak eragindako etenarekiko, gau laburragoak simulatzeko, iluntasun aldia murrizten joan ziren ikertzaileak. DNAren kaltea eta loa neurtu ostean, ondorioztatu zuten arrain horrentzat sei orduko loaldia nahikoa zela DNAren kaltea murrizteko. Sei ordu baino gutxiago lo egiten bazuten, aldiz, DNAren kaltea ez zen modu egokian zuzentzen eta, ondorioz, Danio rerio arrainak lo egiten jarraitzen zuen, egun-argia egonda ere.

Parp1 genea da gakoa

Hurrengo pausoa izan zen aztertzea garunak nola dakien lo egin behar duela. Ikertzaileek aurkitu zuten Parp1 genea –DNA zuzentzeko sistemaren parte den genea, hain zuzen ere– DNAren kalteei arin erantzuten dien genea zela. DNA kaltetuta dagoen lekuak seinalatzen ditu gene horrek eta bildu egiten ditu kalte horiek zuzentzeko beharrezkoak diren gainontzeko osagaiak. Danio rerio arraina esna zegoen bitartean, ugaritzen joan ziren Parp1 geneak seinalatzen dituen lekuak; eta lo egiten zuen bitartean, aldiz, gutxitu. Izan ere, Parp1 genearen funtzioa emendatu zenean, loa eragiteaz gain, DNAren zuzenketa handitu zen. Parp1 genearen funtzioa oztopatu zenean, ordea, DNA kaltetuta dagoela seinalatzen ez denez, arrainak ez ziren ohartu nekatuta zeudela, ez zuten lorik hartu eta, ondorioz, ez zen DNAren zuzenketarik egon. Are gehiago, saguetan ere aztertu zuten Parp1 genearen funtzioa. Ikusi zuten Parp1 genearen funtzioa oztopatzeak eragiten zuela REM ez den fasearen iraupena eta kalitatea murriztea. Hau da, Parp1 geneak garunari abisua ematen dio lo egin behar duela DNA zuzendu ahal izateko.

3. irudia: Ezinbestekoa dugu ondo lo egitea gure DNA modu egokian zuzentzeko (Argazkia: torstensimon – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Aurreko lan batean, loak kromosomen dinamika handitzen zuela ikusi zen. Orain, ikusi dute Parp1 geneak, loa handitzeaz gain, kromosomen dinamika handitzen duela. Kromosomen dinamikak errazten du DNAren kalteak modu eraginkorragoan zuzentzea, esnatuta egonda ere. Baina, agian, esnatuta daudenean, neuronetan mekanismo hori ez da nahikoa DNA guztiz zuzentzeko eta, nolabait, neuronak itzali –lo egin– behar dira DNAren zuzenketa hori gauzatzeko.

Laburbilduz, Danio rerio arrainean Parp1 genearen aktibitateak adierazten du noiz eta zenbat egin behar duen lo arrain horrek. Gainera, gene horrek saguen loan eragina duela ikusi da. Aztertzeko dago zein den gene horren funtzioa beste animalia batzuetan, gizakiak barne. Bitartean, begiak itxi ditzakezu eta lasai lo egin, zure neuronetako DNAk eskertuko dizu. Amets gozoak izan.

Iturria:

ScienceDaily (2021). “How do we know we’re tired? The PARP1 protein acts as an antenna, signaling the brain that it’s time to sleep and repair DNA”. Sciencedaily.com, 2021eko azaroaren 22a.

Egileaz:

Koldo Garcia (@koldotxu) Biodonostia OIIko ikertzailea da. Biologian lizentziatua eta genetikan doktorea da eta Edonola gunean genetika eta genomika jorratzen ditu.

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Victoria Fernández y Jaime Colchero

Shutterstock / Shkvarko

 

Hace décadas que expertos en ciencia de materiales de todo el mundo tratan de dar respuesta a un bellísimo fenómeno de la naturaleza: el modo en que las esféricas gotitas de rocío se adhieren a los pétalos de la flor más popular del mundo, y no se caen, aunque pongamos la flor boca abajo. Este fenómeno recibe el nombre de efecto pétalo de rosa. Encontrar la solución a este enigma abre un mundo de posibilidades en la biología y en el desarrollo de nuevos materiales.

La hoja del Lotus y el pétalo de rosa

Hay dos superficies vegetales muy singulares, de gran interés para la ciencia de materiales por su relación con el agua: el haz de la hoja del Lotus (Nelumbo nucifera), símbolo de pureza por sus propiedades autolimpiantes (efecto Lotus) y el haz del pétalo de rosa, por la enorme adherencia de las gotas (efecto pétalo de rosa). Ambas superficies son muy hidrófobas (las gotas de agua sobre ellas son casi esféricas), pero en la hoja del Lotus las gotas resbalan, mientras que al pétalo de rosa se adhieren. Una incógnita de primer orden que no es cuestión de magia, sino de ciencia.

Habitualmente, estos fenómenos se han interpretado considerando únicamente la rugosidad de las superficies y su condición hidrófoba y uniforme. Así ocurría en el artículo de Lin Feng publicado en 2008 en el que dio nombre a este fenómeno. Sin embargo, el enigma no resuelto es cómo la misma justificación científica podía explicar tanto la repelencia de las gotas de agua por las hojas del Lotus, como la adherencia de las gotas al pétalo de rosa. Algo no cuadraba.

La enorme complejidad de las superficies vegetales

Llevamos mas de doscientos años intentando comprender como “mojan” las superficies, tanto biológicas como sintéticas. Asimismo, desde hace dos siglos se han realizado investigaciones para analizar la composición química y la estructura de las superficies de los órganos vegetales con limitado éxito, debido a su enorme complejidad.

Un problema inherente al estudio de las superficies vegetales es que su estructura puede alterarse al arrancar el órgano de la planta. Los pétalos son muy delicados y su superficie pierde su forma natural poco después de separarse de la flor.

Pétalos naturales en el laboratorio

En un novedoso estudio interdisciplinar entre diferentes centros de investigación españoles, hemos conseguido utilizar pétalos naturales para analizar –a la nanoescala– no sólo la morfología (como hasta ahora), sino también las propiedades químicas que determinan su mojado.

En una primera fase, seleccionamos una variedad de rosa cuyos pétalos mantenían adheridas las gotas de agua de manera similar en su cara de arriba (haz) y de abajo (envés). Conseguimos caracterizar ambas caras en pétalos naturales, sometiéndolos a un tratamiento que preservara su estructura.

Con el microscopio electrónico de barrido (SEM) observamos que tanto la textura como la rugosidad de ambas superficies del pétalo (la cara de arriba/haz y abajo/ envés) son muy diferentes. Sin embargo, se mojan de modo similar por las gotas de agua. Así que la rugosidad no sirve para explicarlo todo. Había que mirar más profundamente para encontrar la clave del efecto pétalo de rosa.

El microscopio de fuerza atómica (AFM) resolvió el misterio

El análisis mediante microscopía de fuerza atómica (AFM) nos dio la respuesta. El AFM permite analizar la superficie del pétalo a escala muy fina, nanómetros, y esencialmente funciona “palpando” con mucha delicadeza las superficies con una punta extremadamente afilada. Además de percibir la rugosidad, el AFM es capaz de “notar” la composición química. Así descubrimos que la superficie de los pétalos a esa escala tiene rugosidad fractal en el rango entre 5 nm y 20 µm.

Imagen obtenida mediante microscopía de fuerza atómica de un pétalo de rosa. La altura se corresponde con la morfología y muestra la gran rugosidad a escala micro y nanométrica. Los puntos azules se corresponden con zonas hidrófilas, en su mayoría en lo más alto de la superficie de la rosa.

También encontramos que a escala nanométrica la superficie del pétalo tiene un teselado irregular, un patrón de figuras que se repite, y que recubre completamente la superficie.

Pero aún hay algo más llamativo, y es que esa tesela íntima está formada por nano-zonas hidrofílicas e hidrofóbicas que se alternan. Y con esto se resuelve el misterio de por qué el pétalo de rosa es hidrófobo pero adherente al agua a la vez. La existencia de pequeñas zonas hidrofílicas entremezcladas con áreas hidrófobas de mayor abundancia en la superficie de los pétalos de rosa permite a las gotas de agua (de naturaleza polar) adherirse, a pesar de que la superficie es hidrófoba por su gran rugosidad y porque la mayoría de la superficie lo es.

Por extraño que parezca, ambas caras del pétalo tienen la misma dimensión fractal y esto explica que las gotas de agua interaccionen de modo parecido, pese a que la rugosidad total es unas diez veces mayor en el haz que en la del envés.

Con estos nuevos resultados se explica de forma natural la diferencia entre el efecto Lotus y el efecto pétalo de rosa.

Ambas superficies son extremadamente rugosas, pero en el pétalo de rosa el material que lo recubre (la cutícula) presenta un teselado de forma hidrofílica/hidrófoba, mientras que en la hoja del Lotus es homogéneamente hidrófobo, con un recubrimiento extra de nanotubos de ceras depositadas sobre la cutícula, que hace que la gota se desprenda.

Íntimamente, a escala nanométrica, a la que solo nos permite acceder el microscopio de fuerzas atómicas, es posible apreciar esa diferencia entre estas dos superficies vegetales y entender por qué las gotas de rocío se anclan a la rosa y no a la hoja del Lotus.

Materiales del futuro e implicaciones biológicas

Tras estos resultados, los estudios de mojabilidad de materiales naturales o sintéticos que se desarrollen en un futuro deberían valorar la posible heterogeneidad química de las superficies.

A nivel de las superficies vegetales, estas zonas hidrofílicas son de enorme interés pues pueden tener un papel fundamental para la absorción de agua y solutos depositados sobre las hojas, como aerosoles o pulverizaciones foliares de productos agroquímicos, y también pueden ser puntos vulnerables para el ataque de plagas y enfermedades.

La presencia, relevancia y abundancia de zonas hidrofílicas en las superficies vegetales es actualmente una caja de Pandora que acabamos de abrir y que previsiblemente nos deparará muchas sorpresas.

Desvelar el secreto del pétalo de la rosa, su gran rugosidad y heterogeneidad química, permitirá a la ciencia de materiales y la biomimética desarrollar nuevas superficies de gran utilidad. El campo está abierto.

Sobre los autores: Victoria Fernández es profesora contratada doctora en el departamento de Sistemas y Recursos Naturales de la Universidad Politécnica de Madrid y Jaime Colchero es profesor titular en el departamento de Física de la Universidad de Murcia

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

El artículo Efecto pétalo de rosa: desvelado uno de los mayores enigmas de las superficies biológicas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.