DNA airean dago

Zientzia Kaiera - Mié, 2021/11/17 - 09:00

Maitasuna airean dago (Love is in the air) dio abesti ezagunak. Beno, egia esan, airean aurki ditzakegu mota eta tamaina askotako partikulak. Horietako batzuk atseginak egiten zaizkigu –adibidez, artikulu hau irakurtzen duzun bitartean edaten ari zaren kafearen usaina–, beste batzuek kezka sortzen digute –adibidez, kutsadura sortzen duten partikulak–. Bai, airean denetatik dago, DNA barne.

Azken hamarkadan DNA hainbat tokitatik detektatzea lortu dute ikertzaileek. Ingurumenean aske dagoen DNA hori eskuratu da lakuetatik, ibaietatik edo kostaldeetatik. Hala, ikertzaileak gai izan dira espezie inbaditzaileen eta espezie arraroen DNA detektatzeko. Horrez gain, hostoetatik eskuratu da intsektuen DNA edo lurzoruan detektatu da ugaztunen DNA.

DNA airean detektatzeko saiakerak, aldiz, urriagoak izan dira. Kontuan izan behar da polena DNA airetik garraiatzeko egitura biologikoa dela. Hortaz, DNA airean ere egon badago, polenari alergia dioten pertsonek ondo baino hobeto dakiten bezala. Baina DNA aske egon daiteke airean? Ez dago argi animalietatik DNA nola askatzen den eta gene-eduki horrek zenbat irauten duen airean. Hainbat ikerketa gai izan dira bakterioen eta onddoen DNA airean detektatzeko; eta 2015. urtean ornodun eta artropodoen DNA detektatu zen Washingtoneko (AEB) aire-monitoreetan. Baina ez zegoen argi airean dagoen DNA detektatzeko tekniken erabilgarritasuna.

DNA airean1.irudia: DNAk airean bidaia al dezake? (Argazkia: icsilviu – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Danimarkako ikertzaile-talde bat ideiak lantzen ari zen ikerketa berritzaileen deialdi baterako. Kristine Bohmann-ek –ikertzaile-taldeko kideetako batek– gogoratzen du ideiak pentsatzen eta proposatzen ari zirelarik esan zuela “zoroagoa izan behar da proposatzen duguna; adibidez, airetik DNA xurgatzea: hori zoramena litzateke”. Bada, aurkeztu zuten airean dagoen DNA aztertzeko proposamena eta eskuratu zuten ideia zoro hori gauzatzeko dirua. Laginketa Kopenhageko zoologikoko hiru lekutan egin zuten. Leku bakoitzean hainbat xurgagailu eta haizagailu erabili zituzten DNA eskuratzeko eta jakiteko zein xurgagailu eta haizagailu ziren eraginkorrenak. Xurgatutako aire horretatik 49 ornodun espezieren DNA eskuratzea lortu zuten.

Beste ikertzaile talde batek –aurrekoarekin zerikusitik ez zuen ikerketa batean– iragazkiak zituzten huts-ponpak jarri zituzten Hamerton Zoo Park (Erresuma Batua) zoologikoko 20 kokalekutan. 30 minutuz huts-ponpek airea iragazi zuten, airean zegoen DNA harrapatzeko itxaropenarekin. Guztira, 72 aire-lagin bildu zituzten zoologiko barneko eta kanpoko eraikinetatik. Iragazi horietan DNA gutxi egon zitekeenez, DNAren kopurua handitzeko PCR teknika erabili zuten. Horrela, DNAren kopuru nahikoa lortu zuten DNA hori sekuentziatu ahal izateko. Sekuentziatutako DNA datu-base publikoetan bilatu zuten, ezagunak ziren DNA sekuentziekin erkatzeko. Horri esker, ikertzaileek identifikatu egin zuten zoologikoan bizi diren 17 espezieren DNA. Harrigarria badirudi ere, zoologikoko animalia batzuen DNA detektatu zen animalia zegoen lekutik 300 bat metrora. Gainera, detektatu egin zuten zoologikoaren inguruan bizi diren espezie batzuen DNA, hala nola trikuak eta oreinak; eta harrapariei jaten emateko erabiltzen den haragia, hau da, gai izan ziren detektatzeko oiloen, txerrien, behien eta zaldien DNA. Guztira, ikertzaileek identifikatu egin zuten ugaztunen eta hegaztien 25 espezieren DNA.

DNA airean2. irudia: Hainbat ikertzailek airea xurgatu dute DNA detektatzeko. (Argazkia: stevepb – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Bi lan independentetan gai izan dira airean dagoen DNA eskuratzeko, baina zeintzuk izan daitezke haren erabilerak? Adibidez, airean dagoen DNA erabilgarria izan daiteke biodibertsitatea aztertzeko. DNA horri esker, beste modu batera detektatzen zailak diren animalien presentzia baieztatu daiteke: DNA hari esker detekta daitezke ingurune idorretan, zuloetan edo haitzuloetan bizi diren animaliak; edo fauna aztertzeko erabiltzen diren kameretatik kanpo gelditzen diren hegaztiak.

Hala ere, garatzen ari den teknika denez, muga batzuk baditu airean dagoen DNA detektatzeak. DNAk airean zein distantzia egin dezakeen da zalantzarik handiena. Hainbat faktorek muga dezakete distantzia hori; adibidez, inguruneak berak muga dezake, baldintzak ez baitira berdinak landa batean edo baso batean. Beste zalantza bat da animaliek nola askatzen ote duten DNA airera. DNA aska daiteke animaliek larruazalean hatz egiten dutenean, larruazala igurzten dutenean, doministiku egiten dutenean edo jarduera indartsu bat egiten dutenean –adibidez, borrokatzean edo harrapakina menderatzean–. Muga horiek baldintzatuko dute metodo honek duen gaitasuna animalia baten kokalekua zehazteko.

3. irudia: Zoologikoak erabili dira airean dagoen DNA aztertzeko. (Argazkia: elluisx – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Erantsi beharra dago, beste erronka bat dela lagin hauetan kutsadura saihestea. Halako laginak prozesatzerakoan gerta liteke DNA arrotza laginean sartzea eta, ondorioz, saihestu behar da bere jatorria airean ez duen DNA laginean sar dadin. Dirudienez, ezin daiteke aire esterila erabili kontrol gisa. Hortaz, zaila da jakitea prozeduran zehar kanpoko DNA sartzen ote den. Ondorioz, metodo hau sendoa eta fidagarria izateko arazo hori gainditu beharko du.

Itxuraz zoroa dirudien ideia batetik abiatuta, aztertzen zailak diren animaliak detektatzeko teknika bat garatzeko oinarria jarri da. Horrek azpimarratzen du zientziak baduela ideia berritzaileak proposatzeko alderdi oso irudimentsua; eta baduela, gainera, burutazio horiek gauzatzeko ausardia. Horrela, zientziak aurrera egiten du, irekitzen ditu sinesgaitzak diren bideak eta sakontzen du ezagumenduan.

Erreferentzia bibliografikoa:

Stokstad, E. (2021). DNA pulled from thin air identifies nearby animals. Science. DOI: 10.1126/science.abl5425

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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El enamoramiento como droga de abuso

Cuaderno de Cultura Científica - Mar, 2021/11/16 - 11:59
Dante y Beatriz (1884) por Henry Holiday (1839 – 1927). Óleo sobre lienzo. 142.2 × 203.3 cm. Walker Art Gallery, Liverpool, Reino Unido. Fuente: Wikimedia Commons

Es hielo abrasador, es fuego helado,
es herida, que duele y no se siente,
es un soñado bien, un mal presente,
es un breve descanso muy cansado.

Es un descuido, que nos da cuidado,
un cobarde, con nombre de valiente,
un andar solitario entre la gente,
un amar solamente ser amado.

Es una libertad encarcelada,
que dura hasta el postrero paroxismo,
enfermedad que crece si es curada.

Este es el niño Amor, este es tu abismo:
mirad cuál amistad tendrá con nada,
el que en todo es contrario de sí mismo.

Este texto es un soneto de Francisco de Quevedo. En lo que solemos llamar “cultura” un comentario del mismo podría ser algo tal que así. Habrá quien, leyendo esto, alabe la capacidad analítica del comentarista y su conocimiento de la teoría literaria. Sin embargo, la cultura científica aporta otra dimensión al poema que no le resta un ápice de su belleza formal y sí pone en valor la agudeza de su autor. Algo que hoy día lamentablemente solo es valorado por unos pocos. En lo que sigue vamos a intentar explicar en qué consiste esa otra dimensión.

Explicando el enamoramiento

Cupido, el niño arquero y enredante al que el poema se refiere como niño Amor, se supone que dispara flechas que hacen que la gente se enamore; pero hay poca evidencia científica de que esto sea así. Platón, en su línea, proponía una explicación muy bonita sobre la pérdida de la “otra mitad” que todavía atormenta a muchos adolescentes, y a otros que no lo son tanto, en forma de media naranja ideal; sin embargo, este argumento no pasa la revisión por pares. Otra posibilidad es recurrir a pociones al estilo de Tristán e Isolda, pero que nadie espere más resultados de este remedio que de los adivinos de la tele. Hasta aquí, las letras.

El hecho cierto es que el enamoramiento y sus síntomas, que Quevedo describe magistralmente, existen. Los antropólogos han llegado a la conclusión de que es una constante universal (o casi, siempre hay algo por comprobar): no existe cultura humana conocida en el planeta que no sepa de primera mano lo que es el enamoramiento.

Entonces, si es universal, debe existir una base biológica para él. En otras palabras, no puede ser simplemente una tradición cultural como el fútbol o los tatuajes. Habrá que echar un vistazo pues, sin ánimo de ser exhaustivos, a la acción de genes, neuronas y hormonas si queremos empezar a comprender el síndrome de enajenación mental transitoria al que se refiere Quevedo y que llamamos enamoramiento.

Casanovas y Marcillas

En este punto, y antes de seguir adelante, conviene dejar claro un aspecto importante. En lo que sigue se habla de apareamiento y de enamoramiento indistintamente, porque el enamoramiento no es más que la vestidura con la que disfrazamos el apareamiento. Como apuntábamos más arriba, el enamoramiento es una alteración mental (una enajenación) que dura un tiempo (transitoria) que idealiza al otro, rebaja el riesgo percibido y favorece, en última instancia, la procreación.

Todos conocemos especies en las que las parejas se forman para toda la vida de los individuos y otras en las que la promiscuidad es la regla. Los humanos oscilamos entre el “amor cortés” (platónico) de Dante por Beatriz (en la imagen) y todo lo contrario. Esta “elección”, ¿es algo espiritual, platónico, trascendente o es biológico, genético?

Naturalmente, si hay un fenómeno biológico que se encuentra entre la inmensa mayoría de los individuos de una especie lo que cabe pensar es que esté predeterminado de una forma o de otra en los genes. El problema con el enamoramiento es que es un fenómeno complejo, muy probablemente controlado por interacciones entre muchos productos genéticos distintos. Esto dificulta mucho su estudio como ocurre con el alzhéimer o las dolencias cardíacas. Si, además, por razones éticas muy comprensibles, no se pueden hacer experimentos con humanos, la cosa se complica.

Gracias a la teoría de la evolución, sabemos que estamos relacionados genéticamente con muchas especies, con la que compartimos mucho más que un antepasado común. Esto permite que los estudios genéticos en animales, si bien no pueden responder a cuestiones humanas complicadas, sí den respuesta a preguntas más simples.

Así, por ejemplo, existen dos especies relacionadas de ratones de campo que viven en Norteamérica: una es monógama y vive en la pradera (Microtus ochrogaster) y la otra es promiscua y vive en los montes (Microtus montanus). Un estudio descubrió un gen en los de la pradera que estaba sospechosamente ausente entre los montaraces. Los investigadores insertaron el gen en cuestión en los machos de las especie de montaña y esta simple manipulación convirtió a los que tenían que haber sido Giacomo Casanova en Diego Marcilla. Un indicio de que lo que pensamos que es elección propia de esa persona ideal(izada), esto es, la monogamia total o la poligamia como monogamia en serie, no sería más que predisposición genética.

Loco de amor

Pero si el enamoramiento es, como decimos, una enajenación mental transitoria, toda la influencia genética tendrá su correlato en el encéfalo. Veamos qué encontramos.

Un grupo de investigadores se dispuso a descubrir cuáles eran las manifestaciones neurológicas de los primeros estadios del amor romántico. Básicamente, lo que querían descubrir era si el enamoramiento es una emoción fundamental como el miedo o si está producida por bucles de retroalimentación del sistema de recompensa del encéfalo de la misma forma que funciona la adicción a la cocaína.

Su conclusión es que hay una serie de regiones encefálicas que parecen estar involucradas en los sentimientos románticos. Específicamente registraron la activación del mesencéfalo ventral derecho, alrededor del área tegmental ventral y el cuerpo dorsal y la cola del núcleo caudado. Todas estas regiones no están relacionadas con instintos y emociones primitivos como el miedo, sino que están ligadas al sistema de recompensa que hace que nos volvamos adictos a las drogas.

Cuando ponemos estos resultados en contexto se llega a la conclusión de que el enamoramiento es fundamentalmente un sistema de recompensa, que conduce a varias emociones, más que una emoción específica. Es muy característico que no se pueda ligar una expresión facial de forma inequívoca a estar enamorado. Además las primeras etapas del enamoramiento, cuando este es más intenso, difieren tanto de la atracción sexual como del desarrollo del afecto característicos de las fases posteriores de la relación, que activan áreas diferentes del encéfalo.

¿Y qué pasa si la cosa sale mal? ¿Y si no eres correspondido o te abandonan?

Cuando se mira una foto de alguien que te acaba de abandonar suceden muchas cosas en el encéfalo, incluyendo la activación de regiones habitualmente asociadas al dolor físico, a comportamientos compulsivos-obsesivos, al control de la ira y áreas que se activan cuando elucubramos sobre lo que otro está pensando. No solo eso, en vez de desactivarse las acciones del amor romántico, parece como si se activaran aún más: el enamoramiento se exacerba por el rechazo.

Moléculas enamoradas

Muchas veces se suele hablar de que el enamoramiento es química. Efectivamente, muchas de los circuitos involucrados en el amor romántico incluyen a una hormona que también es un neurotransmisor, la dopamina. Pero este no es el único compuesto involucrado en el enamoramiento.

Al igual que los pacientes con comportamientos obsesivos-compulsivos los enamorados presentan unos niveles anormalmente bajos de serotonina en sangre, lo que se correlaciona bastante bien con la obsesión con el objeto del enamoramiento.

También se han detectado cambios en los niveles de cortisol, hormona estimulante del folículo y testosterona. Algunos de estos cambios dependen del sexo del sujeto. Por ejemplo, la testosterona aumenta en las mujeres enamoradas y disminuye en los varones. Pero lo mejor viene cuando los enamorados que se han jurado amor eterno vuelven a medir sus niveles hormonales 12 meses después, aunque la relación se mantenga: las diferencias hormonales han desaparecido completamente. Esto es, desde el punto de vista endocrino, una pareja que sobrevive a la fase de enamoramiento (recordemos que es una enajenación mental transitoria) lo hace en base a fundamentos bioquímicos diferentes: después de doce meses la química desaparece, solo para ser sustituida por otra, en la que por ejemplo, interviene la oxitocina.

Quevedo etólogo

Vemos pues que el elegir a un solo objeto de nuestra obsesión amorosa tiene una base genética, neurológica y fundamentalmente química y que todo ello se manifiesta en un comportamiento similar al del adicto a una droga.

Prueba ahora a leer el soneto del inicio pensando que está dedicado a una droga de abuso o al objeto de una adicción en general. Apreciarás mucho mejor el genio de Quevedo y advertirás, quizás, que un comentario literario estándar puede quedarse muy corto.

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  1 de febrero de 2013.

El artículo El enamoramiento como droga de abuso se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Uraren feminizazioa, gizakien kontua

Zientzia Kaiera - Mar, 2021/11/16 - 09:00

Katetik tiratzea edo harraskan behera produktuak botatzea keinu azkar eta eraginkorrak dira eta, modu horretan, sortzen ditugun hondakinak berehala paretik kentzen ditugu. Hala ere, noizbait pentsatu al duzu non bukatzen duten hondakin horiek? Inguruko itsasora eta ibaietara joaten dira, eta, araztegietan tratatzen dituzten arren, zenbait gai kutsagarri itsas eta ibai ekosistemetara iristen dira, eta fenomeno harrigarriak sortu. Sendagaiak, garbitzeko produktuak edo etxeko ohiko plastikoak modu desegokian botatzeak arazoak sortzen ditu itsasoaren orekan; adibidez, zenbait arrainek eta moluskuek sexu aldaketak izaten dituzte.

Ez dugu ahaztu behar arrainek, enbrioi fasetik hiltzen direnera arte, ezaugarri jakin batzuk direla-eta araztegietan tratatu ezin daitekeen guztia ‘edaten’ dutela; adibidez, zenbait konposatu kimiko. Horietako batzuek, besteak beste, alkifenol etoxilatu motako detergenteek; osagai plastikoek, hala nola ftalatoek eta pinturek, eta hainbat motatako farmakoek, adibidez, pilula antisorgailuek edo antidepresiboek, uretako espezie batzuen sistema endokrinoa alda dezakete, eta, hala, haien hazkundean, garapenean, jokaeran eta ugalketa eta immunologia sisteman aldaketak eragin.

Aldaketa harrigarrienetako bat uretako zenbait organismoren feminizazioa da, hau da, intersex fenomenoa esaten dena. 90eko hamarkadan Erresuma Batuko ikertzaile talde batek deskubritu zuen fenomeno bat da, eta, aztertu zutenaren arabera, eremu industrializatu edo urbanizatuetatik gertuko ibaietan bizi ziren arrain arren barrabiletan, isuri horien ondorioz, obozitoak sortzen ziren, ugalketa zelula femeninoak, hain zuzen.

intersex1 irudia: Eremu industrializatu edo urbanizatuen isurien ondorioz uretako espezie batzuen sistema endokrinoa alda dezakete. (Argazkia: AveCalvar – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Geroago, efektu horiek munduko hainbat lekutan ikusi izan dituzte, beti hiri eta industria eremuetan. 2007an, UPV/EHUko Zelulen Biologia Ingurumen Toxikologian (ZBIT) ikertaldeak euskal kostaldean lehenengo aldiz detektatu zuen fenomeno hori, Urdaibaiko Biosfera Erreserban zegoen lazun (edo korrokoi) populazio batean.

Maren Ortiz Zarragoitia biologoa, ZBITeko kidea eta Plentziako Itsas Estazioko ikertzailea da, eta, azaldu duenaren arabera, “arazo hori nagusiki hormona femeninoen (estrogenoen) mendekoa den mekanismoa martxan jartzeko gai diren kutsatzaile batzuei lotuta dago eta, horren ondorioz, gonadek espermatozoideak modu normalean sortu ordez, obozitoak sortzen dituzte”.

Arrainen ugalketa sistema aldatzen duten kutsatzaileen artean daude detergenteen deribatuak, hala nola alkifenolak; ftalatoak, eta A Bisfenola edo BPA, zeina enpasteak fabrikatzeko erabili ohi den plastiko oso hormonatua baita, eta estradiola, hormona sexual femeninoa, imitatzen duen elementuetako bat baita. Konposatu hori estuarioetan, ur laginetan eta arrainen behazunean detektatu dute. Arrainek konposatua metabolizatu eta pilatu egiten dute. Farmako hondarrak ere aurkitu dituzte; adibidez, etinilestradiola, pilula antisorgailuaren osagai nagusia.

Zenbait arren feminizazioaz gain, adituek ikusi dute, halaber, intersex arrain asko detektatu dituzten lekuetan, emeen obozito mailak ez direla kutsatu gabe dauden eremuetakoen bezain onak. Horrekin lotuta, kalitate gutxiagoko obozitoak edo atresia (obuluen degenerazioa) dituzten emeak aurkitu dituzte.

Uraren feminizazioaren efektuak intersex2. irudia: Ikertzaileak laginak hartzen ibaian. (Iturria: Maren Ortiz Zarragoitia)

Gaur egun, ZBIT ikerketa proiektu berri batean murgilduta dago: intersex arrainen gametoen kalitatea aztertzen ari dira, zehaztu ahal izateko fenomeno horrek populazioaren ugalketa gaitasunean ondorioak izan ditzakeen edo ez.

Zehazki, azterketa horretan ikusi nahi dute, alde batetik, ea intersex arren espermak kutsatzaile horien eraginaren mende egon ez direnen espermaren antzera jokatzen duen edo kalitate bera duen, eta ea horrek emeen ugalkortasunean eragiten duen, hau da, eme horien obozitoek, garbiago dauden eremuetako emeenekin alderatuta, kalitate eskasagoa duten edo ez.

Proiektu horretan aztertzen ari diren arrainak nagusiki lazunak edo korrokoiak dira, euskal uretan ugaria den espeziea; erraz harrapa daitezke, eta oso onak dira konparazioak egiteko. Izan ere, eremu kutsatuetan zein osagai kutsatzailerik gabeko eremuetan bizi dira. Intersex fenomenoa ez da lazunen artean bakarrik gertatzen ari, molusku batzuei ere gertatzen zaie, besteak beste, ostrei eta muskuiluei, baita planktonean dauden organismo batzuei, kopopedoei, alegia.

Azterlana nagusiki Urdaibain eta Pasaian egiten ari dira, Euskadin eremu horietan aurkitu baitute intersex organismo gehien. Harrigarria bada ere, Ortiz Zarragoitiaren arabera, baliteke Urdaibairen kasuak –UNESCOk 1984an Biosferaren Erreserba deklaratu zuen– zerikusia izatea inguru horretako hondakin uren araztegiarekin –“gaur egun lehen mailako tratamendua bakarrik egiten du, solidoak eta partikulak kenduta, baina uretan disolbatutako kutsatzaileak gera daitezke”– bai eta Gernika eta inguruko populazioaren hazkundearekin ere. “Edonola ere, espero dugu hondakin uren araztegi berriaren konexioarekin zona hori lehengoratu ahal izatea”.

Halaxe gertatu da behintzat Pasaian; “efektu hormonaletan beheranzko joera dago aurreko urteekin alderatuta Loiolan hondakin uren araztegi berria instalatu ondoren”.

“Erabili eta botatzekoa” ez den etorkizun baterantz

Kutsaduraren eta ingurumen estresaren efektuei aurre egiteko, garrantzitsua da plastikoen erabilera gutxitzea, arazketa sistemen efizientzia hobetzea eta baliabide berrien alde egiten jarraitzea, kutsatzaile kantitate handiak sortzen dituzten erregai fosilekiko geroz eta mendekotasun gutxiago izateko.

Ikerketa horiek nabarmen ondorioztatzen dute itsasoa zaindu behar dela; izan ere, organismo eta espazio horien osasuna gure osasunarekin lotuta dago. Kutsadurak eta ingurumen estresak kaltea egiten dute ekosistemaren kalitatean eta jaten ditugun arrain eta moluskuetan. Halaber, harraska edo komunetik behera ezer bota aurretik, pentsatzeko tarte txiki bat hartu behar da.

Ikertzaileaz:

Zelulen Biologia Ingurumen Toxikologian taldeko eta Plentziako Itsas Estazioko ikertzailea izateaz gain, Maren Ortiz-Zarragoitia Euskal Herriko Unibertsitateko Ingurumenaren Kutsadura eta Toxikologia ECT+ Erasmus Mundus masterraren koordinatzailea da.

Egileaz:

Maria Larumbe kazetaria da.

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Eletanolamina en el espacio y el origen de la vida

Cuaderno de Cultura Científica - Lun, 2021/11/15 - 11:59

José Mora Perujo y Delphine Pott

El centro de la Vía Láctea capturado por el telescopio Spitzer Space de la NASA.
NASA/JPL-Caltech/S. Stolovy (Spitzer Science Center/Caltech)

 

Si hay una pregunta que estremece a la mayoría de las personas es el origen de la vida. Múltiples teorías se han enfrentado a esta pregunta dando respuestas plausibles y, en varios casos, se ha planteado la posibilidad de que nuestra vida no sea única en el vasto universo.

Etanolamina en la Vía Láctea

Mediante el uso de radiotelescopios podemos descubrir moléculas en zonas lejanas del universo. Cualquier onda puede interactuar con átomos y moléculas para provocar en ellos ciertos cambios, dependiendo de la energía de la onda en cuestión.

Estos cambios pueden observarse y jugar a quién es quién hasta dar con la molécula elegida. Un pequeño ejemplo: si alguien nos empuja, dependiendo de la fuerza con la que lo haga, reaccionaremos de una forma u otra. Pues una cosa parecida pasa con las moléculas, solo que el empujón es la onda y la reacción es lo que estos radiotelescopios captan.

El grupo de Víctor M. Rivilla han usado los radiotelescopios IRAM de Pico Veleta (Granada) y del Observatorio de Yebes (Guadalajara). Esto les ha servido para encontrar etanolamina en una nube de moléculas llamada G+0.693-0.027, cerca del centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

¿Qué es la etanolamina?

Esta simpática molécula es realmente simple y ahí radica parte de su belleza. La etanolamina no es más que etanol (2 carbonos, 1 oxígeno y 6 hidrógenos) y una amina (1 nitrógeno y 2 hidrógenos) unidos. Esto hace una molécula de fórmula C₂H₇NO, cuya importancia es debida a la presencia de nitrógeno y oxígeno: es polar.

Que una molécula sea polar significa que, dentro de la misma, los electrones no se sienten atraídos de igual forma por unos núcleos de átomos que por otros. Respecto a lo que atañe a la vida es mucho más fácil: las sustancias polares se llevan bien con el agua, nuestro disolvente universal y la base de nuestra vida.

Importancia biológica de la etanolamina

Esta molécula no se presenta sola en los seres vivos, normalmente está unida a otros tipos de biomoléculas. Su pareja perfecta son los ácidos grasos, pero para unirse con ellos necesita de otra molécula: el glicerol-3-fosfato.

Digamos que esta molécula es como una especie de puente entre la etanolamina y los ácidos grasos. Esta unión (etanolamina, glicerol-3-fosfato y ácidos grasos) da lugar a un grupo de moléculas llamadas fosfolípidos muy particulares, tanto que estos compuestos son esenciales para la vida tal y como la conocemos.

Los ácidos grasos, como el aceite, son moléculas largas no polares (apolares). Por tanto, no se llevan bien con el agua (a fin de cuentas, el agua y el aceite no se mezclan).

Entonces, en el caso de los fosfolípidos tenemos una situación muy especial: los ácidos grasos no se mezclan con el agua, como hemos dicho, pero la etanolamina sí. Esto hace que nos podamos imaginar los fosfolípidos como moléculas que tienen una cabeza que interactúa con el agua y unas colitas que huyen de ella.

Estructura de los fosfolípidos y su agrupación en membranas lipídicas.
Modificado de Principios de Bioquímica, Lehninger, 5ª Edición. W. H. Freeman and Company

El fenómeno interesante es que las cabezas se alinean y las colas también (como en la imagen). Esto no es ni más ni menos que una membrana, el principio de una célula. Esta membrana es una especie de cercado que delimita la célula. Por tanto, sin etanolamina no habría fosfolípidos y, sin ellos, no habría células y, por tanto, vida.

¿Acaso no es de vital importancia la etanolamina?

El origen de la etanolamina

En muchos casos se especula con la posibilidad de que, antes de que existiese la vida, las moléculas necesarias para el origen de la misma podrían haber llegado a la Tierra transportadas en meteoritos. Estos meteoritos impactarían en nuestro planeta y dejarían esas moléculas libres para que se combinasen con otras e ir construyendo paso a paso la vida que conocemos.

En el caso de la etanolamina, los autores de este estudio creen que mil billones de litros de esta podrían haber llegado a la Tierra en meteoritos. Por tanto, la etanolamina en la Tierra fue extraterrestre hace millones de años y, gracias a este hecho, estaba disponible para formar nuevas moléculas.

Una vez más, como nos hacía pensar Carl Sagan, somos hijos de las estrellas y del universo. Una parte de nosotros proviene de fuera de la Tierra, de lugares que todavía desconocemos.

Entender el cómo se forman estas semillas de vida en el espacio es clave para entender el origen de la vida, como dice Rivilla. Este pensamiento nos siembra la duda de si estamos solos en el universo, si somos la única vida que existe. Esta idea ha sido explorada varias veces por el investigador Carlos Briones. Concretamente, en esta entrevista habla sobre la posibilidad de encontrar vida fuera en el espacio:

Quizás haya que empezar a pensar en la posibilidad que dice Briones: “A lo mejor el Cosmos está lleno de vida”. Puede que, en parte, sea debido a estas moléculas presentes por todo el universo.The Conversation

Sobre los autores: José Mora Perujo es investigador predoctoral y Delphine Pott investigadora postdoctoral en el departamento de Biología Molecular y Bioquímica de la Universidad de Málaga

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

El artículo Eletanolamina en el espacio y el origen de la vida se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Zaldi modernoen jatorria argitu dute

Zientzia Kaiera - Lun, 2021/11/15 - 09:15

Ikerketa genetiko batek etxekotutako zaldien jatorria argitu du: Errusiako estepetan abiatu ziren, duela 4.200 urte inguru. Aurkikuntzak indoeuroparraren zabalpena azaltzen duen teoriari ñabardura garrantzitsua egin dio.

Zaila da ebaztea zein izan den historian eragin handiena izan duen animalia. Ardiek eta behiek izugarrizko garrantzia izan dute Neolito Arotik, horien bitartez gizakiak janaria eta jantziak egiteko baliabideak eskuratu dituelako. Txerria ere aintzat hartzekoa da, noski. Eta zer esan oiloei buruz? Zenbaitetan proposatu izan da, erdi txantxetan erdi egiatan, etorkizun urrun batean Antropozenoaren adierazle garrantzitsuenetakoak izango direla jandako oilaskoen fosilak.

Elikatzeko erabiltzen ez direnen artean, txakurra da dudarik gabe izarra, ehizan laguntzeko eta ardiak zein etxeak zaintzeko bidaide bikainak izan delako. Baina, egiari zor, historiaren orrialdeetan eragin handiena izan duena zaldia izan da. Duela gutxira arte, garrantzi handiko gertaera historiko gehienetan, hortxe egon da animalia hori. Gurdiei tiraka, goldeari eutsita edota, zer esanik ez, guda zelaietan.

zaldia1. irudia: Analisi genetikoei esker, zaldi modernoen jatorria zehaztasun handiz argitu dute: duela 4.200 urte inguru sortu ziren, Kaukaso iparraldeko estepetan. (Argazkia: Juanma Gallego)

Erromatar inperioaren erorialdian askotariko arrazoiak egon ziren arren, ez dago soberan gogora ekartzea Hadrianopolisko bataila erabakigarrian godoak erromatarren aurrean gailendu zirela besteak beste estribuak erabiltzen zituztelako. Izan ere, gerra egiteko tresna apartak dira zaldiak. Bigarren Mundu Gerran, garai baten amaieratzat jo izan zen Poloniako zalditeria Alemaniako Panzer tankeen aurka aritu izana, baina XXI. mendean bertan munduko armadarik indartsuenak Afganistanen zaldiak baliatu izan ditu gerrarako.

Zaldia guztiz erabakigarria izan zen beste une historiko bat azaltzeko ere. Duela 5.000 urte inguru, Errusiako estepetatik etorritako Jamna kulturak Europa osoko populazioak ordezkatu zituen. Kultura horren eragina izugarri handia izan zen, antzinako DNAren analisiari esker jakin ahal izan zenez: aurreko populazioen aita bidezko leinuak ia-ia desagerrarazteraino. Aita leinua ez ezik, populazio horiek hizkuntza indoeuroparren arbasoa ekarri zuten haiekin batera.

Bada, populazio azkar horren hedapena azaltzeko, zaldien erabilera funtsezkoa izan dela argudiatu da gehienetan, eta horregatik haiei egotzi izan zaie zaldien etxekotzearen meritua. Hizkuntzalariek askotan zaldiei eta gurdiei lotutako terminoak baliatu dituzte indoeuroparraren zabalpena aztertzeko, eta arrasto arkeologikoetan ere aztarna mota horiei erreparatu zaie. David W. Anthony antropologoaren liburu ospetsu baten izenburua ikustea besterik ez dago: The Horse, the Wheel and Language; hots, Zaldia, gurpila eta hizkuntza.

Kanpotik ikusita bederen, teoria borobila da, eta horregatik etxekotutako zaldien jatorria argitzea lagungarria izango zela espero zen. Alabaina, ezagutzaren bidean, gehienetan gauzak konplikatu egiten dira, eta hori gertatu da oraingoan.

Izan ere, zaldiei buruz orain arte osatutako ikerketa genetiko handienaren emaitzak ezagutarazi dituzte Nature aldizkarian. Bertan, doitasun handiz zehaztu dute non sortu ziren gaur egungo zaldien arbasoak: Kaukaso iparraldean kokatu dute abiapuntu hori, Errusiako estepetan, Don eta Volga ibaien bokaleen artean. Handik abiatu ziren gero, Europa osora eta Asiako ekialderantz, aurretik zeuden zaldien populazioak ordezkatuz. Estatistikari erreparatuta, ondorioztatu dute Kristo aurreko 2200 eta 2000 urte bitartean aldaketa handia gertatu zela, eta estepetako zaldiak zabaltzen hasi zirela Eurasia osoan zehar.

zaldia2. irudia: Gaur egungo zaldi guztiak etxekotutzat edo etxekotutako zaldien ondorengotzat hartzen dira. Adostasunik ez dago Przewalski zaldien inguruan —irudian—, askotan, azken zaldi basatitzat hartzen baitira. (Argazkia: Juanma Gallego)

Jamna kultura ere estepa horien inguruan abiatu zenez, eta mendebalderantz antzeko mugimendua egin zutenez, agerikoa izan daiteke lotura. Horregatik, ikerketa honen egileek berariaz hori argitu nahi izan dute ere. Alabaina, ez dute loturarik aurkitu; ez Europako zabalpenari dagokionez bederen. Batetik, datak ez datoz bat, kalkulatzen delako Jamma kulturaren zabalpena Kristo aurreko 3000 urtearen bueltan izan zela, hau da, milurteko bat aurretik. Baina kultura horri lotutako bi zalditan ere ez dute aurkitu etxekotutako zaldien leinuarekiko antzekotasunik. Artikuluan hitzez hitz diotenez, “Jamnarren artzaintzak ez zituen zaldiak hedatu haien jatorrizko lurraldetik”.

Sintashta kulturarekin, ordea, bai aurkitu dute antzekotasunik: Asiara egindako mugimenduan, beraz, bat datoz gizakien zein zaldi berrien mugimenduak. Zaldi horiekin batera zabaldu ziren populazio horiek, hizkuntza indoiraniarrak eta gurdi arinak haiekin batera eramanez.

“Emaitza honek agerian uzten du zein garrantzitsua den animalien historia genetikoa aintzat hartzea giza migrazioak eta kulturen arteko harremanak aztertzerakoan”, nabarmendu du artikuluaren lehen egile Pablo Librado ikertzaileak.

Duela Kristo aurreko 200 urte eta duela 50.000 urte artekoak dira aztertutako laginak. Orotara, Eurasian zehar aurkitutako 273 zaldi arrastoren genomak sekuentziatu dituzte, eta horiek gaur egungo zaldien laginekin alderatu dituzte. Ez da ahalegin txikia izan: 114 erakundetako 162 ikertzailek parte hartu dute bertan

Ordezkapen horren oinarri genetikoak ere argitu dituzte. Bereziki bi gene daude horren atzean. Ondorioztatu dutenez, etxekotze prozesuaren hasieran, GSDMC eta ZFPM1 geneen bi aldaera lehenetsiak izan ziren. Gizakietan, GSDMC geneko zenbait mutazio lotuta dute ornoarteko diskoen gogortzearekin, bizkarreko mina eraginez. ZFPM1 geneak, berriz, aldartean eragina izan dezaketen neuronen garapenean eragiten du. Arratoiekin egindako esperimentuen bidez jakin da gene hori bertan behera uztean antsietatea eta beldurra sortzen direla.

Gene hauen hautespenaren bidez, hobetu ziren bai estresarekiko erresistentzia zein zamak eramateko zuten gaitasuna. Aldagai horiek izan ziren, hain justu, zaldi berriek mundu osoan eskuratu zuten arrakastaren arrazoia, ikertzaileen arabera.

Ikerketa honek aspaldiko eztabaida bati ñabardura garrantzitsua egin dion arren, aukera andana ireki ditu ere. Izan ere, oraingo erronka izango da gertutik aztertzea nola izan zen zaldi berri horien zabalpena, eta baita aurreko zaldi populazioen ordezkapena nola gertatu zen, mugimendu horiek arkeologiaren bitartez ezagutzen denarekin bateratuz. Modu berean, argitu beharko da Jamna kulturako populazioek zaldiekin izan zuten harremana: argi dago zaldiak baliatu zituztela, baina, datu berrien argitara, ez ziren izan etxekotutako zaldiak zabaldu zituztenak.

Erreferentzia bibliografikoa:

Librado, P., Khan, N., Fages, A. et al. (2021). The origins and spread of domestic horses from the Western Eurasian steppes. Nature, 598, 634-640. DOI: 10.1038/s41586-021-04018-9

Egileaz:

Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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El cuarto ángel

Cuaderno de Cultura Científica - Dom, 2021/11/14 - 11:59

Tocó el cuarto ángel… Entonces fue herida la tercera parte del sol, la tercera parte de la luna y la tercera parte de las estrellas; quedó en sombra la tercera parte de ellos; el día perdió una tercera parte de su claridad y lo mismo la noche.

Juan de Patmos (siglo I e.c.) Apocalipsis 8: 12.

La gente abandona las ciudades (detalle) (2010) de Zbigniew Libera. Fuente: Muzeum Sztuki Nowoczesnej w Warszawie

Normalmente pensamos en el colapso o extinción de la humanidad asociándola a catástrofes de origen natural, como las que ocurren tras los toques del segundo (supervolcanes) o del tercer ángel (asteroides o cometas), o también por las de origen antropogénico, como las que anuncian el primer ángel (catástrofe ambiental) o el sexto (guerra nuclear). Sin embargo, también son concebibles colapsos por razones sociales. No conllevarían la extinción humana pero sí la imposibilidad de optar por futuros alternativos, que es otra forma de agotamiento del potencial de desarrollo y progreso del ser humano. No me refiero a progreso material, aunque, muy probablemente, la parálisis intelectual lo anularía. Ciertas distopías, de las que no nos podríamos recuperar, nos abocarían a esa forma de colapso.

La sociedad que describe George Orwell en su novela 1984 sería una de ellas. Bajo determinadas circunstancias, quizás facilitadas por la inacción de una mayoría de seres humanos, un poder totalitario podría llegar a ejercer un control absoluto del destino de la humanidad. A partir del momento en que eso ocurriese, dejaríamos de tener el más mínimo control o capacidad de incidir sobre nuestro futuro. La humanidad quedaría abocada a un porvenir sin margen alguno para optar por diferentes alternativas. Sería una distopía generada por la fuerza del poder totalitario.

Otra forma de distopía podría surgir debido a la acción de fuerzas sociales alimentadas por decisiones individuales o grupales bajo el efecto de ciertos incentivos, pero que conducirían a un nuevo equilibrio indeseado para el conjunto de la humanidad. La forma más fácilmente concebible de esta modalidad de humanidad distópica es la que podría resultar de un proceso conducente a una tragedia de los bienes comunes de ámbito mundial o casi mundial.

La tragedia de los bienes comunes -o comunales- se produce cuando un conjunto de individuos -pueden ser los vecinos de una comunidad, los nacionales de un país o gran parte de los habitantes del mundo- que actúan de forma racional e independiente, destruyen un recurso común (los bienes comunales), aunque tal destrucción no interese a ninguno de esos individuos. El bien común puede ser material (una fuente, los pastos, el suelo del portal o las pesquerías del mundo) o inmaterial (la democracia, un sistema educativo, o la paz entre las naciones). De un modo similar, ciertos procesos automáticos o semiautomáticos podrían conducir a sociedades cerradas y, eventualmente, a una humanidad sin alternativas. Se trataría de una distopía provocada por acciones individuales y grupales voluntarias, pero cuyo resultado no sería deseado por quienes, con sus decisiones, la habrían propiciado.

Estarían, por último, las distopías deseadas. Serían, por ejemplo, las provocadas por sistemas ideológicos -políticos o religiosos- que serían asumidos con carácter universal, aun cuando condujesen a una humanidad cerrada, que ha decidido autolimitar su potencial hasta perder el control sobre su propio destino. Ejemplos de esta variedad de humanidad distópica serían, por ejemplo, la que renuncia al desarrollo científico o tecnológico, la que no reconoce bienes o males morales con resultados dañinos para ciertos grupos, o la que profesa un credo religioso único y obligatorio para todos. También lo sería la que describió Ray Bradbury en Fahrenheit 451, una sociedad que ha decidido prescindir de los libros. En ella el día, como la noche, habrían perdido, al menos, la tercera parte de su claridad.

 

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 El cuarto ángel se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Asteon zientzia begi-bistan #368

Zientzia Kaiera - Dom, 2021/11/14 - 09:00

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.

Biologia

Josu Lopez-Gazpiok Zientzia Kaieran azaldu duenez, Kaliforniako kondorrak partenogenesiz jaio daitezkeela berretsi dute, hau da, arrak ernaldu gabeko arrautzetatik txitak jaio daitezkeela. Hautazko partenogenesia ezaguna eta ohikoa da ornogabe askotan, eta baita zenbait ornodunetan ere, baina arraroa da hegaztietan eta lehen aldiz antzeman da Kaliforniako espezie honetan. Kaliforniako kondorra, Gymnogyps californianus, desagertzeko arrisku larrian dago eta beraz, San Diego Zoo Wildlife Alliance taldeak uste du, partenogenesia espeziearen arrisku egoeraren emaitza izan daitekeela. Azalpen guztiak Kondorraren partenogenesia artikuluan.

Klorofilaren fluoreszentzia behatuz, galdera anitz erantzun daitezke. Horretan dihardu, hain zuzen ere, Jose Ignacio Garcia Plazaola biologoak, UPV/EHUko Landare Biologia eta Ekologia saileko ikertzaileak. Klorofilaren fluoreszentziaren potentziala aztertzen dabil nazioarteko ikerketa bati esker eta honen helburua, hurrengo belaunaldiko basoen eta laboreen kudeaketa hobeago bat lortzea da. Honetarako, dorre, drone, hegazkin eta sateliteez baliatuta, eguzkiak zuzenean eragindako klorofilaren fluoreszentzia (SIF) kalkulatzen dute eta lortutako datuekin emaitza oso interesgarriak lortzen dituzte, hala nola, baso batek barneratzen duen CO2 kantitatea. Datuak Zientzia Kaieran: Fotosintesiaren ezagutzan sakontzen klorofilaren fluoreszentziarekin.

Eboluzioa

Giza garuna txikitzen joan da eboluzioaren puntu batetik aurrera. AEBko ikertzaile-talde baten arabera, txikitze hori duela 3.000 urte inguru nabarmenagoa bilakatu zen eta litekeena da txikitze hori adimen kolektiboaren garapenaren ondorio bat izatea. Ondorio hauek inurrietan egindako ikerketa baten ostean lortu dituzte eta Frontiers in Ecology and Evolution aldizkarian argitaratu dituzte emaitzak. Azaldu dutenez, Homo-en garunak ez du hazkunde ez jarraitu ez unibertsala izan, baina, erregistro fosilaren arabera, handitzen joan da Pleistozenoaren amaierara arte eta hortik aurrera, bolumenaren murrizpen bat nabarmendu da gaur egunera arte. Hainbat arrazoi plazaratu dira hau azaltzeko, hala nola gorputzaren masa galtzea, dieta aldatzea edo auto-etxekotzea. Ikerketa honen egileen ustetan ordea, arrazoia soziokulturala izango litzateke, gizarte konplexuetan norbanakoek ez baitute hain garun handia behar. Ana Galarragak azaltzen du Elhuyar aldizkarian: Giza garuna adimen kolektiboaren ondorioz txikitu dela proposatu dute.

Ingurumena

Atmosferako CO2 kontzentrazioa igotzearekin batera, ur-masen (estuarioen, lakuen, itsasoen…) pH-a murrizten da, azken hauek CO2 gasa absorbatzen baitute eta erreakzio batzuen bidez, hidrogeno protoien kontzentrazioa handitzen baita uretan. Honen harira, uraren azidotasuna (pH murrizpena) ikertu dute Bizkaiko hiru estuarioetan: Urdaibai, Plentzia eta Nerbioi-Ibaizabal estuarioetan, hain zuzen. Hasieran batean, ikertzaileek uste zuten hiru estuario hauen kutsadura maila oso ezberdina izango zela, baina hiru urtez lagindu ostean, Urdaibai eta Plentziako estuarioek portaera antzekoa dutela zehaztu dute. Nerbioi-Ibaizabal estuarioan berriz, Galindo ibaiadarrean oso balio ezohikoak neurtu dituzte. Orokorrean, CO2-aren sistemarekin erlazionatutako parametro guztiak estuarioen gazitasunarekin korrelazio handia daukatela behatu dute. Azalpen guztiak Zientzia Kaieran.

Julen Astigarraga oñatiarrari egin diote elkarrizketa Unibertsitatea.net-en, bere ibilbide zientifikoaren inguruan. Julenek Geografia eta Lurralde Antolamenduko Gradua egin zuen UPV/EHUn eta Australian lanean egon ostean, Ekologia Masterra egin zuen Madrilgo Unibertsitate Autonomoan. Gaur egun,  Madrileko Alcalako Unibertsitate FORECO (Forest Ecology and Restoration Group) ikertaldean dabil tesia egiten, klima-aldaketak basoetan duen eragina ikertzen. Horretarako, azalera handiko nahiz txikiko basoen inbentarioak aztertu dituzte eta bakoitzak klima-aldaketaren aurrean duen portaera aztertu dute. Oraingoz behatu ahal izan duenarekin zera ondorioztatu du: birsortzen ari diren basoen hazkuntzak azkarragoak direla, baina klima-aldaketaren eraginen aurrean zaurgarriagoak izan daitezkeela.

Astronomia

Uxue Razkinek Fiammetta Wilson astronomoa aurkezten digu Zientzia Kaieran. Astronomo hau Lowestoften (Ingalaterra) jaio zen baina Suitza eta Alemanian egin zituen bere ikasketak. Fiammetta hizkuntzetan eta musikan nabarmendu zen, eta orkestra-zuzendari arrakastatsu eta hizkuntzalari ospetsua izan zen, baina 46 urte zituela, Alfred Fowler astronomoak Imperial College Londonen eman zituen ikasgai batzuetara joan ondoren, kalkulu astronomikoetaz maitemindu zen. Une hartan Britainia Handiko Astronomia Elkarteko kide bihurtu zen eta ordutik 1920ra arte, hil zen arte, 10.000 meteoro behatu eta, horietatik, 650 baten ibilbideak kalkulatu zituen zehatz-mehatz. Emakume zientzialari honen lana oso garrantzitsua izan zen, baina haren oihartzuna itzali egin zen ageriko arrazoirik gabe: Fiammetta Wilson astronomoaren suzko bolak.

Agustin Arrieta Canales ingeniariak Drakeren ekuazioari buruzko hitzaldia eman zuen urriaren 24an Gasteizen eta, honen harira, ekuazio berezi honen inguruko azalpenak eman ditu Juanma Gallegok Alea aldizkarian. Drake ekuazioak gure galaxian zenbat zibilizazio aurreratu egon daitezkeen kalkulatzea du helburu. Zehazki, Esne Bidean gurekin komunikatzeko ahalmena duten zenbat zibilizazio egon ote daitezkeen kalkulatzeko balio du. Hau kalkulatzeko Frank Drake astronomoak hainbat faktore deskribatu zituen, besteak beste, zein den bideragarriak izan daitezkeen izarren osaketaren ratioa, zenbatetan egon ote daitezkeen planeta sistemak edo zenbat diren biziarekin bateragarriak. Arrietak dioenez, zibilizazio posible asko egon daitezke ekuazio honen arabera, eta seguruenera teknologia eta denbora kontua izango da horiek aurkitzea. Datu guztiak Alea aldizkarian: “Behar adina teknologiarik ez dugu estralurtarrak topatzeko”.

Geologia

Blanca Martinez geologoak mikropaleontologia arloan garatzen du ikerketa. Hau da, fosil mikroskopikoen azterketaren bidez organismo horiek bizi ziren eremuetako parametro ekologikoen ezaugarriak identifikatu ditzakete ikertzaileek. Ikerketari buruz mintzatzen da eta baita klima-aldaketaz. Martinezen esanetan, erregistro historikoak aztertuz gero ikusten da ezohikoa dela: “Ezin dugu deusekin alderatu; ez dakigu zer gertatuko den. Beraz, egoera ahalik eta naturalenera itzuli behar dugu, garapen ahalik eta iraunkorrenera, gertatuko dena iragarri ahal izateko”. Haren hitzak Berriako elkarrizketa interesgarri honetan: “Planetari ez zaio deus pasatuko; gizakiari, ez dakigu“.

Osasuna

Elhuyar aldizkarian jakinarazi dute bidean daudela COVID-19ari aurre egiteko pilula antibiralak. Molnupiravir eta Paxlovid izena dute antibiral hauek eta SARS-CoV-2aren lehen sintomak izan eta infekzioa baieztatutakoan hartu behar dira. Bost egunetan hartu behar dira pilulak. Lehenak erribonukleosido baten analogoa du, eta birusaren erreplikazioan eragiten du; bigarrenak berriz, proteasa bat inhibitzen du lehenaren eragin bera sortuz. Paxlovid antibiralak ordea, Molnupiravirrenak baino askoz ere emaitza hobeak lortu ditu 2. eta 3. fasean, % 89ko eraginkortasunarekin murriztu baititu ospitaleratzeak eta heriotzak. Molnupiravirrek aldiz, % 50eko eraginkortasuna duela frogatu da.

Dementzia pairatzen duten edadeko pertsonen kopurua, hazten ari da, heriotza-tasa goiztiarrak jaitsi egin baitira. Datuek erakusten dutenez, 65 urtetik gorako hamar biztanletik batek du dementziaren bat. Hala ere, kalkulatzen da mundu mailan soilik dementzien %30 inguru daudela diagnostikatuta. Dementzien artean Alzheimerra da gaitzik ohikoena eta Berrian asteon publikatu dutenez, gaitza listuaren bidez detektatzeko markagailu berri bat garatu du ikerketa-talde batek: “Termometro” bat alzheimerra atzemateko.

Egileaz:

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

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Naukas Bilbao 2021: Oskar Gonzalez – No venderás cuadros a los nazis

Cuaderno de Cultura Científica - Sáb, 2021/11/13 - 12:00

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.

Un juicio por alta traición termina desvelando uno de los grandes engaños de la historia del arte. Oskar Gonzalez nos cuenta el papel pionero de la ciencia en la constatación de la falsedad de la que pasaba por ser la gran obra maestra de Vermeer.



El propio Oskar escribió sobre esta historia en su sección del Cuaderno, kimikArte: El pintor que engañó a los nazis, pero no a la química

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

El artículo Naukas Bilbao 2021: Oskar Gonzalez – No venderás cuadros a los nazis se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Ezjakintasunaren kartografia #373

Zientzia Kaiera - Sáb, 2021/11/13 - 09:00

botoa ematea

Bozkatzea, bai, botoa ematea,… nola hobetu hori berori? Hauteskundeetan hainbat aukera daude: zerrenda itxiak, zerrenda irekiak, zerrendarik gabe, barruti handiak kontuan izanda, barruti txikiak edo barruti bakarrak? Buelta bakarrekoa, bi bueltakoa edo “n” bueltakoa? Ordezkaritza proportzionaleko botazioa, gehiengo soil edo gehiengo kualifikatukoa? Boto-txartel bakarra, ordena alfabetikoaren arabera ordenatukoa, aurreko boto kopuruaren araberakoa edo hainbat boto-txartelekoa? Aurrez inprimatutako edo bete beharrekoak boto-txartelak? Aukera bakar bat ere ez da kalterik gabekoa. Hautaketa bakoitzak gauza batzuen edo besteen alde egin dezake. Jesús Zamora Bonillak azaltzen du Voting theory: the origins artikuluan.

Azken 15 urteetan, material topologikoen munduak hazkunde esponentziala izan du. Izan ere, kimika kuantiko topologikoaren eta haren barietate magnetikoaren garapenak, adierazten du kontu hau hasi besterik ez dela egin. DIPCko ikertzaileek ekarpen garrantzitsuak egin dituzte arlo horretan: Discovering topological materials from symmetry.

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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Naukas Bilbao 2021: Oskar Gonzalez – No venderás cuadros a los nazis

Cuaderno de Cultura Científica - Vie, 2021/11/12 - 11:59

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.

Un juicio por alta traición termina desvelando uno de los grandes engaños de la historia del arte. Oskar Gonzalez  nos cuenta el papel pionero de la ciencia en la constatación de la falsedad de la que pasaba por ser la gran obra maestra de Vermeer.



El propio Oskar escribió sobre esta historia en su sección del Cuaderno, kimikArte: El pintor que engañó a los nazis, pero no a la química

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

El artículo Naukas Bilbao 2021: Oskar Gonzalez – No venderás cuadros a los nazis se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Un termómetro óptico para entornos industriales extremos

Cuaderno de Cultura Científica - Vie, 2021/11/12 - 11:59

El grupo de investigación Applied Photonics Group de la UPV/EHU ha desarrollado un termómetro óptico para el sector industrial basado en una fibra óptica capaz de medir la temperatura en un amplio rango térmico con una alta sensibilidad sin interacción con el entorno.

La temperatura siempre ha sido una variable muy importante en muchos sectores industriales. Ciertas aplicaciones industriales requieren además una alta sensibilidad ya que existen procesos críticos en los que la medición precisa de la temperatura en tiempo real es esencial para la calidad del producto o para evitar accidentes o averías. Además, habitualmente, los entornos en los que se llevan a cabo estas mediciones provocan que los dispositivos estén sometidos a altos niveles de estrés que pueden reducir su vida útil. Así, por ejemplo, las altas temperaturas en el interior de las turbinas de los motores de aviación; la producción de productos petroquímicos, muchos de ellos inflamables o directamente explosivos, que hay mantener dentro de estrictos rangos de temperatura; o la industria alimentaria donde algunos productos deben conservarse a temperaturas bajo cero.

Existe pues una demanda de termómetros altamente sensibles y robustos capaces de operar en amplios rangos térmicos. Hoy en día, los termómetros electrónicos son los dispositivos más extendidos para la detección de la temperatura en la industria. Entre ellos, los termopares son una tecnología fiable y barata. Pero pueden no ser los mejores candidatos cuando hay que utilizarlos en entornos con gases inflamables, por ejemplo, porque pueden interactuar de forma indeseada con esos gases. En las últimas décadas han aparecido varios sensores basados en fibra óptica como alternativa para superar dicha limitación gracias a su pasividad y su sensibilidad intrínseca a la temperatura.

Por ello, “en este trabajo hemos desarrollado un termómetro basado en una fibra óptica muy especial capaz de soportar condiciones de trabajo extremadamente exigentes. Se trata de la fibra óptica multinúcleo que obtenemos gracias a un acuerdo de colaboración con la Universidad Central de Florida. La fibra óptica común, por ejemplo, es la fibra que nos llega a casa. Se trata de una carretera convencional con un solo carril por sentido de marcha. La fibra óptica multinúcleo sería equivalente a una autopista en la que hay múltiples carriles en cada sentido por los que puede ir la luz. De ahí que las propiedades tanto de transferencia de datos como de cantidad de luz que puede transmitirse se multiplican”, explica Josu Amorebieta investigador del grupo de investigación Applied Photonics Group de la UPV/EHU.

“Para desarrollar el termómetro hemos analizado teóricamente y en detalle cómo afecta la temperatura a las fibras multinúcleo para predecir de esta forma la geometría más sensible a la temperatura. El diseño del termómetro le permite funcionar en un amplio rango térmico (desde los -25 hasta los 900 grados Celsius) y su construcción es lo suficientemente compacta y robusta como para soportar entornos adversos”, añade Josu Amorebieta.

Según el personal investigador del grupo Applied Photonics Group de la UPV/EHU, “los resultados sugieren que el nuevo termómetro óptico es tan preciso como cualquier termómetro electrónico con la ventaja de ser inerte, compacto y fácil de fabricar”. Este prototipo es un importante paso en el camino hacia los termómetros ópticos comercialmente viables.

Referencia:

Josu Amorebieta, Angel Ortega-Gomez, Rubén Fernández, Enrique Antonio-Lopez, Axel Schülzgen, Joseba Zubia, Amezcua-Correa, Gaizka Durana & Joel Villatoro (2021) Sensitivity-optimized strongly coupled multicore fiber-based thermometer Optics and Laser Technology DOI: 10.1016/j.optlastec.2021.107532

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

El artículo Un termómetro óptico para entornos industriales extremos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Fiammetta Wilson astronomoaren suzko bolak

Zientzia Kaiera - Vie, 2021/11/12 - 09:00

Gaueko zerua behatzeak ia Fiammetta Wilson (1864-1920) astronomoa akabatzen du. Gerran, polizia batek Alemaniako espioi batekin nahastu zuen Fiammetta, linterna moduko bat erabiltzen zuen erregistro astronomikoak egiteko, eta poliziak pentsatu zuen argi harekin zepelinak seinalatzen zituela. Ozta-ozta libratu zen hiltzeaz, auskalo, agian izar iheskor bati desio bat eskatuko zion eta horrek lagundu zion. Ez da zaila, milaka ikusi baitzituen.

1. irudia: Fiammetta Wilson astronomoa 1915. urtean. (Argazkia: Lafayette – Knowledge and Illustrated Scientific News, 12. liburukia (1915) –  Domeinu publikoko irudia. Iturria: Wikimedia Commons)

Ez zen hiltzeaz libratu zen une bakarra. Esaten dutenez orduak ematen zituen etxeko lorategian behaketak egiten, aire zabalean eta bere auzoan atsedenik gabe erortzen ziren bonben metraila saihestu zuen hainbatetan.  Bai, Lehen Mundu Gerra zen baina berak zeruko izarrei begira ematen zituen orduak, ez hegazkin bonbaketariei.

Fiammettaren une ia tragikoek ederki erakusten dute haren adorea, espazioa ikuskatzeko beharra (baita zerua lainotuta zegoenean ere) ordu luzez, besterik kontuan hartu gabe.

Alice Grace Cook astronomoa izan Fiammetta Wilsonen lankidea izan zen eta hark esaten zuenez Fiammettaren “espiritu ausartak” ahalbidetu zion besteek huts egin zuten lekuan arrakasta izatea. Egia esan, ez zegoen ezer heroikorik astronomoan, nahiz eta epikoa zuen guztia bere izena zen —Fiammetta (sugarra) izeneko pertsona batek ezin du oharkabean pasatu—. Hala ere, arrakasta ez da pertseberantziarekin eta lan isilarekin bateraezina; haren lana oso garrantzitsua izan zen, baina haren oihartzuna itzali egin zen ageriko arrazoirik gabe.

Fiammetta Wilson2. irudia: Asteroide-gerrikotik datozkigun diametro txikiko objektuei deitzen zaie meteoroide. Euren bidean Lurraren atmosferarekin topo egiten dutenean desintegratzen hasten dira eta izar iheskor, izar uxo edo suzko bola bezala ezagutzen ditugu. (Argazkia: OpenClipart-Vectors – Pixabay lizentziapean. Iturria: Pixabay.com)

Fiammetak aurorak, argi zodiakala, kometak eta meteoroak aztertu zituen (fenomeno argitsu hori meteoroide batek Lurraren atmosfera zeharkatzen duenean gertatzen da, eta lagunartean, “izar uxo” edo “suzko bola” deitzen zaio). Bere lana egiteko, egurrezko plataforma bat eraiki zuen lorategian; horri esker, espazioa ikusi ahal izan zuen zuhaitzen adaburuen eragozpenik gabe. 1910ean Britainia Handiko Astronomia Elkarteko (British Astronomical Association) kide bihurtu zen eta ordutik 1920ra arte, hil zen arte, 10.000 meteoro behatu zituen, eta 650 meteoroen ibilbideak kalkulatu zituen zehatz-mehatz. 1916tik 1919ra bitartean, Astronomia Elkarteko Meteoroen saileko zuzendari ere izan zen, Alice Grace Cookekin batera.

Musikatik zientziara

Lowestoften (Ingalaterra) jaioa, Fiammettak etxe-irakasle batekin ikasi zuen etxean, eta Lausana hirian (Suitza) eta Alemaniako ikastetxe batean osatu zuen bere prestakuntza akademikoa. Han, urte batez ikasi zuen.

Txiki-txikitatik aita (medikua zen) ahalegindu zen alabarengan natur zientziekiko maitasuna sustatzen. Aldiz, Fiammetta hizkuntzetan eta musikan nabarmendu zen. Izan ere, orkestra-zuzendari arrakastatsu eta hizkuntzalari ospetsua izan zen. Baina Alfred Fowler astronomoak 1910ean Imperial College Londonen eman zituen klase batzuetara joan ondoren, pentagramak eta letrak albo batera utzi eta kalkulu astronomikoetan murgildu zen. Bat-bateko maitemina izan zen.

Britainia Handiko Astronomia Elkartean behatzaile gisa aritu ondoren, Royal Astronomical Society-ko kide hautatu zuten 1916an. Gogoan izan behar da XIX. mendean elkarte horrek ohorezko beka eman ziela Caroline Herschel eta Mary Somerville zientzialariei, baina erakundeak uko egin zion emakumeak eskubide osoko kide gisa onartzeari. Gerra Handiaren ondorioz postu zientifiko gehienak emakumeen esku geratu ziren, honek pixkanaka aldaketak ekarri zituen eta emakumeen lanaren merezitako aintzatespena bultzatu zuen.

Urte horretan bertan, Fiammetta Société d’astronomie d’Anvers  eta  Frantziako Elkarte Astronomikoko kide bihurtu zen. Garai hartan, bere behaketen inguruko artikulu zientifikoak idatzi zituen, eta horietako bi Elkarte Astronomikoan argitaratu zituen. 1920an, E. C. Pickering beka eman zioten Harvard Collegeko Behatokian ikertzaile gisa lan egiteko, baina, zoritxarrez, hil eta berehala jakinarazi zuten berria.

Erraza da Fiammetta udako gau batean bere lorategian imajinatzea, behaketetarako egin zuen egurrezko plataformaren gainean zeruari begira. Ez du galdu nahi zeru zabal horretako ezertxo. Erne eta lasai; bera da, zalantzarik gabe, gaua zaintzen duen astronomoa.

Iturriak:

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Egileaz:

Uxue Razkin kazetaria da.

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En las entrañas de nuestro planeta

Cuaderno de Cultura Científica - Jue, 2021/11/11 - 11:59

 

En 1864 Julio Verne publicó su novela “Viaje al centro de la Tierra”, en la que imaginaba nuestro planeta como una especie de queso gruyère en donde era posible encontrar pasadizos que nos conducían, directamente, al interior hueco de nuestro planeta. Sin embargo, y gracias a siglo y medio de avances en las técnicas de estudio geológicas, hoy sabemos que esta fantástica idea no era muy acertada.

Aunque solemos representar a la Tierra como una esfera casi perfecta, en realidad, debido a la rotación que realiza sobre sí misma, se asemeja más a un elipsoide de revolución que se encuentra parcialmente achatado por los polos, por lo que tiene un diámetro máximo de 12.756 km y un diámetro mínimo de 12.714 km, con un radio promedio de unos 6370 km. Y en cuanto a su estructura interna, que es el tema que nos ocupa hoy, podríamos definir nuestro planeta como una cebolla, ya que está formado por diversas capas concéntricas superpuestas una encima de la otra. Pero a la hora de nombrar y describir cada una de esas capas, nos encontramos con dos divisiones diferentes de acuerdo a qué propiedades físicas de los materiales queramos hacer alusión.

Divisiones internas de la Tierra de acuerdo a la composición química y a las propiedades físicas de los materiales. Autoría: Tarbuck, E.J., Lutgens, F.K. y Tasa, D.G. (2009). Earth Science, 12th Edition. Ed. Pearson Prentice Hall, Estados Unidos. Fair use.

La primera división interna que hacemos de nuestro planeta responde a la composición química de los materiales que lo conforman, que tiene que ver directamente con la densidad de los elementos químicos. Cuando nuestro planeta estaba comenzando a formarse, los elementos más densos, es decir, los más pesados, se quedaron en el interior de la Tierra, mientras que los menos densos y, por tanto, más ligeros, migraron hacia la parte más externa. Por este motivo, tenemos composiciones químicas diferentes según aumentamos en profundidad, lo que nos permite definir tres grandes capas en nuestro planeta:

La corteza, que es la capa más externa o superficial de la Tierra y está formada principalmente por silicatos de aluminio y magnesio. Podemos dividirla en corteza oceánica, que se encuentra por debajo de la columna de agua de los océanos y tiene un espesor de entre 7 y 12 km, y corteza continental, que posee un espesor promedio de unos 30 km, aunque llega hasta profundidades de 70 km por debajo de las grandes cordilleras, como el Himalaya. Al límite inferior de la corteza, cuya profundidad oscila entre los 7 y los 70 km, se le denomina discontinuidad de Mohorovicic, o “la Moho”, como la conocemos de manera cariñosa en geología.

Justo por debajo de la corteza y hasta los 2900 km de profundidad nos encontramos con el manto, que está compuesto mayoritariamente por silicatos de hierro y magnesio. También aquí podemos hacer una diferenciación en dos partes, el manto superior y el manto inferior, cuyo límite se encuentra aproximadamente a 660 km de profundidad y se conoce como discontinuidad de Repetti.

Finalmente tenemos el núcleo, formado por hierro y níquel y que está separado del manto por la discontinuidad de Gutenberg. El núcleo también se divide en dos subcapas, el núcleo externo y el núcleo interno, cuyo límite aparece a unos 5150 km de profundidad en la discontinuidad de Lehmann.

La otra división que hacemos de la estructura interna de nuestro planeta se corresponde con las propiedades mecánicas de los materiales que lo componen. En este caso, los principales parámetros físicos a tener en cuenta son la presión y la temperatura. Resulta que, según aumentamos en profundidad hacia el interior de la Tierra, tanto la presión como la temperatura son cada vez más altas, por lo que la acción combinada de ambos parámetros físicos provoca un cambio en el comportamiento mecánico de los materiales que nos vamos encontrando. De esta manera, se puede subdividir nuestro planeta en cuatro capas:

La litosfera, que es la capa sólida y rígida exterior y abarca toda la corteza y parte del manto superior. También se divide en litosfera oceánica y litosfera continental, por lo que su espesor oscila entre los 70 km y los 150 km.

A continuación tenemos la astenosfera, que es un semisólido plástico y viscoso que comprende el resto del manto superior.

Por debajo aparece la mesosfera, algo más sólida que la astenosfera pero cuyos materiales mantienen un comportamiento plástico. Se corresponde con el manto inferior.

Y, por último, encontramos la endosfera, en la que podemos diferenciar el núcleo externo que es líquido y el núcleo interno que es sólido.

De esta manera, utilizaremos una nomenclatura u otra para las capas internas de la Tierra dependiendo de a qué propiedades de los materiales nos queramos referir. Si hacemos alusión a la composición química, usaremos los términos corteza, manto y núcleo para dividir nuestro planeta. Sin embargo, si queremos referirnos al comportamiento mecánico, emplearemos los conceptos de litosfera, astenosfera, mesosfera y endosfera. Incluso, podemos mezclar ambas divisiones y usar términos compuestos tales como manto astenosférico si queremos reseñar tanto la composición como las propiedades mecánicas de los materiales. Pero recordad que estos términos ni son sinónimos ni son intercambiables, por lo que no es lo mismo hablar de la corteza que hablar de la litosfera.

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 En las entrañas de nuestro planeta se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Uraren azidotasuna Bizkaiko hiru estuarioetan: Urdaibai, Plentzia eta Nerbioi-Ibaizabal

Zientzia Kaiera - Jue, 2021/11/11 - 09:00

Lurraren %70a estaliz, ozeanoek zeregin handia dute planetaren prozesu gehienetan. Azken 200 urteetan CO2-aren emisioak gorakada handia izan du gizakien jarduera dela eta. Ondorioz, atmosferako CO2-aren kontzentrazioa bolumeneko milioiko 280 partetik (280 ppm) 415ppm ingurura igo da garai aurre-industrialetik gaur egunera.

Zenbait ikerketen arabera, 2100. urterako kontzentrazioak 936ppm-ko mailetara irits daitezke isuriek orain arte bezala jarraituz gero. CO2-aren hazkundeak bi efektu nagusi ditu: alde batetik, tenperatura globalaren igoera da, hau da, berotegi efektuaren areagotzea; eta bestetik, ozeanoen azidotasuna.

Ozeanoek CO2-a absorbatzen dute, eta ondorioz, atmosferan dagoen kontzentrazioa murrizten da, baina honek uraren pH-a txikitzen du. Itsasoko uraz gain, bereziak diren hainbat gune ikertzearen beharra agertu da ere, hala nola estuarioak. CO2-aren hazkundearen efektuak ur sistema hauetan ez dira gehiegi aztertu eta oso garrantzitsuak dira animalia eta landare espezie askoren bizileku baitira.

Azidotasuna aztertzeko lau parametro erabiltzen dira:

  1. alkalinitate totala (TA),
  2. disolbatutako karbono ezorganikoa (DIC),
  3. pH-a,
  4. iheskortasuna (fCO2).

Beraien arteko erlazio termodinamikoa dela eta, esperimentalki soilik neurtu behar dira bi beste biak kalkulatu ahal izateko. Lau parametro hauen azterketa bat egin da Bizkaiko hiru estuarioetan: Urdaibai (UR), Plentzia (PL) eta Nerbioi-Ibaizabal (NI). Estuario hauek aukeratu ziren beren arteko kutsadura maila oso ezberdina izango zelakoan. Laginketak 3 urtez egin ziren, urtaro bakoitzean, estuarioen arteko berdintasunak eta ezberdintasunak ikusi nahian eta baita denborarekiko joerak aztertu nahian.

azidotasunaIrudia: CO2 misioen hazkundeak bi efektu nagusi ditu: berotegi efektuaren areagotzea eta ozeanoen azidotasuna. (Argazkia: Inactive account – ID 12019 – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Lortutako emaitzek erakutsi dute CO2-aren sistemarekin erlazionatutako parametro guztiak korrelazio handia daukatela gazitasunarekin. Beraz, parametro hauen normalizazioa egiten ez bada, emaitzak marearen momentuaren menpe egongo dira. Orain arte bibliografian aurki daitezkeen normalizazioak gazitasun aldaketa txikientzako baino ez dute balio eta lan honetan aztertutako estuarioen kasuentzako ez dira erabilgarriak.

TA eta DIC-ari dagokienez, PL-n eta UR-n, ekarpen nagusiena ibaitik dator hauen arroa mugikorrak diren karbonato-mineralez osatuta daudelako. Beraz, estuarioetan aurkitzen diren balioak azaltzeko, inguruko geokimika kontuan izan behar da. Nerbioi-Ibaizabalen aldiz, balio altuenak Kadagua, Asua eta Gobela ibaiadarretatik datoz. pH-ari dagokionez, PL eta UR estuarioetan ibaiko laginek erakutsi dute pH balio altuenak berriro ere. Honek laguntzen du aurretik aipatutako teoria, hauen arroa mugikorrak diren karbonato-mineralez osatuta daudela. Izan ere, karbonato ioiak pH handitzen du. NI-n atentzioa eman du Galindo ibaiadarrak erakutsitako pH balio baxuak, pH = 7 bezain balio baxuetara heldu delarik. Hau oso arraroa da ur natural hauetan eta aurki daitekeen azalpen bakarra antropogenoa da. Honekin erlazionatuta, ibaiadar honek iheskortasun balio altuenak erakutsi ditu, atmosferikoa baino 25 aldiz altuagoa.

Emaitza hauek guztiak kontuan izanda, esan daiteke PL eta UR estuarioak antzeko portaera daukatela, CO2-aren sistemari dagokionez, eta beste edozein estuariotan topa daitekeenaren antzekoa. Ibaitik datozen balio altuak arroaren geokimikari dagozkie eta beraz, normaltzat har daitezke. Bestalde, orokorrean NI-n aurkitutako balioak normalak izan arren, Galindo ibaiadarrean oso balio ezohikoak aurkitu dira. Kontuan izanda ibai hau zenbait fabriketatik pasatzen dela, badirudi pH balio baxu hauek isuri bati dagozkiela. Bilbo inguruko laginketa puntuek ere balio ez-ohikoak erakutsi dituzte.

Artikuluaren fitxa:
  • Aldizkaria: Ekaia
  • Zenbakia: Ekaia, ale berezia 2020
  • Artikuluaren izena: Uraren azidotasunari buruzko ikerketa Bizkaiko hiru estuarioetan: Urdaibai, Plentzia eta Nerbioi-Ibaizabal.
  • Laburpena: Lurraren % 70 estaltzen dutelarik, ozeanoek zeresan handia dute planetaren prozesu gehienetan. Azken 200 urteetan CO2-aren emisioak gorakada handia izan du gizakien jarduera dela eta. Horren ondorioz, atmosferako CO2-aren kontzentrazioa 280 ppm-tik 415 ppm ingurura igo da garai aurreindustrialetik gaur egunera bitartean. Zenbait ikerketaren arabera, 2100. urterako kontzentrazioak 936 ppm-ko mailara irits daitezke, isuriek orain arte bezala jarraituz gero. CO2-aren hazkundeak bi efektu nagusi ditu: alde batetik, tenperatura globalaren igoera, hau da, berotegi efektuaren areagotzea; eta bestetik, ozeanoen azidotasuna. Ozeanoek CO2-a absorbatzen dute, eta, ondorioz, atmosferan dagoen kontzentrazioa murrizten da, baina horrek uraren pH-a jaitsiarazten du. Itsasoko uraz gain, bereziak diren hainbat gune ikertzearen beharra ere agertu da, hala nola estuarioak. CO2-aren hazkundeak ur-sistema horietan izan dituen efektuak ez dira gehiegi aztertu, eta oso garrantzitsuak dira, zeren eta animalia- eta landare-espezie askoren bizileku baitira. Azidotasuna aztertzeko, lau parametro erabiltzen dira: alkalinitate totala, disolbatutako karbono ezorganikoa, pH-a eta iheskortasuna. Haien arteko erlazio termodinamikoa dela eta, esperimentalki soilik bi neurtu behar dira beste biak kalkulatu ahal izateko. Lan honetan, alkalinitate totala eta disolbatutako karbono ezorganikoa neurtu dira. Lau parametro horien azterketa egin da Bizkaiko hiru estuariotan: Urdaibai, Plentzia eta Nerbioi-Ibaizabal. Laginketak hiru urtez egin ziren, urtaro guztietan, estuarioen arteko berdintasunak eta ezberdintasunak ikusi nahian, bai eta denborarekiko erlazioak aztertu nahian ere.
  • Egileak: Leire Kortazar, Luis Ángel Fernández
  • Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
  • ISSN: 0214-9001
  • eISSN: 2444-3255
  • Orrialdeak: 125-144
  • DOI: 10.1387/ekaia.21030
Egileez:

Leire Kortazar, 35q Luis Ángel Fernández UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Kimika Analitikoa Saileko eta Plentziako Itsas Estazioko (PiE) ikertzaileak dira.

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

 

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Tomás Rodríguez Bachiller: matemático, ingeniero y traductor de textos científicos

Cuaderno de Cultura Científica - Mié, 2021/11/10 - 11:59

 

En su habitual sonrisa, aparentemente ingenua, casi infantil, destellaba, en efecto, suavemente, esa lumbre de benévola ironía que hemos visto lucir en otras nobles y selectas personalidades, y que revela, junto a ese fondo de milenario saber humano que no se hace ilusiones, la más amplia y exquisita tolerancia.

Fragmento de la necrológica de Tomás Rodríguez Bachiller por Antonio Rodríguez Huéscar, El País, 30/10/1980

Tomás Rodríguez Bachiller. Imagen extraída de la Gaceta de la RSME.

 

Tomás Rodríguez Bachiller nació en Hong Kong el 10 de noviembre de 1899. Su padre, Tomás Rodríguez, era vicecónsul de España en la entonces colonia británica. Su madre era Julia Bachiller. Era el tercero de dos hermanas (Julia y Pilar, nacidas del primer matrimonio de su padre) y tres hermanos (él, Ángel y Jesús). Su madre falleció al dar a luz a Jesús.

Estudió en el Instituto Cardenal Cisneros de Madrid, graduándose en 1916. Se matriculó después en la Universidad Central de Madrid: deseaba estudiar matemáticas. Pero su padre pensaba que estos estudios no le proporcionarían una carrera exitosa. Así, en 1918, Rodríguez Bachiller comenzó sus estudios en la Escuela de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Madrid, sin abandonar por ello sus estudios de matemáticas. Algunos de sus profesores fueron Luis Octavio de Toledo (1857-1934), Julio Rey Pastor (1888-1962) y José Ruiz Castizo (1857-1929) que le enseñaron Análisis Matemático, y Cecilio Jiménez Rueda (1858-1950), Miguel Vegas (1865-1943) y José Gabriel Álvarez Ude (1876-1958) fueron sus profesores docentes de Geometría. También estudió Mecánica Celeste con José María Plans (1878-1934).

En enero de 1921, Tullio Levi-Civita (1873-1941) visitó Madrid para dictar un curso sobre Mecánica clásica y relativista. Rodríguez Bachiller, que tenía conocimientos de alemán, francés, inglés e italiano, tomó notas durante las lecciones del matemático italiano y las tradujo al castellano, aunque nunca llegaron a publicarse.

En 1923, el físico Albert Einstein (1879-1955) visitó España para impartir una serie de conferencias públicas sobre relatividad. Rodríguez Bachiller fue uno de los invitados a asistir; debía tomar notas y preparar unos resúmenes de las conferencias. En aquel momento había terminado sus estudios de matemáticas, aunque continuaba con los de ingeniería. Los resúmenes preparados por el matemático español se publicaron en el periódico El Debate, con la satisfacción del físico, que le confesó que«en ningún otro país del mundo se había hecho tan bien».

Gracias a una beca de la Facultad de Ciencias de Madrid, Rodríguez Bachiller pasó el curso académico 1923-1924 en Francia. Allí asistió a los cursos de Émile Borel (1871-1956) sobre elasticidad, de Jules Drach (1871-1949) sobre transformaciones de contacto, de Charles Émile Picard (1856-1941) sobre curvas y superficies algebraicas, de Élie Cartan (1869-1951) sobre mecánica de fluidos, de Jacques Hadamard (1865-1963) sobre ecuaciones diferenciales, de Claude Guichard (1861-1924) sobre geometría diferencial y transformaciones de Laplace, de Henri Lebesgue (1875-1941) sobre topología y de Ernest Vessiot (1865-1952) sobre ecuaciones diferenciales parciales y teoría de grupos.

Al regresar a Madrid en 1924, Rodríguez Bachiller dictó el primer curso de topología impartido en España.

En octubre de 1925 fue nombrado profesor ayudante en la Facultad de Ciencias de Madrid. Además, fue un activo colaborador de la Revista de la Sociedad Matemática Española. Su conocimiento de idiomas le permitió revisar varios trabajos de matemáticos europeos, en particular los artículos sobre topología de Maurice Fréchet (1878-1973), las tesis doctorales de Luigi Fantappié (1901-1956) sobre geometría algebraica y de Louis Antoine (1888-1971) sobre topología, o la monografía L’Analysis situs et la Géométrie algébrique de Solomon Lefschetz (1884-1972). También se ocupaba de la correspondencia con matemáticos extranjeros que publicaron en los primeros números de la Revista de la Sociedad Matemática Española, además de traducir algunos de sus artículos a castellano.

En octubre de 1932, Rodríguez Bachiller se convirtió en profesor interino de la Facultad de Ciencias de Madrid al quedar vacante la Cátedra de Ecuaciones Diferenciales. En 1935, tras pasar las pruebas correspondientes, fue nombrado profesor de Teoría de Funciones, aunque al carecer de un doctorado, le informaron de que debía presentar una tesis antes de poder ocupar la Cátedra. Presentó su tesis Axiomática de la dimensión y la defendió el 27 de agosto de 1935, aunque nunca fue publicada.

Al final de la Guerra Civil, debido a su simpatía por el bando republicano, fue tratado con recelo por el régimen franquista y descalificado para ocupar cargos de dirección y confianza. Aunque pudo volver a ocupar su Cátedra en diciembre de 1939.

En 1941 escribió Comentarios sobre álgebra y topología y, al año siguiente, Sulle superficie del quarto ordine contenenti una conica. Fueron sus últimos trabajos de investigación, aunque mantuvo su interés por la topología e impartió docencia sobre esta disciplina en muchas ocasiones.

En 1947 realizó una visita de cinco meses a Estados Unidos gracias a una beca de Junta de Relaciones Culturales del Ministerio de Relaciones Exteriores. En la Universidad de Illinois en Urbana trabajó con Oscar Zariski (1899-1986), y en Princeton con Solomon Lefschetz (1884-1972), Emil Artin (1898-1962) y Claude Chevalley (1909-1984).

En 1954 comenzó una serie de estancias en la Universidad de Puerto Rico, un lugar especial para el matemático ya que allí había nacido su hermano Jesús y estaba enterrada su madre.

En 1969 se retiró, falleciendo con 80 años, el 9 de julio de 1980.

Referencias

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

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Fotosintesiaren ezagutzan sakontzen klorofilaren fluoreszentziarekin

Zientzia Kaiera - Mié, 2021/11/10 - 10:21

Zenbat karbono dioxido atmosferiko barneratzen du baso batek fotosintesiaren bidez? Zein landare barietate dira aldaketa orokorrarekiko sentikortasun gutxien dutenak? Galdera horiek erantzun ahal litezke klorofilaren fluoreszentzia behatu eta aztertuz gero.

Klorofilak, landareek eta algek eguzkiaren argia hartzeko erabiltzen duten pigmentu berdeak, argi gorri ahula igortzen du fotosintesian. Klorofilako fluoreszentzia bezala ezagutzen da fenomeno hau eta fotosintesiaren bat-bateko tasari buruzko informazioa transmititzen du.

fluoreszentziaIrudia: “Klorofilako fluoreszentzia” deritzon fenomenoa ikusezina da gizakion begientzat.  (Argazkia: AStoKo – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Duela zenbait hamarkadatatik ezagutzen dira klorofilaren fluoreszentzia hosto batean edo maila azpizelularrean neurtzea eta interpretatzea ahalbidetzen duten manipulazio-metodoak. Hala ere, duela gutxira arte ezin izan da kalkulatu eguzkiak zuzenean eragindako klorofilaren fluoreszentzia (SIF), eta ekosistema batean eta eskualde-mailan irudiak lortzea.

Jose Ignacio Garcia Plazaola biologoak, UPV/EHUko Landare Biologia eta Ekologia saileko ikertzaileak, nazioarteko ikerketa baten parte hartu klorofilaren fluoreszentziaren potentziala aztertu eta honen eta fotosintesiaren arteko kate-maila ezagutzeko. Lanak landare edo ekosistema baten zatien dinamika fotosintetikoarekin lotutako datuak argitzen lagunduko du. Bestalde, lagungarria izan daiteke ere landareen fenotipifikazio fisiologikoan eta hauen estresa detektatzeko ere. Beraz, ikerketak tresnak eman ditzake hurrengo belaunaldiko basoak eta laboreen kudeaketa hobeago baterako.

Teknologia bidelagun

Gaur egungo SIF neurketak dorre, drone, hegazkin eta sateliteetan muntatutako sentsore optiko hiperespektralen bidez egiten dira. Esate baterako, Europako Espazio Agentziaren FLuorescence EXplorer (FLEX) misioa programatuta dago 2024an espaziora bidaltzeko eta SIFen mapa globalak emango ditu ehunka metro gutxi batzuen bereizmenarekin. Garapen horiek bidea errazten dute landare ekofisiologian, ekologian, biogeokimikan eta doitasunezko nekazaritzan eta basogintzan hainbat aplikazio zientifiko eta komertzialetarako.

Jose Ignacio Garcia Plazaola ikertzailearen esanetan, “Tresna horiek aukera ematen dute fotosintesi espazialeko eta 3Dko ikerlanak egiteko, eta horrek lagunduko du landare edo ekosistema baten zati desberdinen dinamika fotosintetikoarekin lotutako arazoak konpontzen, mundu errealeko baldintzetan. SIF sistema, fenotipifikazio fisiologikoan eta estresaren detekzio aurre-bisualean ere aplika daiteke, hurrengo belaunaldiko laboreak eta oihanak maneiatzeko tresna indartsua baita”.

Etorkizunera begira, eta helburu horiek betetzeko, diziplina anitzeko eta eskala ugaritako lankidetza azterlanak egin behar dira. Landare biologiaren, teledetekzioaren, agronomiaren eta basogintzaren esperientzia uztartu behar dira eguzkiak zuzenean eragindako klorofilaren fluoreszentziaren (SIF) informazioa aplikazio berritzaileetan bihurtzeko.

Iturria:

UPV/EHU prentsa bulegoa: Klorofilaren fluoreszentzia, ekosistemen funtzionamenduari buruz dugun ikuspegia argitzen duen fotosintesiaren argia

Erreferentzia bibliografikoa:

Porcar-Castell, A., Malenovský, Z., Magney, T. et al. (2021). Chlorophyll a fluorescence illuminates a path connecting plant molecular biology to Earth-system science. Nature Plants, 7, 998–1009. DOI: https://doi.org/10.1038/s41477-021-00980-4

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Alfred Werner, químico hasta la extenuación

Cuaderno de Cultura Científica - Mar, 2021/11/09 - 11:59
Imagen oficial de Werner que se conserva en la Biblioteca del Politécnico de Zúrich (ETH Zürich)

Alfred Werner nació en 1866 en uno de esos lugares marcados por la guerra en la vieja Europa, una de esas ciudades en la frontera entre imperios que cambiaba de manos según soplase el viento. Mulhouse tenía tendencia a ser francesa, la mayoría de sus habitantes se sentían franceses, a pesar de que sus apellidos eran una mezcolanza de prusianos y galos. Siendo Alfred niño, la guerra franco-prusiana de 1870 hizo que la ciudad cambiase de nuevo de manos, siendo anexada al recién formado Reich Alemán diseñado por Otto von Bismarck para mayor gloria del káiser Wilhelm.

Muchos ciudadanos con lazos franceses abandonaron la ciudad, no así los padres de Alfred, que prefirieron quedarse y resistir, hablando francés en casa aunque estuviese expresamente prohibido. Ya adulto, Alfred recordaría cómo disparaba su fusil de juguete contra los soldados alemanes y su mesa de despacho en Zúrich estaba presidida por un trozo de bomba que recogió cerca de su casa siendo niño.

Alfred no fue precisamente un alumno ejemplar y, como precaución, solía llevar trozos de cartón dentro de sus pantalones con la idea de aliviar el castigo físico que suponía saltarse clases. Los biógrafos de Werner hablan de rebeldía frente a la extrema rigidez del sistema de enseñanza alemán, la misma que años después mostraría Einstein. Sin embargo, Alfred era muy experimental a la par que teórico: sus escapadas las empleaba en hacer experimentos químicos detrás de un granero cercano y está documentada al menos una explosión en su habitación.

Entre 1885 y 1886 Alfred tuvo que hacer el servicio militar en Karlsruhe, donde aprovechó para asistir a las conferencias que Engler daba en el Politécnico local. En 1886 toma la decisión de alejarse de conflictos y se matricula en el Politécnico de Zúrich. En 1889 se diploma en química técnica y, a pesar de suspender varios exámenes de matemáticas en su primer intento, consigue su doctorado en 1892, tras una estancia de casi dos años en París, con una tesis sobre la disposición espacial de moléculas que contienen nitrógeno, con Arthur Hanztsch como director y Marcellin Berthelot como codirector. Al igual que Einstein, si bien realizó su trabajo en el Politécnico el doctorado se lo otorgó la Universidad de Zúrich.

Los años 1892 y 1893 fueron de subsistencia para Alfred, trabajando como privat dozent, profesor sin sueldo (lo que sus alumnos le pagasen), en la Universidad de Zúrich. En 1893 se convirtió e profesor asociado de la Universidad con un modesto salario, sucediendo a Victor Merz como profesor de química orgánica. En 1895 adquiriría la nacionalidad suiza y, a pesar de tener ofertas de Viena, Basilea o Wurzburg, decide quedarse en la Universidad de Zúrich aceptando la plaza de catedrático con sólo 29 años. Pero, ¿qué había hecho Alfred en este tiempo para escalar así de rápido?

Alfred hizo su primera investigación química independiente con 18 años y su interés siempre había estado en la frontera entre la química orgánica y la inorgánica, alrededor del problema de la valencia y la estructura de los compuestos químicos. Un par de años después de su doctorado, obsesionado como estaba con el problema, cuenta la leyenda que una noche se despertó sobresaltado a las dos de la madrugada, saltó de la cama y se puso a escribir. A las cinco había terminado “Contribución a la constitución de los compuestos inorgánicos”, el artículo que sentaba las bases de la teoría actualmente aceptada sobre los compuestos de coordinación, también llamados complejos.

Alfred proponía flexibilizar las ideas de Kekulé, de una valencia rígida en una dirección, a una esfera de fuerza con el centro en el átomo. Sugería la existencia de un número de coordinación, que sería el número de ligandos que un determinado átomo metálico buscaría adquirir. Estas ideas eran controvertidas pero lo suficientemente interesantes como para asegurarle un puesto en la universidad.

Con el futuro asegurado, se dejó barba y bigote para intentar conseguir un poco de respeto por parte de los alumnos y colegas, se casó con una chica suiza y se dispuso a fundar una familia y a probar su teoría. La familia estuvo completa 8 años después. Probar la teoría le costaría 20 años de trabajo incansable.

La rutina era siempre la misma: sugería una estructura para un compuesto y predecía sus propiedades a partir de ella. Después una laboriosísima serie de síntesis muy meticulosas hasta conseguir el compuesto. Finalmente caracterizar el compuesto, asegurarse de que era el que se quería obtener y comprobar que sus propiedades correspondían a las predichas. Por ejemplo, proponía que los compuestos octaédricos tenían átomos en posiciones fijas alrededor de un centro, lo que significaba que tenían quiralidad y, por tanto, podían rotar la luz polarizada. Si se encontraban los compuestos mediante síntesis, su actividad óptica vendría a confirmar las ideas de Alfred.

En química, se llama geometría molecular octaédrica a la forma de los compuestos en los que seis ligandos (átomos, moléculas o iones) se disponen alrededor de un átomo o ion central, definiendo los vértices de un octaedro.

A diferencia de los compuestos que usó Pasteur, las moléculas ópticamente activas de Alfred no formaban cristales que se pudiesen separar con pinzas. Empleó 18 años en perfeccionar el método para conseguir separarlas con la ayuda inestimable de su alumno de doctorado Victor King.

Pero siempre hay críticos, y eso no es necesariamente malo. Se pensaba que la quiralidad era algo propio de los átomos de carbono y, como en los compuestos de Alfred había carbono, sugerían que la actividad óptica era consecuencia de la presencia de estos. En 1914, un año después de recibir el Nobel por sus logros, con la ayuda de otra estudiante de doctorado, Sophie Matissen, Alfred consiguió preparar un compuesto ópticamente activo en el que solo había nitrógeno, hidrógeno y oxígeno, despojando al carbono de sus derechos exclusivos en lo que a quiralidad se refiere.

Werner, maestro

Todos los avances químicos de Alfred Werner están disponibles en múltiples recursos en la red (por ejemplo). Sin embargo, en pocos lugares encontraréis su otra gran contribución a la ciencia. Su labor como enseñante y director de personas, en lo que fue un avanzado a su tiempo.

Alfred era un orador magnífico y profesor vocacional. El aula en el que daba clases Alfred solía contener de forma rutinaria del orden del doble de personas de las que se suponía que era su capacidad: se sentaban en los pasillos, se aglomeraban alrededor del banco de demostraciones. En verano había desmayos y los rectores de la institución mostraban su preocupación por los riesgos de incendio o explosión. Un chascarrillo de la época era “¿cuándo ocupa un estudiante de química el volumen mínimo? En una clase de Nunwiegeht’s”. Ni que decir tiene que Nunwiegeht’s era uno de los motes de Alfred, por su costumbre de saludar con un ¿cómo te va?.

Alfred dirigió más de 200 tesis doctorales y, siendo la Universidad de Zúrich pionera en admitir mujeres para el doctorado, él fue pionero en admitirlas en ciencia, aplicando una meritocracia estricta. Buena parte de sus más 200 tesis dirigidas fueron escritas por mujeres. No es de extrañar que personas de toda Europa y Estados Unidos fuesen a Zúrich a estudiar con él.

El laboratorio de Alfred en Zúrich era extraoficialmente conocido como “las catacumbas”, celdas semisubterráneas donde siempre era necesaria la iluminación artificial. Según una revista humorística de la universidad, una muestra del aire de las catacumbas contenía de forma típica “un 50% de ácidos evaporados, 30% de olores nauseabundos de preparados, 10% de humo de cigarrillo, 5% de alcohol y 5% de gas de iluminación mal quemado, lo suficiente para enviar al más resistente de los individuos al gran más allá”. La universidad, consciente de la necesidad de un nuevo edificio para albergar los laboratorios, lo acabó concediendo, con lo que Alfred trabajó incansablemente en su diseño y construcción mientras seguía dirigiendo elementos fundamentales de su investigación. Alfred empezó a dormir muchos días en su despacho de la universidad y a buscar en el alcohol una manera rápida de relajarse.

El precio que Alfred pagó fue muy alto. El estrés, el exceso de trabajo, su consumo excesivo de tabaco y alcohol le llevaron al colapso nervioso. No mucho después de recibir su nuevo edificio fue obligado a dimitir.

Alfred Werner murió en un hospital psiquiátrico de Zúrich poco después de cumplir los 53 años.

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

El artículo Alfred Werner, químico hasta la extenuación se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Tokian tokiko jarduera: ekoizpen industrialerako robot adimendun autoegokitzaileak

Zientzia Kaiera - Mar, 2021/11/09 - 09:00

Denok ez dugu gaitasun bera ideia konplexuak ulertzeko, ingurunera modu eraginkorrean moldatzeko, esperientzietatik ikasteko, arrazoiketa moduak baliatzeko edo, azken batean, zailtasunak gainditzeko pentsamendua baliatuta. Pertsonen arteko ezberdintasun horiek funtsezkoak badira ere, inoiz ez dira guztiz finkoak: pertsona baten errendimendu intelektuala aldatu egiten da inguruabarren, zereginaren eta emaitzak epaitzeko moduaren arabera.

Arazoak ebazteko helburuarekin ikasteko eta moldatzeko dugun gaitasun hori, adimena deritzoguna, taxutzen duten inguruabarretako bat esperientzia da. Aditu batek, gai jakin batean jendearen batezbestekoak baino informazio gehiago izateaz gain, gai izaten da, halaber, informazio berria modu efizienteagoan aztertzeko eta erronka berriak azkarrago ebazteko, betiere bere jakintza arloan. Beraz, espezializazioak, oro har, efizientzia areagotzen du.

robot adimendun1. irudia: lehen, eskulangile batek egiten zituen produktu bat fabrikatzeko fase guztiak. (Argazkia: dimitrisvetsikas1969 – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

XX. mende hasieran, iraultza bat sortu zen ideia horren erabilpenean, eta, hala, produktu oso sofistikatuak samaldan ekoizten hasi ziren populazioaren zati handi batek ordaintzeko moduko prezioan: kateko ekoizpena sortu zen. Aurretik, eskulangile batek egiten zituen produktu bat fabrikatzeko fase guztiak; orain, fase bakoitza pertsona jakin baten espezializazio eremua bihurtu zen, eta ekoizpenaren faseetarako diseinatutako erremintak eta tresnak erabiltzen zituen. Kateko ekoizpenak, beraz, etapa bakoitzaren hiperespezializazioa behar du eta, hala, efizientzia optimizatzen da etapa horretako arazoak ebazteko orduan.

Muturreko espezializazio horren ondorioz, baina, oso zaila da lanabesak eta pertsonen gaitasunak birziklatzea. Irudika dezagun autoen ekoizpen lerro bat: forman, dimentsioetan edo teknologian aldaketaren bat eginez gero, lanabesetan inbertsio ikaragarriak egin behar izaten dira; aldaketa muturrekoa bada, adibidez ibilgailu elektrikoak fabrikatzen hastea errekuntza motordunen ordez, beharbada hobe da fabrika oso bat hutsetik eraikitzea aurretik zegoena egokitu beharrean. Langileekin gauza bera gertatzen da: ez da batere erraza oso konplexua eta espezializatua den zeregin bateko gaitasunak birziklatzea –adibidez, aluminaren elektrolisi upel batean 30 urtez lanean egon den langile batenak–, horren ondoren langile hori efizientzia maila lehiakor batean beste zerbait egiten has dadin.

Gaur egun bizi dugun industria iraultzan, egokitzapen arazo horiek ebazteko –bai ekoizpen lerroena, bai lerroen funtzionamenduarena–, gizarteak eskatzen dituen produktu teknologikoki sofistikatuak, eta, gainera, prezio onean, fabrikatzeko, nekatzen ez den eta arazo pertsonalik ez duen adimena erabili behar da, hau da, adimen artifiziala.

Horren adibide bat Europar Batasunak finantzatutako ACROBA proiektua da, zeina aurtengo urtarrilaren 1ean abiarazi zuten. Proiektuaren xedea da plataforma robotiko adimendun berri batzuen eraginkortasuna garatzea eta frogatzea, industriako ia egoera guztietara arazorik gabe egokitzeko gai izango direnak. Helburua da kontsumitzaileek eskatzen dituzten aldaketei erraz, modu merkean eta kalitate estandarrak mantenduz erantzutea.

robot adimendun2. irudia: Vicomtech euskal enpresak pertsona/robota lankidetzako zeregin ezinbestekoetan parte hartuko du ACROBA proiektuan. (Iturria: Vicomtech)

Industria plataforma berri horiek plug-and-produce kontzeptuan oinarrituko dira (entxufatu eta ekoiztu) arkitektura modular eta moldagarriekin. Hala, sistema robotikoak azkar aldatzen diren ekoizpen inguruetan gaitasun kognitibo hobetuekin konektatuko dira. Beste modu batean esanda, ACROBA plataformak adimen artifiziala eta modulu kognitiboak erabiliko ditu fabrikatzaile bakoitzaren betekizunak betetzeko eta fabrikazio masiboko produktuen pertsonalizazioa hobetzeko (adibidez, gama altuko auto batek izan ditzakeen aukeren ia konbinazio infinituak), horretarako, ekoizpen behar guztietara autoegokitzeko gai diren sistema robotiko aurreratuak erabilita.

Horrelako plataformei esker, industria enpresa txiki eta ertainak sortu ahalko dira eta bideragarriak izan ahalko dira, ohiko kateko ekoizpena behar duten fabrika handien aurrean. Beraz, ez da harritzekoa proiektuan Vicomtech euskal enpresak parte hartzea, zeinak ikuspen eta adimen artifizialeko teknologien garapenaren arloan dituen esperientzia eta ezagutzak eskaintzen dituen. Zehazki, pertsona/robota lankidetzako zeregin ezinbestekoetan parte hartuko du: ezaugarriak erauzi, irudiak ulertu, egoerak deskribatu eta atzeman. Horiek guztiak ere adimen deritzogun horren ezaugarriak dira.

Egileaz:

Cesár Tomé López (@EDocet) zientzia dibulgatzailea da eta Mapping Ignorance eta Cuaderno de Cultura Cientifica blogen editorea.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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¿Por qué la carne de los atunes es roja y la de los lenguados, blanca?

Cuaderno de Cultura Científica - Lun, 2021/11/08 - 11:59
Cola de atún y cabeza de lenguado.
Shutterstock / Natasha Breen

 

El color de los atunes tiene importancia económica: existen casos de fraude en los que se enrojece la carne de ejemplares de otras especies para hacerlas pasar por atún rojo (Thunnus thynnus) o para que las piezas parezcan frescas y no deterioradas por una conservación deficiente. Pero ¿por qué la carne de estos animales es roja?

El color de la carne de los túnidos (género Thunnus) varía entre especies, pero tiende a ser más oscuro que el del resto de peces. Por un lado, es una carne con un alto contenido en mioglobina, un pigmento que se encuentra en las células musculares de muchos vertebrados y que hace las veces de depósito celular de oxígeno para cuando se necesita.

Por otro lado, es una musculatura con alta densidad de vasos sanguíneos, en especial la del atún rojo. Como norma general, cuando un animal tiene músculos muy irrigados es que es muy activo. Así son los atunes, fuertes, capaces de nadar a velocidades asombrosas y hacerlo de forma sostenida. Recorren por ello grandes distancias. Además, la sangre de los túnidos –la del atún rojo en especial– tiene un contenido muy alto en hemoglobina.

La razón de todos estos rasgos –alto contenido muscular de mioglobina, musculatura muy irrigada, alto contenido de hemoglobina en la sangre– es que la gran actividad que desarrollan exige un suministro permanente e intenso de nutrientes y, sobre todo, de oxígeno. Lo cierto es que la musculatura de los atunes alcanza prestaciones metabólicas difícilmente superables.

Pero hay más. Hay una zona en el tronco de los túnidos que es más oscura, tiene más vasos sanguíneos y una consistencia casi esponjosa. De hecho, los atunes pierden mucha sangre por esa zona cuando sufren un corte. Esa zona oscura, sanguinolenta incluso, es lo que se conoce como rete mirabile.

La red maravillosa —su nombre en español– es un dispositivo que permite que la sangre (arterial) fría procedente de las branquias se caliente antes de llegar a los músculos. Recibe el calor de la sangre (venosa) procedente de la musculatura, donde se ha calentado por efecto del metabolismo. Ese intercambio de calor se produce entre vasos sanguíneos dispuestos en íntima proximidad unos con otros, pero en cuyo interior la sangre circula en sentidos opuestos. Esa forma de circular –contracorriente– permite una transferencia óptima de calor entre los dos subsistemas circulatorios. Es un ejemplo fisiológico de lo que se denomina un “intercambiador contracorriente”. En el mundo animal no son raros intercambiadores así, de calor, de gases o de iones.

Nosotros utilizamos intercambiadores contracorriente –no biológicos, por supuesto– para termostatizar instalaciones, por su gran eficiencia. Aunque hay ingenieros que creen que son una creación de la mente humana, en realidad fueron diseñados por la naturaleza hace millones de años, gracias a la selección natural.

Así pues, el calor generado por la potente actividad muscular de los atunes no se pierde por las branquias cuando la sangre llega a ellas. Se ha transferido a la sangre arterial. Se podría decir que ha quedado preso en una jaula fisiológica. Y gracias a ello, el interior de los atunes –parte de su musculatura, los ojos y el encéfalo– se encuentra, en aguas frías, hasta diez grados más caliente que el agua en que nadan. Desarrollan así niveles metabólicos muy altos, acordes con los de la actividad física que despliegan.

Atún fresco.
Shutterstock / Mark Watts

Llegados a este punto se habrán acordado de los lenguados o peces similares cuya carne es blanca. En efecto, esos peces no dan un palo al agua, son lo que en inglés se denomina depredadores sit and wait, porque se “sientan” a esperar.

Durante la mayor parte del tiempo permanecen sobre el sustrato, quietos, mimetizados con el fondo o semicubiertos con partículas de arena o fango. Pasan así inadvertidos por sus posibles presas. Los ojos de los peces planos se encuentran en uno de los lados de la cabeza mirando hacia arriba. Cuando ven que pasa alguna posible presa por encima, realizan un movimiento veloz, como un latigazo, se lanzan hacia ella. Si tienen suerte, la capturan.

Lo interesante es que los músculos que ejecutan ese movimiento no utilizan oxígeno, son anaerobios, músculos que obtienen su energía (el ATP) únicamente de la glucolisis, sin completarse, por lo tanto, la ruta estándar del metabolismo aerobio –a través del ciclo de Krebs y la cadena respiratoria en el interior de las mitocondrias– característico de otros tejidos.

Lenguado fresco.
Shutterstock / seeshooteatrepeat

La glucolisis es una vía muy rápida aunque ineficiente. Proporciona energía a gran velocidad, que es de lo que se trata en este caso. Surte de ATP a músculos rápidos y por eso la utiliza el lenguado para atrapar a sus presas. Así pues, como no es necesario un aporte permanente de oxígeno, no hace falta que llegue mucha sangre a esa musculatura. A ello se debe que los peces planos y especies con un modo de vida similar tengan la carne tan blanca.

La carne de los atunes es roja; la de los peces planos, blanca, apenas sangra al cortarla. Esas diferencias obedecen al modo de vida de las especies. No son caprichosas, como no lo son gran parte de los fenómenos de la naturaleza, aunque creamos lo contrario.The Conversation

 

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

 

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

El artículo ¿Por qué la carne de los atunes es roja y la de los lenguados, blanca? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Kondorraren partenogenesia

Zientzia Kaiera - Lun, 2021/11/08 - 09:00

Analisi genetikoek berretsi dutenaren arabera Kaliforniako kondorrak partenogenesiz jaio daitezke, alegia, arrak ernaldu gabeko arrautzetatik txitak jaio daitezke.

Oraingoz eztabaidagaia da partenogenesiak lotura duen kondorraren desagertzeko arrisku egoerarekin, baina, hegaztietan oso arraroa den partenogenesia kondorretan ere gerta daitekeela frogatu du ikertzaile talde batek. Ikerketa horrek agerian utzi du beste hainbat espezietan ere partenogenesia gerta daitekeela, baina, oraindik dokumentatutako kasurik ez dagoela. Kaliforniako kondorra desagertzeko arrisku larrian dagoen espeziea denez, hainbat ikerketa programa martxan daude eta programa horiei esker antzeman ahal izan dira partenogenesi kasuak.

Irudia: Andeetako kondorra. Andeetako kondorra arriskuan dagoen arren, Kaliforniako kondorra baino egoera hobean dago. (Argazkia: jmarti20 – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)

San Diego Zoo Wildlife Alliance taldeko ikertzaileek jakinarazi dutenez, Kaliforniako kondorren bi jaiotza gertatu dira arren beharrik gabe. Nolabaiteko jaiotza birjinak, hain zuzen ere. Analisi genetikoek baieztatu dute 2001. eta 2009. urteetan ernaldu gabeko arrautzetatik jaiotako bi txitek haien amekin lotura genetikoa dutela. Aldiz, ez dute loturarik inongo arrekin. Kaliforniako kondorra, Gymnogyps californianus, desagertzeko arrisku larrian dagoen espeziea da. Ipar Amerikako hegaztirik handiena izanik, 80ko hamarkadan desagertzeko zorian egon zen –1982an 22 hegazti besterik ez zeuden-. AEBtako Gobernuak Kaliforniako kondorrari laguntzeko hainbat programa jarri zituen martxan eta, pixkanaka bada ere, gaur egun 500 bat kondor daudela jotzen da -horietako 300 aske-.

Ugalketa asexualeko kasu horiek duela urte batzuk ezagutu ziren, Kaliforniako kondorraren ugalketa programen bitartez. Zientziaren ikuspuntutik, aipatutako jaiotza birjin horiek deskribatzeko zuzenagoa da partenogenesi izena. Hautazko partenogenesia ezaguna eta ohikoa da ornogabe askotan, eta baita zenbait ornodunetan ere, besteak beste, muskerretan, sugeetan eta marrazoetan. Partenogenesi kasuetan, obulua espermatozoideak ernaldu gabe garatzen da eta, horrexegatik, kumeek amaren informazio genetikoa dute soilik. Ohiko ugalketa sexualeko kasuetan, kumeek aitaren eta amaren informazio genetikoa jasotzen dute. Informazio genetikoaren elkartze hori funtsezkoa da organismoen eboluzioan, belaunaldiz belaunaldi aldakortasun genetikoa handitzen delako.

San Diego Zoo Wildlife Alliance taldeko Oliver A. Ryder eta bere lankideek argitaratu duten ikerketaren emaitzen arabera, lehen aldiz antzeman da hautazko partenogenesia Kaliforniako kondorrean. Ikerketa Journal of Heredity aldizkarian argitaratu berri da eta hegaztietan ezohikoa den partenogenesia deskribatu dute. Hautazko partenogenesi kasuak aztertutako emeen % 2,4an gertatu da, ikertzaileen emaitzen arabera. Emaitza horiek iradokitzen dute partenogenesia espeziearen arrisku egoeraren emaitza hobeto esanda, ugaltzeko zailtasunaren emaitza izan daitekeela. Ikerketa osagarriak beharrezkoak izango dira kondorraren kasuan hori gertatu den berresteko, baina, beste espezie batzuetan partenogenesia bikote gabeziaren irtenbidea izan daitekeela ikusi da.

Era berean, ikertzaileek azpimarratu dute honek erakutsi dezakeela beste hainbat espezietan ere partenogenesia gertatzen dela, baina, ez dagoela ikertuta. Hain zuzen ere Kaliforniako kondorraren partenogenesi kasuak ezagutzeko ezinbestekoak izan dira bere babeserako eta ikerketarako programak. Beste aurkikuntza bat ere egin dute: dokumentatuta dauden partenogenesi kasurik gehienetan emeak ez dauka arretara iristerik, baina, kondorraren kasuan bai. Arrak tartean zirela gertatu zen partenogenesia, hain zuzen ere. Bestalde, kondorren bizitza 60 urte ingurukoa izaten den arren, partenogenesiz jaiotako kondorretako bat bi urte zituela hil zen eta bestea, aldiz, zortzi urte zituela. Azken bi arrazoi horiengatik, hau da, arrak eskuragarri egoteagatik eta kumeak ugaltzeko adinera ez iristeagatik, partenogenesia bizirauteko estrategia bat dela baztertu egin beharko litzateke. Edozein kasutan, argi dago antzeman diren kasuak oso gutxi direla ondorio garbiak lortzeko eta eztabaidak, momentuz, ez dauka erantzun garbia. Hala eta guztiz ere, ikerketen ezinbestekotasuna agerian gelditu da horrelako gertakariak antzeman eta Natura ulertu ahal izateko.

Informazio gehiago: Erreferentzia bibliografikoa:

Ryder, Oliver A. et al (2021). Facultative parthenogenesis in California condors. Journal of Heredity, 1-6, advance access publication. DOI: 10.1093/jhered/esab052.

Egileaz:

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

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