Zientzia

Juanma Gallego Ingeniaritza genetikoaren eta bideratutako eboluzioaren tekniken bitartez, azukrea beharrean CO2az elikatzeko gai den Escherichia coli bakterioaren aldaera bat garatzea lortu dute.

Gizakiak etxekotu dituen animaliak. Bat, bi, hiru… erantzun! Txakurra. Behia. Katua. Txerria. Ardia. Erlea. Zaldia. Streptococcus thermophilus. Saccharomyces cerevisiae. Ados bai, teknikoki horietako batzuk ez dira animaliak, bakterioak eta legamiak baizik. Baina elkar ulertzeko moduan gaude, ezta? Orain garrantzitsuena da zera argi izatea: telebista lehiaketa batean horrelako zerbait galdetzen badizute, etxekotutako bizidunen artean mikroorganismoak sartzeko eskubide osoa duzu.

Finean, zibilizazioen hastapenetatik erabili ditugu mikroorganismoak, gure onerako. Duela gutxira arte, jakina, gizakiek ez zekiten gaztaren atzean, jogurtaren atzean edo ardoaren atzean mikrobioak zeudenik… esperientzian oinarritutako bioteknologia zen egiten zena, baina funtsean, bioteknologia zen eta bioteknologia bada gaur egun ere. Horren bitartez, bakterioei eta onddoei jaten ematen diegu, eta haiek sortutako hondakinei probetxua ateratzen diegu. Hemen kontua ez da inori jaia hondatzea, baina tabernan gazta pintxoa eta ardoa eskatzen dituzun hurrengoan, ez ahaztu funtsean mikroorganismo-kaka kontsumitzen ari zarela: kaseina eta etanola. Topa!

1. irudia: Karbono dioxidoa beharrezkoa da bizirako, baina ezaguna da neurrigabeko kopuruetan berotegi efektua eragiten duela. Etorkizunean CO2a xurgatzeko gai den bakterioa garatu nahi dute zientzialariek, baina denbora asko falta dela onartu dute. (Argazkia: Alexander Tsang / Unsplash)

Behin jakinda halako prozesuen atzean mikrobioak daudela, bioteknologiak bide berriak urratu ditu. Etxekotutako bizidun ñimiñoak konplexuagoak diren zereginetan jarri ditugu. E. coli bakterioaren kasuan, intsulina eta beste hormona batzuk ekoizteko baliatu dugu, eta kutsatutako eremuetan metal astunak xurgatzeko ere erabiltzen hasiak gara. Orain bakterio hori beste zeregin garrantzitsu batean erabiltzeko bidea ireki da: karbono dioxidoa prozesatzeko ahalmena izateko. Cell aldizkari entzutetsuan modu irekian argitaratutako zientzia artikulu batean eman dituzte lorpenaren inguruko xehetasunak. Bertan azaldu dutenez, CO2a kontsumitzeko gai den Escherichia coli bakterioaren andui bat lortu dute.

Biologia-ikerketetan arras zabalduta dago bakterio honen erabilpena, eredu gisa erabiltzen delarik. Gaur egungo ezagutzekin, bakterio hori eraldatzea nahiko erraza zaie zientzialariei; gainera, azkar hazi eta birsortzen da, eta, modu horretan, aise bideratzen da ere haren “eboluzioa”. Hala izanik, ikertzaileek nabarmendu dute eredu gisa erabiltzen den bakterio baten barne funtzionamendua errotik aldatzeak aurrerapen handia ekar dezakeela. Funtsean, bioteknologian erabiltzen tresna are ahaltsuago bihurtu dute.

Bizidun gehienak bezala, berez, azukre zalea da E. coli: glukosatik eskuratzen ditu energia-gordailu gisa erabiliko duen adenosina trifosfatoa lortzeko beharrezkoak dituen elektroiak. CO2a, berriz, iraizte gisa kanporatzen du. Baina hamarkada batez egoera horri buelta ematen saiatu dira Israelgo Weizmann Institutuko ikertzaileak.

Hori lortzeko, bi estrategia landu dituzte: ingeniaritza genetikoa eta eboluzio bideratua. Lehen teknikaren bitartez, fotosintesia egiteko gai diren organismoetako hainbat gene sartu dizkiote bakterioari. Zehazki, CO2a karbono organiko bihurtzea ahalbidetzen duten bi entzima kodetzen dituzten geneak erabili dituzte. Baina jakina da fotosintesiaren kasuan prozesua abiatzeko energia argiaren bidez lortzen dela. E. coli-aren kasuan, energia iturria formiato molekula (CH2O2) izatea lortu dute. Hori lortzeko, baina, beste gene bat txertatu behar izan dute. Bide hau jarraituta, 2016. urterako lortua zuten karbono dioxidoa kontsumitzeko gai zen andui bat, baina gas hori elikaduraren zati bat baino ez zen: artean batez ere glukosa kontsumitzen zuen.

2. irudia: E. coli bakterioa maiz erabiltzen da laborategietan, eta bakterio-eredu bilakatu da. Ikerketan guztiz hedatuta dagoen organismo batean hain aldaketa handia lortu izanagatik pozik azaldu dira ikertzaileak. (Argazkia: NIH / NIAID)

Ondoren, laborategian bultzatutako eboluzioaren txanda izan da. Urtebete batez hainbat bakterioen belaunaldiak kultibatu dituzte, azukre pixka bat baino ez eskainita, baina CO2 mordoa (atmosferan dagoena halako 250). Mutazioen bitartez, CO2a kontsumitzeko gai ziren lehen bakterioak 200 egunetara agertzen hasi ziren. Une hori mugarri izan zen, teknikoki organismo heterotrofo bat autotrofo bihurtzea lortua zutelako.

Bakterio horien garapena, baina, nahiko geldoa da: gainerako E. coli-ak 20 minututan behin bikoizten badira ere, bakterio berri hauek 18 ordutan behin egiten dute. Ez da arazo bakarra: elikatzerakoan, azukrea egotekotan, azukrea lehenesten dute oraindik. Gainera, karbono dioxido asko behar dute: haientzat prestatutako atmosferaren %10 izan behar da CO2. Gaur egungo atmosferan dagoen CO2 kopuruarekin (%0,041) ez dute aurrera egiteko biderik, azukrea eskura ez badute bederen. Horregatik, zientzialarien oraingo erronketako bat da CO2arekiko tolerantzia hori handitzea, eta birsortze abiadura handitzea.

Atmosferan karbono dioxidoaren kontzentrazioak gorantza doazen honetan, agerikoa da galdera: posible izango litzateke etorkizun hurbil batean horiek erabiltzea gas hori xurgatu eta horren kontzentrazioa gutxitzeko? Teorian, bai; baina ikertzaileek onartu dute oraindik denbora eta ikerketa asko falta dela halako egoera batera iristeko. Baina bidea irekita dago, noski. Karbono dioxidoa xurgatzeko ez ezik, karbono organikoa lortzeko aukera planteatu dute ikertzaileek, bereziki bioerregaiak lortzeko. Alabaina, momentuz bakterioak energia gisa erabiltzen duen formiatotik CO2a ere sortzen da. Horregatik, aurrean duten beste erronketako bat da formiato hori ekuaziotik kentzea, eta bakterioak zuzenean beharrezkoak dituen elektroiak argindarretik har ditzala lortzea. Zientzia fikzioa ematen du, ezta? Karbono dioxidoa jateko gai den bakterio baten pareko zientzia fikzioa, hain justu.

Erreferentzia bibliografikoa:

Gleizer, Shmuel et al., (2019). Conversion of Escherichia coli to Generate All Biomass Carbon from CO2. Cell, 179 (6), 1255-1263.e12 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.11.009.

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Egileaz: Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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Foto: Johannes Plenio / Pixabay

El descubrimiento del cuanto de energía en los primeros años del siglo XX proporcionó una explicación del efecto fotoeléctrico y permitió el éxito del modelo cuántico del átomo de Bohr. Este modelo y los otros éxitos de la época contribuyeron a lo que se conoce como «teoría cuántica».

Sin embargo, la existencia del cuanto de energía, ya sea en la luz o en los átomos, planteaba un serio problema para la física, ya que era incompatible con la mecánica de Newton y la teoría de ondas electromagnéticas de Maxwell. En estas teorías, la energía es siempre continua e infinitamente divisible. Pero estas teorías «clásicas» se construyeron sobre la base de eventos que ocurren en el mundo visible a escala humana, desde planetas y estrellas hasta objetos microscópicos. No debería sorprendernos que la naturaleza pueda comportarse de manera diferente cuando nos adentramos en territorios muy alejados de la experiencia cotidiana, como el interior de los átomos o la estructura submicroscópica de cantidades minúsculas de luz.

A mediados de la década de 1920, la comunidad científica tenía claro que los primeros modelos cuánticos, realmente un pastiche de conceptos cuánticos y clásicos, eran fundamentalmente inadecuados y que se necesitaba una nueva teoría para abarcar el mundo cuántico que existía a nivel subatómico, una nueva mecánica cuántica en la que el cuanto estuviese integrado en los cimientos mismos de la física desde el principio. La clave para el desarrollo de la nueva mecánica provino del estudio pormenorizado de los conceptos cuánticos de corpúsculo y onda. Empecemos con el primero.

La hipótesis de Einstein de cuantos de luz creaba un dilema. Si bien el trabajo de Einstein indicaba que la luz se comporta como corpúsculos en experimentos como el efecto fotoeléctrico, la luz se comportaba claramente como ondas en el importante experimento de doble rendija de Young. Cuando un rayto de luz incide en dos rendijas estrechas cercanas, la luz que emerge de cada una de las rendijas interfiere y forma en una pantalla bandas alternas brillantes y oscuras que son características de la interferencia de las ondas. Los corpúsculos no pueden formar este patrón. Además, la teoría electromagnética de Maxwell explicaba la radiación electromagnética como un fenómeno ondulatorio, idea esta apoyada por el experimento de Young y muchos otros.

Por otro lado, la descripción de Einstein del efecto fotoeléctrico mostraba que la luz se comporta como si consistiera en cuantos de luz parecidos a corpúsculos, más tarde llamados «fotones». Cada fotón tiene energía E = hf, donde h es la constante de Planck y f es la frecuencia de la luz. El propio Einstein señaló que, dado que los fotones transportan energía, esta energía, mientras el fotón se mueve a la velocidad de la luz, c, es equivalente a una cierta cantidad de masa, de acuerdo con su famosa fórmula E = mc2. Esta cantidad de masa equivalente es, por tanto, m = E/c2.

Pero si el fotón tiene energía, y la energía es equivalente a una cantidad de masa, ¿significa esto que el fotón tiene momento lineal? Elaboremos un poco.

En física newtoniana el momento lineal, p, también llamado cantidad de movimiento, de un cuerpo se define como el producto de la masa de ese cuerpo por su velocidad, esto es, p = m·v [1]. Podemos sustituir m por su equivalente [2], lo que nos da p = Ev/c2, una ecuación para el momento en la que no aparece la masa directamente. Si la aplicamos al fotón, que se desplaza a la velocidad de la luz, v = c, resulta que p = E/c .

El efecto fotoeléctrico no dice nada del momento del fotón pero sí de su energía, como hemos mencionado antes, E = hf. De donde resulta que podemos expresar el momento lineal de un fotón de frecuencia f como p = hf/c.

También sabemos que frecuencia y longitud de onda son inversamente proporcionales, y la constante de proporcionalidad es la velocidad, esto es, f = v/λ, y, en el caso del fotón, f = c/λ. De donde resulta que el momento lineal del fotón es inversamente proporcional a su longitud de onda, p = h/λ.

Todo esto está muy bien y queda muy bonito pero no deja de ser prestidigitación matemática. La cuestión es: ¿tiene sentido físico definir el momento lineal de un fotón de esta manera? Diremos que tiene sentido físico si permite comprender algún resultado experimental. El primer uso con éxito de esta expresión para el momento lineal fue en el análisis de un fenómeno descubierto por Arthur H. Compton. Será lo que veamos a continuación.

Notas:

[1] Velocidad y momento son vectores, es decir, aparte de su magnitud tenemos que especificar su dirección y sentido. A los efectos de esta discusión los tratamos como escalares (solo magnitud) porque consideramos siempre dirección y sentido el de la propagación de la luz.

[2] La equivalencia E = mc2 aplica a cualquier cuerpo.

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

El artículo El comportamiento corpuscular de la luz: momento lineal del fotón se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. La ley del gas ideal a partir del modelo cinético
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Josu Lopez-Gazpio Molekulek bidaia izugarriak egiten dituzte eta, are gehiago, molekulen parte diren atomoak. Gure organismoaren parte den zelula baten atomo bat, noizbait, agian, beste planeta baten atomoak osatzen ari zen Unibertsoko beste punturen batean. Hain urrutira joan gabe, jarraian datorren kontakizun kimikoan karbono atomo baten bidea jarraituko dugu, tartean ardoaren elaborazio prozesua aztertuz. Bide horretan, konturatuko gara atomoen bizitza ziklikoa izan daitekeela eta prozesu horiek ez dutela ez hasiera eta ez amaierarik. Goazen.

1. irudia: Mahats aleetan dauden azukreei esker egiten da ardoa. (Argazkia: Johannes Plenio – domeinu publikoan. Iturria: pixabay.com)

Edandako ardo onarekin gozatu ondoren upeltegitik atera da. Pixkanaka etanola bere nerbio-sistemako zelulen mintzetara sartzen ari da. Sentsazioa atsegingarria da eta lasaitasunez begiratzen ditu mahatsondoz beteriko sailak. Denak errenkadan eta txukun-txukun jarrita. Bi kopa ardo bakarrik edan ditu eta oraindik ez ditu nabaritzen etanolaren ondorioak: deshidratazioa, sistema endokrino eta kardiobaskularraren asaldura, besteak beste. Momentuz nerbio-sisteman aldaketak nabaritzen ditu eta gustura dago, pozoitzeaz gozatzen. Nolabait, bere burua intoxikatzen ari da. Etanola arma kimiko bat besterik ez da, legamiek bizi diren ingurunean askatzen dutena gainontzeko organismoak hil daitezen. Horrela, beraientzat elikagai diren azukreak ez dizkiete kentzen. Horrexegatik dauka alkohola ardoak.

Etanola arma kimiko toxikoa izan arren, neurrian hartu du, intoxikazio kontrolatu bat bailitzan eta, horrela, ardoak dituen beste konposatu gustagarriak dastatu eta usaindu ahal izan ditu. Usain horiek gogoratzen dituen bitartean, oxigenoz, nitrogenoz eta beste milaka konposatuz osatutako nahaste homogeneoaz -airez-, bete ditu birikak. Ondoren arnasa bota du birikak hustu arte. Hor ikusi du bi oxigeno atomoz eta karbono batez osatutako molekula sudur-hobietatik irteten. Karbono dioxido molekula bidaiari bati arreta jarri eta bistarekin jarraitu du. Hegan joan da, mahatsondo baten hosto berdean gelditu arte.

2. irudia: Landareek inguruneko karbono dioxidoa eta eguzkiaren argia erabiltzen dute fotosintesia egiteko. (Argazkia: Jacqueline Macou – domeinu publikoan. Iturria: pixabay.com)

Hostoak zulo mikroskopikoak ditu bere gainazalean, estoma deitzen direnak, eta haiei esker gas trukaketa egin dezake. Trukatutako gasen artean, karbono dioxido bidaiaria xurgatu du. Karbono dioxidoa, energiarekin batera, fotosintesiaren fase ilunean beharrezkoak dira azukreak ekoizteko erabiliko du. Fotosintesiak bi fase ditu: argiaren fasean eguzki argia energia kimiko bihurtzen da -ATP eta NADH- eta fase ilunean, aldiz, energia kimikoa eta karbono dioxidoa erabiliz landareak azukreak sortzen ditu -beharrezkoa duen materia organikoa-. Karbono dioxido bidaiariak ere hemen jarraitu dio bideari eta fase iluneko Kalvin ziklotik pasa ondoren, glukosa bihurtu da.

Mahatsa

Frutak jangaitzak izatetik gozagarriak izatera pasatzen dira hainbat prozesu kimikori esker, eta mahatsari gauza bera gertatzen zaio. Fruitua lore batetik abiatuz garatzen den organoa da eta bertan gordetzen dira landarearen hazi heldugabeak. Lehenik eta behin lorearen ernalketa gertatu behar da -polenaren bidez-. Gero, pareta-zelulen hazkuntza gertatzen da eta, jarraian erreserba-zelulen hazkuntza. Bigarren hazkuntza hori gertatzen denean fruitua oso azkar hazten da. Zeluletako bakuoloek ur-izerdia metatzen dute eta, horrekin batera, landarearen beste organoetatik azukreak iristen dira, tartean glukosa eta fruktosa. Karbono dioxido izandako glukosa molekula bidaiariak, hortaz, mahatsondoaren hostoetatik mahatseraino migratu du eta bertan geratuko da, zain. Horretaz gainera, alkaloide pozoitsuak eta tanino lehorgarriak ere pilatzen dira. Azken konposatu horiek defentsa-mekanismoak dira eta fruitua infekzioetatik eta beste animalien erasotik babestea dute helburu.

Fruitua heltzen den neurrian, haziak gai dira haien kabuz hazteko. Une horretan animaliek fruta jan behar dute, horrela zabalduko baita hazia leku urrunetara. Horrexegatik, defentsarako konposatuak desagertzen joango dira, azidoak murrizten eta azukreak ugaritzen doaz heltze-fasean. Frutak kolorea aldatzen du, gozoagoa da, bigunagoa eta zapore erakargarriagoa du, animaliek jan dezaten. Tamalez, karbono dioxido izandako glukosa molekula bidaiaria duen mahats gozo hori ez du animalia batek jango. Upeltegiko langileek jasoko dute mahats-biltze garaian.

Momentuz, ardotegiko gizonaren hatsetik ateratako karbono dioxido molekulak bide nahiko luzea egin du -airetik mahatsondoaren hostoetaraino eta hortik mahats alera-. Hala ere, bere bidea ez da hemen amaitu eta oraindik kimika gehiago ikusiko dugu kontakizunaren bigarren -eta azken- atalean.

Informazio gehiago:

La cocina y los alimentos, Harold McGee, Debate, 2017.

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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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El globo de la ciencia y la innovación. CERN (Ginebra, Suiza). Fuente: geneve.com

Con esta anotación damos comienzo a una serie en la que trataremos un conjunto de temas que pueden englobarse bajo la denominación genérica de “males de la ciencia”. Entendemos por males de la ciencia todas aquellos rasgos o prácticas de la empresa científica que, de una u otra forma, socavan su integridad, limitan su credibilidad o dificultan un desarrollo adecuado. Pero antes de tratar esos “males” conviene saber de qué hablamos cuando hablamos de ciencia y cuál es el marco en que se desenvuelve.

Una descripción mínima de la ciencia

Quienes nos dedicamos a la investigación científica queremos desentrañar los secretos de la naturaleza, conocerla, entender los mecanismos subyacentes a lo que estudiamos. Observamos los fenómenos que nos interesan, buscamos regularidades en ellos, y si las encontramos tratamos de elaborar modelos que los representen, que nos ayuden a explicar las observaciones y, si es posible, a hacer predicciones. La medida de nuestro éxito viene determinada por nuestra capacidad para alumbrar nociones antes desconocidas, para generar nuevo conocimiento. A los científicos nos mueve la curiosidad, el interés por desvelar misterios, por arrojar luz allí donde antes había oscuridad. Aunque también puede interesarnos resolver algún problema práctico, crear algún producto nuevo, diseñar un nuevo procedimiento; en este segundo supuesto las cosas cambian algo, pero no demasiado. La curiosidad se dirige a resolver un problema concreto y el conocimiento es en este caso un conocimiento práctico.

En el pasado la mayoría de quienes se dedicaban a la ciencia lo hacían en solitario. Establecían normalmente relaciones epistolares con otros científicos o participaban en reuniones o demostraciones públicas en el marco de sociedades o academias. Pero el trabajo, la investigación, la hacían por su cuenta. Así trabajaron Galileo, Newton o Darwin, por ejemplo. Pero esa forma de trabajar prácticamente ha desaparecido. En la actualidad la ciencia es mucho más una tarea colectiva realizada por científicos profesionales trabajando en instituciones (e intensiva en financiación) que una vocación personal realizada de forma aislada por personas cuyo sustento no dependía de su actividad científica. Hoy, por el contrario, está altamente institucionalizada y requiere, además, de fuertes aportaciones económicas. Son esos dos elementos los que abordaremos a continuación.

Las instituciones científicas

Las primeras instituciones específicamente científicas fueron las sociedades científicas y las academias. Las más antiguas son la italiana Academia de los linces (1603), la Leopoldina o Academia alemana de las ciencias naturales (1652), la británica Royal Society (1660) y la Academia de Ciencias de Francia (1666). Originalmente, eran instituciones dedicadas a desarrollar actividades científicas y, sobre todo, a intercambiar y transmitir conocimiento. En la actualidad, las actividades y objetivos dependen de sus estatutos, pero sobre todo se dedican a transmitir conocimiento y a asesorar a gobiernos e instituciones públicas y entidades privadas. Pero no están consideradas agentes activos en investigación científica.

En la actualidad las instituciones científicas por excelencia, además de las universidades, son entidades de carácter público. Normalmente tienen una adscripción disciplinar concreta, o agrupa a varios centros de diversa filiación, y abarcan un amplio espectro de campos de conocimiento, incluidos de ciencia básica y de ciencia aplicada. En esas entidades desempeña su labor personal científico profesional que ha sido contratado con ese propósito. La medida en que desempeñan su tarea viene dada por la calidad y cantidad de los logros científicos alcanzados.

La investigación es una actividad esencial del personal de muchas universidades y, por lo tanto, la investigación científica lo es del profesorado de las disciplinas científicas. Esto no quiere decir que en todas las universidades se haga investigación, pero sí en prácticamente todas las herederas de la tradición alemana (humboldtiana) y también de las que se adscriben al modelo anglosajón de universidades investigadoras (research universities). Se justifica su dedicación a la investigación porque se supone que la práctica investigadora cualifica a su profesorado, lo que redunda en una mejor práctica docente. Y además, son las universidades, al otorgar el título de doctor, las instituciones encargadas de formar al personal investigador que desempeña su actividad en otras instituciones. También en estas instituciones, el nivel de desempeño del profesorado en esta faceta viene dado por la calidad y cantidad de los logros científicos.

Las universidades no son las únicas entidades en las que se realiza investigación a la vez que desempeñan otras actividades, a veces con carácter principal. Si en las universidades se compagina docencia e investigación, en los hospitales, por ejemplo, se compagina la práctica clínica con actividad investigadora en el campo sanitario. Y dependiendo del país de que se trate, pueden darse situaciones equivalentes también en otras instituciones de carácter público. Normalmente se trata de agencias gubernamentales que prestan un servicio de asesoramiento e información de carácter técnico muy especializado y en las que una parte de los recursos se destinan a la investigación.

Muchas empresas son también agentes activos en la creación de conocimiento. Lo pueden ser, además, de dos formas diferentes. Pueden contar con sus propias unidades y personal o, alternativamente, pueden contratar los servicios de otros agentes. El objetivo de la investigación empresarial es el desarrollo de nuevos productos, nuevos procesos o métodos que permitan mejorar la rentabilidad de los productos que lanza al mercado. Es, salvo raras excepciones, lo que se conoce como investigación aplicada. Por eso, el nivel de desempeño se cifra en el grado de adecuación de los resultados a las necesidades u objetivos de la empresa. Esa actividad puede plasmarse en productos que cuenten, posteriormente, con protección comercial, aunque no necesariamente ocurre así.

La financiación de la investigación

El otro elemento clave para el desarrollo de la ciencia es su financiación, puesto que sin recursos que sostengan una actividad de alto coste, como es la investigación científica, esta no es posible, no al menos con las dimensiones y alcance con que cuenta actualmente.

Francis Bacon (1561-1626) acuñó la expresión Knowledge is power, not mere ornament nor argument. Esa idea en apariencia tan simple y obvia, no lo era tanto en la época en que la formuló. De hecho, uno de los rasgos que diferencia la ciencia medieval de la moderna es que en esta última la búsqueda sistemática de conocimiento se ve como una forma de generar riqueza y poder. En la mente de Bacon, el conocimiento debía ser puesto al servicio de la nación. Tenía, pues, importancia política. Y por esa razón entendía que la Corona debía sostener su búsqueda sistemática; también entendía que con ese propósito debían crearse instituciones dedicadas a la búsqueda de conocimiento. Al principio no tuvo demasiado éxito en sus pretensiones, pero la idea de Bacon se ha acabado abriendo paso, y unos gobiernos antes y otros después -la mayor parte de ellos entrados ya en el siglo XX- han hecho suya la noción de que la actividad científica proporciona conocimiento susceptible de generar riqueza y proporcionar poder y, por lo tanto, que merece la pena dedicar recursos a sostener dicha actividad.

El desarrollo de la bomba atómica en EEUU durante la segunda guerra mundial –en el marco del denominado Proyecto Manhattan- se considera el hito que abrió la era de la “ciencia de estado”. Puso de manifiesto que con una financiación importante y contando con la participación de muchos científicos, un proyecto orientado a la consecución de un objetivo prefijado daba frutos muy valiosos. Tras el éxito de este proyecto se reconoce explícitamente (Venavar Bush) el valor de la ciencia para el estado, y se generaliza la financiación de la actividad científica al estilo del proyecto Manhattan, dinero público para proyectos con objetivos bien establecidos y duraciones limitadas.

En la actualidad en la mayor parte de los países avanzados es la administración pública la principal financiadora de la actividad científica y lo hace a través de muy diferentes programas [1]. Por esa razón, son los gobiernos los que toman las principales decisiones relativas a la orientación que ha de dársele. En definitiva, son los poderes públicos los que determinan las áreas en las que se debe investigar y las líneas que deben desarrollarse [2].

Como se ha dicho antes, otra parte de la investigación es la que tiene como objetivo el desarrollar nuevos productos o nuevos servicios, y se hace en o para empresas que, legítimamente, persiguen obtener beneficios económicos de esa forma. Las empresas que financian esa investigación no suelen estar interesadas en que sus resultados se den a conocer. El conocimiento que se genera en ellas es, lógicamente, de su propiedad, porque lo protegen.

La tecnociencia

Javier Echeverría (2019) ha reflexionado acerca del hecho de que precisamente a partir del Proyecto Manhattan antes mencionado la tecnología y, en particular, las tecnologías de la información y la comunicación, se han convertido en una mediación indispensable para el progreso científico. Ha denominado tecnociencia a esa hibridación entre ciencia y tecnología.

Según su visión, la tecnociencia no consiste únicamente en esa hibridación. Los grandes proyectos tecnocientíficos (Proyecto Manhattan, ENIAC, la Conquista del Espacio, los National Institutes of Health, el telescopio Hubble, los superaceleradores de Brookhaven y CERN europeo, el proyecto Genoma Humano, las grandes infraestructuras de investigación y tratamiento en los centros sanitarios, las empresas biofarmacéuticas, etc.) requieren un gran apoyo financiero, político, empresarial y, en algunos casos, también militar. Como conclusión, en lugar de las comunidades científicas, que son las que hacen ciencia, el agente de la tecnociencia es estructuralmente plural e incluye como mínimo a científicos, ingenieros, técnicos, políticos, inversores, empresarios, juristas, publicitarios y, con mucha frecuencia, también instituciones militares que toman a su cargo o participan activamente en determinados proyectos de investigación, así como desarrollando aplicaciones (I+D militar)

Fuente:

Tanto en este como en sucesivas entregas de esta serie, solo se consignarán aquí las fuentes no enlazadas directamente en el texto.

Echeverría, J (2019): Valores y mundos digitales (en prensa).

Notas:

[1]Normalmente más de la mitad del gasto en I+D se hace con cargo a fondos provenientes de diferentes administraciones; si a esas cantidades se le restase lo que no se gasta en investigación científica propiamente dicha, la contribución relativa de las administraciones sería mayor.

[2]Aunque lógicamente ello no es óbice para que en sus decisiones no tengan una influencia muy importante diferentes grupos de interés.

Este artículo se publicó originalmente en el blog de Jakiunde. Artículo original.

Sobre los autores: Juan Ignacio Perez Iglesias es Director de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU y Joaquín Sevilla Moroder es Director de Cultura y Divulgación de la UPNA.

El artículo El marco en el que se desarrolla la ciencia se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Juan Ignacio Pérez Iglesias Nerabeentzat berebiziko garrantzia du parte sentitzen diren taldeak eurak onartzea. Kezka handia izaten dute gainerakoek haietaz duten irudiaz, batik bat, euren zirkulu sozialekoek dutenaz. Horrenbestez, erraz lotsatzen dira; aski izaten da norbait begira dagoela jakitea.

Haurrek eta helduek baino gehiago sufritzen dute talde batetik kanpo geratzeagatik, eta sufrimendu horrek korrelatu neurologiko bat du. Helduren bat baztertuta sentitzen denean, minaren, haserrearen eta atsekabearen pertzepzioarekin lotura duten entzefalo eremuak aktibatzen dira, bai, baina, jarraian, bazterketari garrantzia kentzen dion kortexeko eremu bat aktibatzen da. Nerabeetan, hala ere, eremu hori ia ez da aktibatzen, baina aurrekoak, haurretan eta helduetan baino areago. Horrenbestez, ez da harritzekoa lagunek eragin handia izatea nerabeengan.

Irudia: Nerabeek arriskuak hartzeko duten joera, neurri handi batean, lagunen harremanen mende dago. Izan ere, taldeko partaide izateko nahiak eta isolatuta geratzeko beldurrak eragiten baitei erabakiak hartzeko unean. (Gerd Altmann / pixabay.com)

Ezein bizitzako arotan ez dute adiskideek eta besteen iritziek nerabezaroan bezalako garrantzia. Horregatik, nerabeek arrisku handiagoak hartzen dituzte lagunekin daudenean ez daudenean baino. Are gehiago, sari zirkuitu entzefalikoa areago aktibatzen da eta autokontrolarekin zerikusia duten garuneko eremuen erantzun maila jaitsi egiten da lagunen konpainian. Helduetan ez da halakorik hauteman. Izan ere, nerabeek taldeko partaide izatearen behar handia izaten dute; beraz, hartzen dituzten erabakiak lagunak aurrean egotearen oso mende egon ohi dira.

Pubertarora arte, portaera prosoziala nahikoa indiskriminatua da. Alabaina, 16 eta 18 urte ingururekin hasten gara bereizketa gehiago egiten. Lagunak izaten dira nerabearen konfiantzaren, elkarrekikotasunaren eta eskuzabaltasunaren hartzaile nagusi. Bestela esanda, nerabeek gero eta garrantzi handiagoa ematen diote harremanetan jartzen diren pertsonen nortasunari, ziur aski, norberaren nortasunari besteek garrantzi gero eta handiagoa ematen dioten arrazoi berberengatik, eta, taldekide sentitzen diren heinean, gainerakoek eurez duten iritziari.

Bestalde, nerabezaroan «adimenaren teoriaren» garapenak aurrera jarraitzen du. Beste norbanako batzuen adimen ikuspegia hartzeko gaitasuna da, txinpantzeek, orangutanek eta bele batzuek ere badutena. Era berean, barnera biltzeko eta norberaren egoera mentala aztertzeko gaitasuna ez da erabat garatzen hogeita hamabost bat urte bete arte. Besteak beste, arrazoi horiek direla kausa aldatzen da nerabeak gainerakoekin harremanetan jartzen diren modua.

Haurtzaroan ez dira argi bereizten istripuzko kaltea eta nahitakoa; pubertarotik aurrera hasten da bereizketa areagotzen. Urteak pasa ahala, gero eta gutxiago aktibatzen dira mina prozesatzen duten entzefaloko eremuak istripuzko kalte bat ikustean, kontrara, nahitako kalte bat ikustean, judizioak osatzen diren kortex prefrontaleko eremuak gero eta gehiago aktibatzen dira. Ekintza baten asmoari kaltezko iriztea da judizio moralen abiaburua; beraz, nerabezaroan, judizio horiek gero eta landuagoak dira.

Sarah-Jay Blakemore neuropsikologoak dioen eran, nerabezaroan asmatzen dugu geure burua; horretan datza, hain zuzen, nerabe izatea. Bidaia luze horretan norbere identitatearen zentzua eta gainerakoak ulertzeko gaitasuna eskuratzen dira, helduaroan gai izan gaitezen gurasoez independizatzeko eta gure berdinen taldean txertatuago egoteko.

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

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Oharra:

Nerabezaroko neuropsikologiari buruzko hiru artikuluko sorta baten zati da artikulu hau. Hauek izango dira sortako artikuluak:

1. Nerabezaroko desoreka
2. Norbere identitatearen bila
3. Giza garunak denbora behar du garatzeko

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Foto:  Dariusz Sankowski / Pixabay

La visión que tenemos acerca de la distribución de la vida en la Tierra empezó a cambiar cuando en 1977 un sumergible descubrió en el lecho del Océano Pacífico una fuente hidrotermal (fumarola) llena de vida. A partir de entonces, los descubrimientos se sucedieron, tanto en nuevas fumarolas con comunidades complejas en su entorno, como en otros enclaves verdaderamente extraños.

Los lugares más inesperados en que se han hallado seres vivos han sido, quizás, los que se encuentran en el interior de rocas a gran profundidad. Hay formas microbianas a unos pocos metros por debajo de la superficie terrestre y del fondo marino, y las hay a profundidades mucho mayores. Se han hallado bacterias y arqueas a 5 km bajo tierra en China. También se han encontrado microbios a 2,5 km por debajo del fondo del mar.

Hay toda una biosfera en el interior de las rocas, dentro de sus grietas y poros. Se ha estimado que todos esos organismos se distribuyen en un volumen de roca de 2 mil millones de km3 (el doble del volumen que ocupan todos los océanos de la Tierra), y alcanzarían un número de 1030 células, lo que representa un 70% del total de vida microbiana en la Tierra. De hecho, la mayor parte se encuentra en esa biosfera subterránea, formada por bacterias y arqueas en su mayor parte aunque también hay algas unicelulares y hongos.

Una pequeña parte de esos microorganismos son heterotrofos, lo que quiere decir que se alimentan de materia orgánica; y como viven en entornos en los que hay muy poco oxígeno o no lo hay en absoluto, lo más normal es que muchos sean anaerobios. No obstante, la mayoría son quimiolitotrofos: utilizan sustancias inorgánicas como fuente de energía. Esos microorganismos generan residuos que son la base de una cadena trófica en la que participan otros seres vivos. En al menos un caso, esa red trófica incluye un animal que actúa como superpredador, el gusano nemátodo Halicephalobus mephist, de medio milímetro de longitud, que fue hallado en 2011 en una mina de oro a 1.300 m bajo tierra.

Hay zonas con gran diversidad de formas de vida, pero en otras hay muy pocas o, incluso, una sola especie. A 2,8 km bajo la superficie terrestre, en la mina de oro sudafricana de Mponeng se ha encontrado el ecosistema más singular que se conoce: más del 99,9 % de los organismos pertenecen a una única especie, la bacteria Desulforudis audaxviator.

Y aún hay muchísimos seres vivos por descubrir bajo el suelo, organismos con una biología muy diferente a la que conocemos. Seguramente tienen vías metabólicas desconocidas, y lo más probable es que su metabolismo sea muy lento. En 2010 se descubrieron microbios enterrados en los sedimentos del Pacífico Sur de los que se ha estimado que llevaban allí 100 millones de años. Estaban vivos, aunque su actividad metabólica era extraordinariamente baja.

El metabolismo de los microorganismos varía con la composición química de las rocas en las que viven. O sea, depende de si la roca es, por ejemplo, granito, basalto, arenisca o arcilla. Debido a esa heterogeneidad metabólica las comunidades microbianas varían mucho entre diferentes localidades, precisamente porque las rocas son distintas en unos lugares y otros.

Han denominado materia microbiana oscura a esta biosfera subterránea por analogía con la materia oscura del Universo. Pero la microbiana ya la hemos empezado a conocer. Y no debería descartarse que su presencia no se limite a nuestro planeta: el subsuelo de Marte podría albergar su propia biosfera.

 

Fuente: Graham Lawton (2019): Earth’s deep, dark secret. New Scientist 242 (3229): 42-45

 

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 Materia microbiana oscura se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. #Naukas14 Espadas romanas para detectar materia oscura
2. ¿Está la materia oscura detrás de las extinciones masivas?
3. Ondas gravitacionales en la materia oscura

Uxue Razkin

Klima-aldaketa

Oraingo joera berean jarraitzen badugu, baliteke mende honen erdirako Pirinioetako glaziarrak desagertzea. Berrian irakur daitezkeen datuen arabera, horien azaleraren %70 galdu egin da 1980ko hamarkadatik hona. Baina egoera hau ez da bakarrik Euskal Herrian jazo, munduko mendi glaziarrak ere jasaten ari dira berotze globalaren ondorioak. IPCCko datuen arabera, urtero 3,6 milimetro igotzen da itsasoaren maila munduan, eta igoera orokorraren %28 eragin dute mendi glaziarrek.

Osasuna

Gaitzen Prebentzio eta Kontrolerako Europako Zentroak (ECDC) nabarmendu du Europako emakume askori berandu diagnostikatzen zaiela GIBa, hau da, dagoeneko immunitate-sistema kale egiten hasten denean. 2018ko datuetan oinarritzen da baieztapen hori. Horretaz gain, azaldu dute diagnostiko berantiarra jasotzeko arriskua hiruzpalau aldiz handiagoa dela 40 urte inguruko emakumeen artean, gazteagoen artean baino. Informazio gehiago irakurtzeko aukera duzue Elhuyar aldizkarian.

Botanika

Likenak oso bereziak dira; hasieran landaretzat hartu ziren, eta gero onddoen erreinuan sailkatu genituen. Oso muturreko egoeretan bizirik jarraitzeko ahalmena dute eta zuhaitzei edota harkaitz gordinei eusteko gai dira. Orain badirudi likenek ez zietela bidea ireki landareei, ikerketa artikulu batean adierazi dutenez. Artikuluan irakur daitekeen moduan, ezinezkoa da orain arte indarrean egon den hipotesi hori egia izatea, likenak landareak baino milioika urte geroago garatu zirelako!

Neurologia

Badakizue zer gertatzen den gizakien kortexean? Adibidez, bertan pertzepzioa gertatzen da, judizio moralak egiten dira, erabakiak hartzen dira, pentsamendua sortzen da; hizkuntza egituratzen da, eta abar luze bat. Hamasei bat mila milioi neurona ditu. Tamainaz txikiagoa den zerebeloak, ordea, hirurogeita bederatzi mila milioi neurona ditu. Entzefaloari dagokionez, zazpiehun bat mila neurona daude. Eta kortex prefontalari buruz, zer dakigu? Testuan azaltzen digutenez, ez dago guztiz garatuta 25 urte betetzen diren arte. Aldiz, haurtzaroaren amaieran eta pubertaroan eremu azpikortikalak, emozioen sorkuntzarekin zerikusia dutenak, oso aktibo egon ohi dira.

Ingurumena

Cydalima perspectalis sitsaren izurriteak animalia espezie autoktonoei kaltea eragin die, Euskal Herriko ezpeldiak desagertzeko bidean utzi ditu eta adituek uste dute eragina izanen duela mendialdeko ekosisteman ere. Espezie inbaditzailea da eta ezpela du elikagai. Zuhaixka hori mendiaren parte da. Beraz, hori desagertuz gero, ingurune osoa alda daiteke. “Ezpel autoktonoaren ondare genetikoa desagertzen ari da, eta hori, berez, galera handia da, biodibertsitateari dagokionez; baina, horrez gain, lurzoruan ere badu eraginik”, azaldu du Zerynthia elkarteko buruak, Yeray Monasteriok Berrian.

Arkeologia

Leize-hartzari buruz hitz egin digute artikulu honetan. Erdi Pleistozenoaren amaieran eta Goi Pleistozenoan bizi izan zen eta orain dela 24 eta 26 mila urte desagertu zen betiko. Testuan azaltzen diguten moduan, espezie horren iraungipenaren arrazoia oraindik ere eztabaidagai da, baina gaur egun bi arrazoi daude indarrean: alde batetik, landaretzaren ekoizkortasunaren beherakada handia, klimaren hoztearen eraginez; eta bestetik, gizakiek egindako hartz-ehiza. Zeintzuk dira desberdintasunak egun ezagutzen ditugun hartzekin alderatzen baditugu? Nolakoa izan zen leize-hartzaren hedadura? Eta ba al dakizue leize-hartzak Askondon (Bizkaia) bizi izan zirela? Ez galdu artikulu interesgarri hau!

Astronomia

James O’Donoghue Ingalaterrako astronomoak Eguzki Sistemako planeten errotazio abiada parekatzeko bideo bat sortu du NASAren irudiak erabiliz. Bertan, adibidez, Jupiter Lurra baino 2,4 aldiz azkarrago mugitzen agertzen da, eskala kontuan hartuta. Izan ere, eta testuan azaltzen digutenez, Jupiter Lurra baino ia 11 aldiz handiagoa da. Gainera, Lurrak 23,9344 ordu behar ditu bira bat egiteko; Jupiterrek, berriz, 9,9. Artizarrari (Venus) dagokionez, ia geldirik agertzen da. Ez galdu Berrian aurki daitekeen bideoa!

Arkitektura

Euskal landa-arkitektura tradizionalak mendeetan iraun du euskal lurralde osoan. Energia-oreka eta -eraginkortasun handiko estrategia pasiboak ditu ezaugarri arkitektura mota honek. Izan ere, tokiko ingurumen-baldintzen eta eraikinaren eraikuntza-ezaugarrien arteko interakzioa gertatzen da beraren barnean. Artikulu honek arkitektura mota horren itxitura-elementuen eraikuntza-bilakaerak beraren barne-giroari nola eragin dion jakitea du helburu.

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

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Egileaz: Uxue Razkin (@UxueRazkin) kazetaria da.

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Vitoria-Gasteiz acogió por primera vez el pasado 18 de octubre el evento Las pruebas de la educación, una jornada que abordó diversos temas educativos desde la evidencia científica. El acto, organizado por el Consejo Escolar de Euskadi y la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU, tuvo lugar en el Salón de Actos del Centro de Investigación Micaela Portilla, ubicado en el Campus de la capital alavesa de la UPV/EHU.

La jornada consta de un total de cinco charlas que tratan temas como el rendimiento académico, los métodos de aprendizaje y la innovación educativa, entre otros. La dirección del seminario corre a cargo de la doctora en psicología Marta Ferrero.

Charo Rueda, catedrática de psicología experimental en la Universidad de Granada, explica en esta charla cómo diversos estudios científicos avalan que la atención del alumnado puede mejorarse a través de intervenciones educativas.

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

El artículo Atención: qué es y cómo educarla se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Un estudio dice que…
2. Cómo destruir un buen sistema de educación. El ejemplo sueco
3. El error como ocasión de aprendizaje

Fetu bat izateko, lehenik obulu bat beharko duzu, eta, gero, hura ernalduko duten espermatozoideak, ezta? Agian ez… Rosa Garcia-Verdugok ematen digu erantzuna: A foetus without egg and sperm?

Gorputzeko gauza guztiak elkarlotuta daude. Egia esan, batzuk gustuko ez dugun eran baina, hala ere, lotura hau ezagutzea komenigarria da. José Ramón Pinedaren artikuluan xehetasunak: Neural precursors accelerate the development of tumors.

Polimeroen munduan, naturalak zein artifizialak izan, hauek zelan mugitzen diren edo nola jariatzen diren jakitea funtsezkoa da beraien portaera eta propietateak ulertzeko. Horrez gain, garrantzitsua da ere polimerook manipulatzeko eta haiekin gauzak berriak fabrikatzeko. Horregatik da hain interesgarria DIPCko ikertzaileek lortu duten hau: Direct observation of dynamic tube dilation in entangled polymer blends.

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

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Luis F. Callado

Foto: Omar Prestwich / Unsplash

Durante los últimos años, el empleo de las nuevas tecnologías se ha extendido con fuerza en la sociedad. Está prácticamente generalizado el uso de internet en toda la población, principalmente entre los más jóvenes. Según datos de la encuesta del Ministerio de Sanidad ESTUDES 2018, el 99,6 % de los estudiantes de 14 a 18 años había utilizado internet en los últimos 12 meses.

El principal problema radica en que se puede pasar fácilmente de un uso generalizado de las nuevas tecnologías a un abuso de las mismas. Se ha detectado que el uso compulsivo de las nuevas tecnologías (internet, teléfono móvil, juegos online…) es un fenómeno creciente de nuestro tiempo, sobre todo, en los grupos de gente más joven.

Las últimas encuestas ESTUDES muestran que mientras casi un 3 % de la población de 15 a 64 años hace un uso compulsivo de internet, la prevalencia de este problema es siete veces mayor entre los estudiantes de 14 a 18 años.

El uso patológico de las nuevas tecnologías ha trascendido en los últimos años la consideración de trastorno del control de impulsos para encuadrarse dentro de las adicciones de comportamiento o sin sustancia. Se acepta que tiene una base común con el resto de conductas adictivas clásicas. Esta raíz común hace que la prevalencia de consumo de drogas como el alcohol y el cannabis sea superior entre los individuos que realizan un uso compulsivo de internet.

¿Qué pasa en el cerebro?

Conocemos desde tiempo atrás los mecanismos cerebrales que median la adicción a sustancias como el alcohol, la cocaína o el tabaco. Pero la aparición de estas nuevas adicciones sin sustancia ha obligado a los investigadores a repensar los mecanismos que podrían explicar este nuevo fenómeno.

En las personas que presentan dependencia a las nuevas tecnologías se han observado cambios estructurales y/o funcionales en regiones cerebrales como la corteza prefrontal, cingular, orbitofrontal y el sistema límbico. Estas zonas alteradas están implicadas en el procesamiento de fenómenos como la recompensa, la motivación o el control de impulsos.

Alteraciones similares aparecen también en personas con otros tipos de adicciones asociadas a drogas de abuso clásicas como la cocaína o las anfetaminas. El riesgo de aparición de estos trastornos es mayor entre los adolescentes porque las regiones cerebrales implicadas no han terminado de madurar a estas edades y son más vulnerables.

Estos déficits estructurales conllevan también un peor funcionamiento de estas regiones cerebrales. Aumenta la impulsividad, disminuye el control del comportamiento y crece la dificultad para tomar las decisiones más acertadas. Todos estos fenómenos contribuyen a generar un mayor riesgo de desarrollar una dependencia de las nuevas tecnologías.

Foto: Gaelle Marcel / Unsplash

Características de las personas más vulnerables

También se ha descrito en los sujetos que abusan de las nuevas tecnologías la existencia de alteraciones neuroquímicas y genéticas que podrían contribuir a una mayor vulnerabilidad de estas personas a convertirse en dependientes de estas tecnologías. Factores como la existencia de estados emocionales alterados, una baja autoestima, una falta de identidad o una personalidad tímida o insegura pueden ser también factores de riesgo a tener en cuenta para valorar el peligro de desarrollar una dependencia a las nuevas tecnologías.

Como consecuencia de esta dependencia pueden aparecer síntomas ansiosos, irritabilidad, desajuste emocional y problemas en la interacción social. Los adictos a las nuevas tecnologías descuidan habitualmente sus rutinas diarias para permanecer más tiempo conectados, o bien sustraen horas al sueño nocturno, invirtiendo el ritmo circadiano. La cantidad y la calidad de su sueño son peores que en la población general. Esto disminuye el rendimiento académico o laboral asociado a la falta de concentración.

Permanecer conectados a la red más de 3 o 4 horas diarias facilita el aislamiento de la realidad, el desinterés por otros temas, los trastornos de conducta, así como el sedentarismo y la obesidad. También puede generar alteraciones físicas como sequedad de ojos, pérdida de audición, dolor de cuello y de espalda o inflamación e incluso artrosis de la articulación de la base del dedo pulgar. No basta con tratar estas afecciones de manera directa si no modificamos los hábitos que las han provocado. Si no lo hacemos, volverán a aparecer.

Es importante conocer tanto los mecanismos que median la dependencia a las nuevas tecnologías, como los factores de riesgo para su aparición. El objetivo es poder aplicar políticas de prevención eficientes y centradas en los grupos de población más vulnerables.

Una educación adecuada basada en la información veraz y en las evidencias científicas puede ser clave a la hora de reducir el riesgo de generalización del abuso de las nuevas tecnologías.

Sobre el autor: Luis F. Callado es profesor agregado de farmacología en la Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea

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

El artículo Radiografía de un cerebro enganchado al móvil se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Nuevas tecnologías para el estudio del cerebro: Desde Cajal a nuestros días
2. La dependencia entre conectividad estructural y funcional en el cerebro
3. Daños estructurales por consumo de alcohol en el cerebro humano

Eusko Kantauriar arroko Kretazeo Ertaineko arroka sedimentarioak interes handikoak dira, bat egin baitzuten Bizkaiko Golkoaren irekierarekin eta bertan gertatu ziren zenbait prozesu garrantzitsuekin. Izan ere, Kretazeo Ertainean, lurra zabaldu eta mehetu zenean, lurrazpiko magma gora joan zen eta lurrazaleko sedimentuetan txertatu zen, intrusismo magmatikoa sortuz.

Intrusismo magmatikoaren sorrera eta ondorioei buruz hitz egiteko, Luis M. Agirrezabalarekin, UPV/EHUko Estratigrafia eta Paleontologia saileko ikertzailearekin egon gara.

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

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Hipatia Alexandrian jaio zen matematikari bikaina eta filosofo sutsua izan zen. 355ean jaioa, haren lanak matematika eta astronomia berrikusten eta eguneratzen lagundu zuen.

Jaiotako herrian eman zuen bizia. Garai hartan nahaste eta gatazka ugari zeuden Alexandrian baina horrek ez zuen beldurtu eta bere ezagutza eta jakinduria ikasleei transmitituz gain, besteen zerbitzura ere jarri zituen. Ospe handiko irakaslea izan zen eskola neoplatonikoan, eta bera dugu erreferentziazko emakume zientzialari aitzindarietako bat.

1. irudia: 2Hipatia, egia matematikan” komikiaren azala. (Ilustrazioa: Jordi Bayarri / Ikaselkar)

“Hipatia, egia matematikan” Ikaselkar argitaletxeak argitaratzen duen “Zientzialariak” komiki-sortaren azken alea da. Komikiek haur eta gazteen artean irakurzaletasuna sustatzea eta euskaraz irakurtzeko ohitura zabaltzea ditu helburu. Horrez gain, irudi-sorta atsegin eta hizkuntza hurbilaren bidez, haur eta gazteei zientzia gerturatzea ere nahi du egitasmoak. Komikien bidez zientzialari eta pentsalari ezagunen biografiak eta lorpenak plazaratzen dira: Marie Curie, Newton, Galileo, Darwin, Aristoteles eta azkenik, Hipatia.

2. irudia: “Hipatia, egia matematikan” komikian, besteak beste, garaiko emakume matematikari eta filosofoak ezagutzeko aukera ere eskaintzen da. Pandrosia, matematika-irakasle izan zena Hipatiaren aurretik, Asklepigenia eta Sosipaira Efesokoa filosofoak. (Ilustrazioa: Jordi Bayarri / Ikaselkar)

Hipatia komikian ikusiko dugu Hipatiak ikastea eta egiara hurbiltzea nahi zuela eta horretarako, haren ustez, biderik onena matematika zela. Komiki-tiren bidez Alexandriako Liburutegi zaharra ezagutzeko aukera izango dugu eta baita, Alejandro Magnok fundatu zuen Alexandria hiriko matematika eta filosofiako ikasle gazteen bizitza.

Argitalpenaren fitxa:

• Izenburua: Hipatia, egia matematikan
• Egilea: Jordi Bayarri
• Itzultzailea: Maialen Berasategi
• Argitaletxea: Ikaselkar, 2019
• Orrialdeak: 47 orrialde
• ISBNa: 978-84-17538-42-2

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Foto: Mariana Vusiatytska / Unsplash

Even when listening to music made by instruments rather than the human voice, we treat music as a virtual person and attribute to it an emotional state and sometimes a personality and intention. It is also now clear why so much of music is structured as if a conversation is taking place within the music itself, and why we often intuitively feel that a piece of music should have a meaning attached to it, even though we cannot grasp what that might be.[*]

Steven Mithen. The singning Neanderthals.

Los humanos somos bastante buenos reconociendo emociones y usos en contextos musicales desconocidos, al menos, cuando se trata de decidir entre emociones básicas como la felicidad, el miedo o tristeza1. La aprenciación de estas emociones y, en concreto, el disfrute de la música triste tiene, además, mucho que ver con nuestra capacidad para la empatía2.

Parece que la música nos pone tristes, no porque sea en sí misma portadora de malas noticias o porque nos inflija dolor de manera directa, sino por una especie de contagio emocional. La cuestión es, ¿por qué habríamos de empatizar con algo así?, ¿por qué sentir lástima por un violín con corazón de madera?, ¿sufren acaso las ondas de presión en el aire?

El motivo es que existen otro tipo de ondas con las que estamos más acostumbrados a congeniar: las ondas que forman las voces de otros humanos tristes.

El lenguaje, de hecho, tiene su propia melodía: su tono, su ritmo y sus cadencias. Todo lo que no son estrictamente letras y símbolos, todo lo que se pierde cuando uno pasa del habla al papel (todo lo que se añadiría a este texto, si lo dibujase en el aire una voz)… constituye lo que en ligüística se conoce como prosodia. Y la prosodia —las melodías del habla— se utiliza, precisamente, para comunicar emociones de un modo que a menudo parece trascender las barreras culturales.

Imagina que escuchas una conversación en japonés, finlandés o húngaro. Incluso sin entender ni una palabra del contenido, probablemente lograrías identificar, grosso modo, los estados emocionales de sus hablantes; quién está enfadado, contento o desanimado. Incluso, sin ver sus caras: cuando hablamos por teléfono, podemos adivinar cuando la persona al otro lado nos sonríe (o todo lo contrario) simplemente por cambios en el tono de voz, el ritmo y la forma de hablar. Son pistas que se repiten de manera parecida en todos los idiomas, a lo largo y ancho del planeta.

Y las misma pistas se repiten también en la música. Cuando escuchamos una canción, inferimos la emoción basándonos en claves melódicas que imitan la prosodia humana.

¿Cómo suena, entonces la tristeza en una voz?, ¿qué es lo que la hace tan reconocible al oído, traspasando incluso las barreras culturales? De acuerdo con el profesor David Huron, el sonido de la tristeza es producto del estado fisiológico del humano triste que la padece. Y ese estado se caracteriza, principalmente, por su bajo nivel de excitación: una especie de falta de energía generalizada.

Imaginemos, por un momento, a ese humano triste. Al pobre le pesan los brazos, sus hombros se deploman perezosamente y desembocan sin muchas ganas en los flecos de las manos. Es probable también que arrastre los pies. Se diría que su espalda está hecha de huesos blanditos porque apenas consigue mantenerse erguido. El bipedismo ha dejado de ser un equilibrio fácil de alcanzar. En consecuencia, es normal que la posición preferida del humano triste sea estar tumbado, hecho una bolita quizás. Y con una manta suave porque, con el bajón de actividad, es probable que haya empezado a pasar frío.

Su cara misma representa una derrota contra la gravedad. Los párpados cuelgan a media asta. La sonrisa se desinfla y deja caer, a sus lados, las mejillas. Nada merece el esfuerzo de abrir la boca o mover la lengua para articular. Muchos menos, tensar las cuerdas vocales. En consecuencia, el humano triste balbucea, habla bajito, en un rango más grave de lo normal, con pocos cambios de tono y pocos brillos en la voz.

El humano triste es, en definitiva, un humano al que le han quitado las pilas. Por eso, no es de extrañar que la tristeza se confunda tan a menudo con el cansancio —”¿qué te pasa, estás triste? no, sólo un poco cansada”—, incluso a nivel subjetivo. Y tampoco es de extrañar que todos los discos de “música relajante” del mundo incluyan temas más bien tristes (escritos por Erik Satie en un 80% de los casos, según una estadística que me acabo de inventar).

Sin embargo, no todos los temas tristes valen. Ninguna antología para la hora de la siesta incluiría el Adagio de Barber, por ejemplo, por muy lento y lánguido que suene al principio… según nos acercamos al clímax, la calma se pierde, la tensión se vuelve dolorosa, algo cambia. No todas las tristezas son mansas. Y para distinguirlas usando los oídos, hace falta hilar más fino.

Nota:

* Incluso cuando escuchamos música hecha por instrumentos en lugar de la voz humana, tratamos la música como una persona virtual y le atribuimos un estado emocional y, a veces, una personalidad e intención. Queda ahora claro también por qué gran parte de la música está estructurada como si una conversación se llevara a cabo dentro de la música misma, y por qué a menudo intuitivamente sentimos que una pieza musical debe tener un significado, aunque no podamos comprender qué puede ser.

Referencias:

1Thomas Fritz et al. “Universal Recognition of Three Basic Emotions in Music”. Current Biology, 2009.

2Ai Kawakami, Kenji Katahira. “Influence of trait empathy on the emotion evoked by sad music and on the preference for it”. Frontiers in Psychology, 2015

Sobre la autora: Almudena M. Castro es pianista, licenciada en bellas artes, graduada en física y divulgadora científica

El artículo El sonido de la tristeza se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. El sonido del viento
2. El sonido del viento (2)
3. ¿Por qué escuchamos música triste?

Matxalen Etxebarria Mallea, Lauren Etxepare Igiñiz, Margarita de Luxán García de Diego Energia-oreka eta eraginkortasun higrotermikoko estrategia pasiboak ditu ezaugarri arkitektura tradizionalak. Izan ere, tokiko ingurumen-baldintzen eta eraikinaren eraikuntza-ezaugarrien arteko interakzioa gertatzen da bere barnean.

Irudia: (Argazkai: Etxaburu).

Honela, beraz, euskal landa-arkitektura tradizionalaren itxitura-elementuen eraikuntza-bilakaerak beraren barne-giroari nola eragin dion jakitea du helburu artikulu honek, beraren barneko gorabehera higrotermiko pasiboaren irakurketa dela medio.

Eredu arkitektoniko tradizional honek mendeetan iraun du euskal lurralde osoan. Alabaina, lan honek, lurralde osoa eta aldaera guztiak aztertzea baztertu, eta Bizkaiko ekialdean kokatzen den Lea ibarreko eremu geografikoko ereduak hartu ditu aintzat.

Landa-arkitektura, hau da, «baserria eraikin-motatzat jotzen badugu, berariazko identitatea duen arkitektura-eredutzat», jatorria, nonbait, XV. mendean dauka, eta lurraldearekin, eskualdearekin, arkitektura-aldiarekin, nekazal ekoizpen sistemarekin, eraikuntza teknikekin lotutako aldaerak albo batera utzita, eboluzio-ezaugarrien sailkapen gisa «arkitekturaren historiaren garai klasikoak» eta eraikuntza-aroak lotzen dituena hartu da oinarri, hau da, gotiko-berpizkundeko lehenengo aroa (XV. mendearen erdialdetik XVII.aren erdialdera doana, XVI. eta XVII. mende bitarteko berpizkundekoa barne), garai barroko jori eta aberatsa (XVII. mendearen erdialdetik XVIII.aren amaiera arte doana), eta, azkenik, eredu honen gainbehera ekarri zuen azken aro neoklasikoa (XIX. mendea). Sailkapen nagusi hau eta ikerketa eremua mugatuta izanda, bertatik bertara egindako azterketen ondorioz tokira egokitutako lau azpiereduren araberakoa da ikerketa-lan hau.

Lau azpiereduak zehaztuta izanda, landutako metodologiaren lehenengo urratsa ingurumen baldintzak (kokapena eta ezaugarri klimatikoak) aztertzea izan da. Hurrenik, arkitektura tradizional honen ereduaren adierazgarri diren lau azpiereduen azterketa sakona burutu da berariazko eraikuntza-bilakaera eta ondoriozko ezaugarri teknikoak zehazteko.

Hala, erreferentzia-eredu adierazgarrienak aukeratu, eta haien portaera higrotermiko pasiboaren irakurketa egin da Design Builder v.5.0.1.024 simulazio energetikorako softwarea baliatuz. Horretarako, aurretiaz zenbait oinarrizko modelizazio-irizpide finkatu dira emaitzak euren artean konparagarriak izateko. Hauen artean, aldagai klimatikoak, lekuko informazioa (orientazioa, haizearekiko esposizioa), itxitura azal termikoaren zehaztapena Eraikuntzaren Kode Teknikoak ezartzen duen Eraikuntza Elementuen Katalogoaren arabera, geometria, okupazio eta funtzio parametroak, eta airearekiko iragazgaiztasuna ezarri dira.

Ikerketa eredu bakoitzetik solairu bakoitzeko «1. zona termikoa» hartu da portaera higrotermiko pasiboaren azterketa-gunetzat, mehelin hormaren eta aurrealdeko fatxadaren artean eratzen den gunea, alegia. Gune hauetako aldagai higrotermiko bien, hau da, Tenperatura Operatiboaren [°C] eta Hezetasun Erlatiboaren [%] balioak jaso dira, banan-banan, konparatiboki eta kronologikoki, eraikuntza-bilakaeraren eraginaren ondorioz izandako aldaera zenbatesteko neguko, udako eta tarteko urte-sasoietako egunetako balioen arabera.

Beraz, azaldutako metodologiaren eta emaitzen arabera, eraikuntza-bilakaerak landa-arkitektura eredu tradizional honen portaera higrotermikoan ezkutuko edo ezagutu gabeko eragin onuragarria izan duela esan liteke. Izan ere, nahiz eta lortutako datuen arteko desberdintasuna izugarrizkoa ez izan, azpiereduetan kronologikoki aurrera egin ahala, eraikinak epelagoak direla ondorioztatu da, betiere tokiko klima hezeak barneko Hezetasun Erlatiboan duen eragin nabarmena kontutan izanik.

Lortutako balio higrotermikoek, beraz, kanpo-barru erlazioan garatutako oreka bat egon dela iradokitzen dute, erlazioaren eraginkortasuna arkitektura-, material- eta eraikuntza-ezaugarrien bilakaerarekin lotuz. Hortaz, eraikin eredu tradizional honen barne-giroaren garrantzia eta portaera-eredua arkitektura ondare ikuspegitik kontutan hartu beharreko oinarrizko balioak dira.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: Ekaia 34
• Artikuluaren izena: Euskal landa-arkitekturako eredu tradizionalaren eraikuntza-bilakaeraren eragina portaera higrotermiko pasiboan: Lea ibarreko kasu-azterketa.
• Laburpena: Energia-oreka eta -eraginkortasun handiko estrategia pasiboak ditu ezaugarri arkitektura tradizionalak. Izan ere, tokiko ingurumen-baldintzen eta eraikinaren eraikuntza-ezaugarrien arteko interakzioa gertatzen da beraren barnean, eta bi aldagai horien erlazioaren menpe dago barneko giroa. Euskal etxe-eredu tradizionalaren barneko portaera higrotermiko pasiboari aldian-aldian eginiko eraikuntza-egokitzapenek eragindako eboluzioa eta bilakaera aztertzen ditu artikulu honek. Horiek jorratzeko, Lea ibarreko arkitektura tradizionala hautatu da ikerketa-eremutzat. Bizkaiko ekialdeko ibar bat da, klima epel eta hezekoa. Hango baserrien eraikuntza-ezaugarriak, xv. mendean arkitektura-eredu gisa sortuz geroztik, behin eta berriz izan dira eraldatuak, gizarte-bilakaerak eta bestelako eskakizunak tarteko; eraldaketa horiek, bestalde, eraikinon portaera higrotermiko pasiboaren eboluzioa ere ekarri izan dute. Landa-azterketaren ondorioz, lehenik eta behin, lekuko arkitektura tradizionalaren eraikuntza-sistemaren eboluzioaren azterketa egin da eredu adierazgarrienak zehazte aldera; ondoren, eredu horietako Tenperatura Operatiboaren [oC] eta Hezetasun Erlatiboaren [%] datuak biltzeko, simulazio energetikoa egin da Design Builder v.5.0.1.024 softwarea baliatuz. Azkenik, eskuraturiko datuok kronologikoki alderatu dira, neguko, udako eta tarteko urte-sasoietako eguneko balioen arabera, eta hortik eskuratu eraikuntzaren eboluzioak zer-nolako eragina izan ote duen barneko portaera higrotermikoan..
• Egileak: Matxalen Etxebarria Mallea, Lauren Etxepare Igiñiz, Margarita de Luxán García de Diego.
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua.
• ISSN: 0214-9001
• Orrialdeak: 317-334
• DOI: 10.1387/ekaia.19671

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Egileez:

Matxalen Etxebarria Mallea eta Lauren Etxepare Igiñiz, UPV/EHUko Arkitektura Sailean dabiltza eta Margarita de Luxán García de Diego Madrilgo Unibertsitate Politeknikoko Irakasle Emeritua da.

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Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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En la entrada de hoy del Cuaderno de Cultura Científica, tras la entrada sobre la novela gráfica La amante cartesiana(Egales, 2016), escrita por Paloma Ruiz Román y dibujada por Juan Alarcón (véase La amante cartesiana), seguiremos adentrándonos en el mundo de los cómics y las novelas gráficas con contenido matemático, pero nos centraremos en lo que podríamos denominar “novelas gráficas negras”, es decir, novelas gráficas con temática policíaca.

Ya habíamos tocado el género en la entrada Las matemáticas en el cómic Ken Games, donde analizábamos el cómic Ken Games (Diábolo, 2009-10), de José Robledo (guionista) y Marcial Toledano (dibujante). En concreto, analizaremos las novelas gráficas El número 73304-23-4153-6-96-8 (La cúpula, 2008), de Thomas Ott, y El vendedor de estropajos (Astiberri, 2011), de Fred Vargas (guión) y Edmond Baudin (dibujo).

Portada de la novela gráfica El número 73304-23-4153-6-96-8 (La cúpula, 2008), de Thomas Ott

Thomas Ott es un historietista suizo, nacido en Zurich en 1966, que ha destacado dentro del cómic independiente europeo en las últimas décadas. Realiza sus novelas gráficas utilizando la técnica “Carte a gratter”, algo así como “tarjeta raspada”, que consiste en una cartulina, en el caso de este dibujante blanca, sobre la que se extiende una cierta pasta, en este caso de color negro, de forma que al raspar la superficie generada por la pasta, se descubre el blanco de la base, creándose así las imágenes blancas sobre fondo negro. Esta técnica permite a Thomas Ott crear un tipo de dibujo muy particular en blanco y negro, que va muy bien con las historias oscuras, fundamentalmente historias de terror, que nos narra. Además, la historia no tiene texto, salvo el que pueda aparecer en los propios dibujos. Entre sus obras más conocidas están Hellville (1995), Dead End (1996), t.o.t.t. (2002), Cinema Panopticum (2005) o El número 73304-23-4153-6-96-8 (2008).

Thomas Ott trabajando una ilustración con la técnica “Carte a gratter”. Imagen del artículo Thomas Ott, maestro del ‘scratch’, de Juan Batalla, para Infobae

En su obra El número 73304-23-4153-6-96-8 nos cuenta una de esas historias negras de las clásicas, con los típicos ingredientes, como son una cárcel, una ejecución en la silla eléctrica, un verdugo, un oscuro bar, un casino, la ruleta rusa, una mujer fatal, mucha pasta, una casa de empeños, una pistola, un robo, una navaja, algunos lugares oscuros de la ciudad, una paliza, etcétera, pero con ese toque de terror tan característico en su obra.

En el primer dibujo ya nos destaca la importancia que tiene el número que da título a la obra, ya que nos presenta unos dedos sujetando un pequeño papel que contiene solamente ese número, o conjunto de números,… 73304-23-4153-6-96-8. Es la mano de un recluso que va a morir en la silla eléctrica. Tras ser ejecutado el papel quedará caído al lado de la silla eléctrica y lo recogerá el funcionario que se encarga de la ejecución. Este es el inicio de una historia en la que esos números tienen una gran importancia, ya que esos números marcarán su vida a partir de ese momento, primero hacia el éxito y después hacia el fracaso.

Primera página de la obra El número 73304-23-4153-6-96-8, de Thomas Ott, en la que se ve los dedos del condenado a muerte sujetando un papelito con los números 73304-23-4153-6-96-8

¿Puede el destino de una persona estar marcado por una serie de números? En la historia, el funcionario de prisiones va descubriendo poco a poco como los números de ese papel empiezan a aparecer en su vida y a determinar su futuro … el número de identificación de un perro encontrado en la calle (73304), el dorsal de un atleta en el periódico que lee (23), el teléfono (4153696) en un cartel en el que se busca al perro. llamado Lucky, es decir, “afortunado”, la dirección de quien contesta (número 8), una mujer.

Después descubrirá que la fortuna parece estar de su lado y le va conduciendo hacia el éxito… saca cartas de una baraja al azar y van saliendo en orden los números del papel 7, 3, … saca un fajo de billetes, lo cuenta, y su valor es de 304, … mientras llama a la mujer descubre que ese día es 23 … queda con la mujer en un bar, tira dos dados y sale primero 4 y 1, después 5 y 3. Todo va dirigiéndolo hacia la suerte y se marchan al casino.

A lo largo de toda la novela el número 73304-23-4153-6-96-8 está escrito en la parte de arriba de cada página, para que quien lee la historia pueda ir siguiendo los números que aparecen en ella.

Página de la obra El número 73304-23-4153-6-96-8, de Thomas Ott, en la que su protagonista, junto con la mujer con la que se ha citado, apuestan a la ruleta, a los números 6 y 9, que son los que toca en la sucesión de números aparecidos de la secuencia 73304-23-4153-6-96-8

A la mañana siguiente, tras una noche increíble, los números seguirán estando presentes en su vida, pero su suerte se dará la vuelta, como en una banda de Moebius, y la desgracia se cebará con el protagonista.

No desvelemos más de esta historia circular, de la que ya hemos contado demasiadas cosas. Es una novela gráfica muy recomendable, con una segunda parte muy interesante desde un punto de vista dramático.

Solo un detalle matemático más, la banda de Moebius (recordemos que es una superficie con una única cara, que es una banda retorcida, que podemos construir de forma sencilla de la siguiente forma … si tomamos una tira de papel y pegamos los extremos se obtiene una banda normal con dos caras, pero si primero giramos uno de los extremos del papel media vuelta y después juntamos los extremos se obtiene la banda de Moebius) como símbolo del cambio de fortuna en la vida del protagonista, de la buena a la mala fortuna. La banda de Moebius aparece dos veces. La primera en nombre, ya que el grupo que toca en el bar es el The Dr Moebius Octet. Y la segunda es un dibujo de la misma en el escaparate de la casa de empeños a la que acudirá más adelante el protagonista.

Página de la obra El número 73304-23-4153-6-96-8, de Thomas Ott, en la que su protagonista se dirige a una tienda de empeños, pawn shop, en cuyo escaparate, arriba a la izquierda, podemos observar la imagen de la banda de Moebius

La siguiente novela gráfica que traemos a esta entrada de la sección Matemoción del Cuaderno de Cultura Científica es El vendedor de estropajos (Astiberri, 2011), cuyo guion es de la escritora de novela negra francesa Fred Vargas (Premio Princesa de Asturias de las Letras 2018), seudónimo de Frédérique Audoin-Rouzeau, basado en su relato corto Cinco francos unidad del libro Fluye el sena (Siruela, 2012), y cuyos dibujos son del historietista e ilustrador francés Edmond Baudoin.

La escritora Fred Vargas es la autora de la serie de novelas policíacas del comisario Adamsberg que se inició con el El hombre de los círculos azules (1991), con 12 títulos, entre los que están Tiempos de hielo (2015) y Cuando sale la reclusa (2017), así como otras novelas entre las que están Los que van a morir te saludan (1994) o Que se levanten los muertos (1995). Por su parte, Edmond Baudoin es autor de más de 50 novelas gráficas, entre las que podemos citar El viaje (1996), Viva la vida, los sueños de Ciudad Juarez (2011), en colaboración con Troubs, Dalí (2012), o Soñadores, cuatro genios que cambiaron la historia (2015), con Cédric Villani. Juntos tienen dos novelas gráficas, la que estamos analizando en esta entrada y Los cuatro ríos (2000), publicada por Astiberri en 2015.

Portada de la novela gráfica El vendedor de estropajos (Astiberri, 2011), de Fred Vargas (guion) y Edmond Baudoin (dibujo)

Como podemos leer en la sinopsis que realiza la editorial Astiberri de El vendedor de estropajos:

“Un asesinato trastorna el día a día de Pi, vagabundo y, a ratos, vendedor de estropajos. Interrogado como testigo, conoce a Adamsberg, un comisario con métodos desconcertantes, que prefiere mantener un largo diálogo con el vagabundo, antes que los métodos habituales de la policía. La verdad sobre el caso se desvela poco a poco, al mismo tiempo que se dibuja el retrato de un hombre roto por la vida”.

Las matemáticas están relacionadas con el vagabundo, vendedor circunstancial de estropajos, de quien se dice que “los números siempre habían sido lo suyo”.

Nos encontramos el siguiente texto en la novela gráfica, similar al que aparece en el relato corto que da lugar a la misma.

“Su Martín [el carro metálico de la compra] transportaba estropajos, miles. Cuando descubrió aquella mina de estropajos en el hangar de Charenton, creyó que estaba salvado. 9.732 estropajos vegetales, los había contado. Era bueno con los números, era algo de nacimiento.

Un euro por cada estropajo vendido, 9.732 euros en total.

Hacía cuatro meses que acarreaba los estropajos desde el hangar de Charenton hacia París. Cuatro meses que empujaba a Martín por todas las calles de la capital, para vender exactamente 512.

A ese paso necesitaría 2.150,3 días para vaciar la nave. Es decir, seis años coma diecisiete arrastrando el asno [el carrito] y su pellejo a cuestas.”

Página de la novela gráfica El vendedor de estropajos (Astiberri, 2011), de Fred Vargas (guion) y Edmond Baudoin (dibujo), en la que se ve al protagonista empujando su carro de la compra con sus estropajos

 

Curiosamente, para ser una muestra de que se le dan bien los números, resulta que las cuentas no están muy claras. Para empezar, 6,17 años son 2.253,53 días, si consideramos el año solar de 365,24 días, pero si tomamos que un año son aproximadamente 365 días, entonces serían 2.252,05 días. Como vemos hay algo que no cuadra en esos números. ¿Quizás es una errata y son 2.250,3 días? Si fuese así, tomando un año de 365 días, tendríamos que 2.250,3 días son 6,1652… años, que redondeando sí son 6,17 años. Podría ser.

El problema es que mirando a las cuentas de la venta de estropajos también nos encontramos con algunas incongruencias. Empecemos con una cuenta orientativa. Si ha vendido 512 estropajos en cuatro meses y consideramos que 4 meses son 122 días (dos meses de 31 días y dos de 30, aunque hay otras opciones), entonces habría vendido aproximadamente 4,2 estropajos por día. Si fuesen 2.150,3 días, obtendríamos 2.150,3 x 4,2 = 9.031,26, que aunque le sumemos los 512, no llega a 9.732 estropajos. Si asumimos que es una errata y son 2.250,3 días, entonces obtendríamos 2.250,3 x 4,2 = 9.451,26, que no llegan a 9.732, pero si le sumamos 512 nos pasamos.

Una opción podría ser que Fred Vargas se refiriera a cuatro meses aproximadamente, es decir, que podrían ser algunos días más o menos. Por ejemplo, si el vendedor de estropajos hubiese vendido los 512 estropajos en 125 días, entonces habría vendido 4,096 estropajos por día. Ahora, para vender los 9.732 – 512 = 9.220 estropajos habría necesitado 2.250,98 días, que casi el la cantidad que se escribe.

Por otra parte, si el vendedor de estropajos hubiese vendido los 512 estropajos en 119 días, entonces habría vendido unos 4,3 estropajos por día y para vender los 9.732 estropajos habría necesitado unos 2.263 días. Tomando 118 días salen unos 2.242 días. Con uno nos pasamos un poco y con otro nos quedamos corto.

Bueno, estas son mis cuentas, pero las que habría que conocer son las de Fred Vargas.

Página de la novela gráfica El vendedor de estropajos (Astiberri, 2011), de Fred Vargas y Edmond Baudoin, en la que se ve al comisario Adamsberg y al vendedor de estropajos conversando en el metro de París, con dibujos del número Pi a su alrededor

Por otra parte, el nombre del vendedor de estropajos es Pi. Como el mismo cuenta en la historia.

“El día de todos los santos mi madre me llevó al orfanato. Me inscribió en el registro. Alguien me cogió en brazos. Otro apoyó la taza de café en el libro de registro. Y mi nombre se disolvió en la mancha de café. Solo quedaron dos letras [se refiere a Pi].”

Y más adelante sigue contando cosas de su infancia relacionadas con su particular nombre, Pi.

“Cuando era pequeño, en el colegio del orfanato me llamaban 3,14. ¿Pilla la broma? ¿Pi? ¿3,14? ¿Diámetro de la circunferencia por 3,14, igual a la circunferencia?”

Más adelante en la historia, el comisario Adamsberg, teniendo en cuenta la anécdota anterior, decide poner a la víctima, para ocultar su identidad, el seudónimo de 421, en alusión al juego de dados, que se juega con tres dados, llamado “421”.

Pero sigamos con el número pi y el vendedor de estropajos. Pi es bueno estimando a ojo el perímetro de diferentes circunferencias. Por ejemplo, cuando están en el metro le dice al comisario “Y diría que ese botón tiene cincuenta y un milímetros de circunferencia”. Teniendo en cuenta la expresión que el mismo Pi menciona más arriba “diámetro de la circunferencia por 3,14, igual a la circunferencia”, tenemos que el botón tiene un diámetro de unos 16 milímetros, es decir, 1,6 centímetros.

Página de la novela gráfica El vendedor de estropajos (Astiberri, 2011), de Fred Vargas y Edmond Baudoin, en la que se ve al comisario Adamsberg y al vendedor de estropajos conversando sobre el número Pi

Pi, el vendedor de estropajos, le explica al comisario Adamsberg la importancia del número Pi. En la imagen anterior le está contando lo siguiente.

“Pi funciona con cualquier círculo. Lo inventó un griego hace mucho tiempo. Eran inteligentes los griegos. El reloj. ¿Quiere saber, por curiosidad, la circunferencia del reloj? La circunferencia de la rueda del carrito, la de la cabeza, la del sello del ayuntamiento, la del agujero del zapato, la del centro de la margarita, la del culo de la botella, la de una moneda de un euro, la de un vaso de vino. ¿Quiere saber qué circunferencia a bebido? El mundo está hecho solo de círculos. ¿Lo había pensado alguna vez? Pues yo, Pi, conozco todos los círculos. Si no me cree, pregúnteme por cualquiera”.

Y se da el siguiente diálogo entre ambos. El comisario contesta “¿una margarita?”, Pi pide aclaraciones “¿con los pétalos o solo el centro amarillo?”. Por respuesta “el centro”. Y Pi da la solución “Doce con veinticuadro milímetros. Estamos hablando de una margarita bastante grande”.

Una margarita con una circunferencia de 12,24 milímetros, tiene un diámetro de 3,9 milímetros, es decir, 0,39 centímetros. Ni medio centímetro. Por lo tanto, es una margarita pequeña, salvo que la medida de la circunferencia , 12,24, fuese en centímetros.

Finalmente, para resolver el asesinato el comandante Adamsberg utiliza, no la lógica, sino la humanidad.

Bibliografía

1.- Thomas Ott, El número 73304-23-4153-6-96-8, La cúpula, 2008.

2.- Fred Vargas, Edmond Baudin, El vendedor de estropajos, Astiberri, 2011.

3.- Fred Vargas, Fluye el sena (tres casos del comisario Adamsberg), Siruela, 2012. [incluye el relato “Cinco francos unidad”]

4.- Página web de Thomas Ott

5.- Página web de Edmond Baudoin

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

El artículo De menú para hoy, dos novelas gráficas negras con salsa matemática se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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3. El principio del palomar, una potente herramienta matemática (parte 2)

Juanma Gallego Lur idorraren kolonizazioan likenak aitzindariak izan zirela ustea zabalduta dago adituen artean, landareei bidea ireki zietelarik. Arrazoi sinplea da: egungo ekosistemetan hala gertatzen da gehienetan. Baina datu berriek erakusten dute seguruenera hori ez zela hala izan.

Zeharo bitxiak dira onddoak. Hasiera batean, itxuragatik, landare direla eman dezake. Baina gizakiok mundua antolatzeko eratu dugun sailkapenean erreinu propioa eman behar izan diegu; landareak ez bezala, onddoak ez direlako gai haien elikagaiak sintetizatzeko. Bada, ez dira ez landareak. Algen kasua ere berezia da: fotosintesia egiteko gai dira, baina, –beste behin ere, landareak ez bezala– , sustrai eta zutoinik gabeko organismoak dira.

Berezitasunen festa honetan, likenak are bereziagoak dira. Natura-zientzien hastapenetan landaretzat hartu ziren, eta gero onddotzat. Simon Schwendener botanikoa izan zen XIX. mendearen erdialdean konturatu zena liken deitzen dugun hori onddo baten eta alga baten arteko harreman sinbiotikoaren ondorioa dela. Ordudanik, sinbiosiaren paradigma bihurtu dira likenak: onddoak babesa ematen du, eta algak fotosintesia bitartez ekoiztutako nutrienteak. Baina duela 150 urte inguru Schwendenerrek esandakoa ez da azken hitza izan. Duela gutxi jakin da zenbait likenetan onddo batek ez baizik bi onddok parte hartzen dutela. Likenologiaren diziplinan aurkikuntza horrek iraultza txikia ekarri zuen, mende eta erdiz ziurtzat ematen zelako likenena soilik bien arteko kontua zela.

1. irudia: Eremu gordin askotan likenak dira bidea irekitzen dutenak. Logika horri jarraiki, litekeena da eboluzioan ere hala gertatu izana. Baina ez dirudi horrela denik. (Argazkia: Bering Land Bridge National Preserve / CC BY 2.0)

Zientzia hutsetik harago, aurkikuntza horren aurrean istorio polit bat ere bazegoen. Erica Gies kazetariak Investigación y Ciencia aldizkarian idatzi zituen ikerketaren atzean zeuden nondik norakoak. Giesen kontakizunaren arabera, Science aldizkariko azala merezi izan zuen ikerketa hori, hein batean, Kanadako Columbia Britainiarreko Wells Gray parke naturalean bizi den Trevor Goward naturalistari zor zaio. Zientzia-formazio arautua izan gabe arlo zehatz batean izugarrizko ezagutzak eskuratzen dituen lagun horietako bat, hain justu. Eta agian ohiko zientzia ibilbide hertsietatik kanpo egon izanagatik ordura arte finkotzat jotzen zena beste modu batean ikusteko aukera izan zuen Grayk.

Halako proposamen ausart asko beharko dira zientziaren bidezidorrean aurrera egiteko eta oraindik erantzuna ez duten galderei erantzun berriak bilatzeko. Adibidez, eta likenenen alorrean jarraituta, oraindik misterioa da zergatik hasi ziren elkarrekin bizitzen bi organismo horiek. Beste harreman sinbiotikoei begira, baliteke hasiera batean onddo batek alga bat eraso egin izana, eta liskar horietatik harreman baketsu bat sortu izana. Funtsean, gure gorputzetan ere antzeko zerbaiten arrastoa legoke, Lynn Margulis biologoak proposatu zuen teoria endosinbiotikoaren arabera.

Berdin eraso baten ondorio izanik edo hasieratik elkarrekintza baketsu baten ondorio izanik, kontua da elkarte horrek oso emaitza indartsua sortzen duela. Jakina da likenek oso muturreko egoeretan bizirik jarraitzeko ahalmena dutela –Nazioarteko Espazio Estazioan egindako esperimentuek erakutsi dute espazioan ere lasai asko mantentzen direla hainbat hilabetez–. Besteak beste, zuhaitzei edota harkaitz gordinei eusteko gai dira. Eta, arlo makroskopikoan bederen, ekosistema askotan likenak dira, nolabait esateko, biziaren aitzindariak. Horiek dira eremu latzak kolonizatzen dituzten lehenak, eta horiek osatzen dute gero etorriko diren beste hainbat organismoren oinarria. Oinarri, zentzu askotan: bai kate trofikoari dagokionez, zein oinarri fisiko bezala ere.

Horregatik, denbora askoan zientzialariek pentsatu dute Lurraren historian likenak egon zirela uretatik lur idorrera igaro ziren lehenengo organismoen artean. Hipotesi horren arabera, likenek rol garrantzitsua jokatu zuten atmosferaren aldaketan, eta, bestetik, ordura arte arroka huts besterik ez zirenak sustraiak dituzten landareentzako aterpe bihurtu zituzten. Egoera berri hori izan zen, hain justu, landareei bidea erraztu ziena.

Hipotesi polita da, dudarik gabe, sen onean oinarrituta. Baina, jakina da askotan errealitatea ez dela guk uste dugun bezain sinplea. Hala, orain argitu dutenez, likenak landareak baino milioika urte geroago garatu ziren. Hortaz, ezinezkoa da likenek landareei bidea ireki izana. Hara beste iraultza txiki bat likenologiaren erreinu txikian!

2. irudia: Onddo baten eta alga baten arteko “elkarlanari” esker osatuta daude likenak. Horregatik, sinbiosiaren paradigmatzat jo dira sarritan. (Argazkia: Matthew P. Nelsen / Field Museum)

Geobiology aldizkarian argitaratutako ikerketa artikulu batean eman dituzte xehetasunak (artikulu hori hemen ere dago eskuragarri, modu irekian). Artikuluaren nondik norakoak azaltzeko atera duten prentsa oharrean azaldu dutenez, Matthew Nelsen artikuluaren egile nagusiaren hasierako helburua ez zen kronologia kolokan jartzea, algen eta onddoen arteko harremanak argitzea baizik. Bi organismoek osatutako entitatea izanda, bai onddoen zein algen eboluzioa aztertu behar izan dute.

Likenen eboluzioa aztertzeko, gainera, ez da oso lagungarria erregistro fosilari jotzea, oso zaila baita bereiztea fosil bat benetan liken batena ote den. Dena dela, dudarik gabe likentzat jotzen diren fosilen kasuan, guztiak dira landaretzat hartzen diren fosilak baino berriagoak.

Beste bide bat jorratu behar, beraz. Nagusiki, erloju molekularraren teknika baliatu dute datak ebazteko. Espezieen arteko dibergentzia kalkulatzeko erabiltzen den teknika hori erabili ondoren, atera duten ondorioa da likenak landareak baino “gazteagoak” direla, zentzu ebolutiboan. Lur idorreko lehen landareak duela 450 milioi urte inguru garatu zirela uste da, eta likenak batez bestean duela 250 milioi urte garatu zirela proposatu dute orain. Egin duten kalkuluaren arabera, gutxi gora behera lehenengo likenak iratzeak eta beste hainbat landare baskular batzuk agertu eta 100 milioi urtera agertu ziren.

Halako teknikak erabiltzen direnean, kontuan hartu behar da datak oso gutxi gorabeherakoak direla. Halere, landareen eta likenen arteko agerpen tarteak dezente handiak direla proposatu dute. Bestetik, datak batez bestekoak direla nabarmendu beharra dago. Are gehiago, eta liken motaren arabera dibergentzia datak aldatzen direla kontuan izanda, beste ondorio garrantzitsu bat atera dute: ez zen egon likenen bat-bateko”genesi” bat. Alegia, onddo desberdinek algei eusteko joerak modu independentean garatu zituztela. Hori zergatik izan zen, ordea, argitzeko dago oraindik.

Erreferentzia bibliografikoa:

Nelsen, MP, Lücking, R, Boyce, CK, Lumbsch, HT, Ree, RH. (2019). No support for the emergence of lichens prior to the evolution of vascular plants. Geobiology. 2019; 00: 1– 11. DOI: https://doi.org/10.1111/gbi.12369.

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Egileaz: Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.

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Foto: Matthew Hicks / Unsplash

Además de la incapacidad de predecir ciertas propiedades de los átomos, el modelo de Bohr tenía dos deficiencias adicionales. Primero, predecía algunos resultados que no estaban de acuerdo con el experimento (como espectros incorrectos para elementos con dos o tres electrones en las capas electrónicas más externas). En segundo lugar, predecía resultados que no se podían comprobar de ninguna manera conocida (como los detalles de las órbitas de los electrones). Aunque las órbitas eran fáciles de dibujar en papel, no podían observarse directamente. Tampoco podían relacionarse con ninguna propiedad observable de los átomos [1]. Era evidente pues que el modelo de Bohr planteaba cuestiones que no tenían respuesta experiment [2].

A principios de la década de 1920, los físicos, especialmente el propio Bohr, comenzaron a trabajar seriamente en la revisión de las ideas básicas del modelo. Un hecho que destacaba era, como Rutherford había señalado, que el modelo se basaba en una mezcla de ideas clásicas y cuánticas. Se suponía que un átomo actuaba de acuerdo con las leyes de la física clásica hasta el punto en que estas leyes ya no funcionaban. Más allá de este punto, se introducían ideas cuánticas. La imagen del átomo era el producto de una mezcla inconsistente. Combinaba ideas de la física clásica con conceptos para los que no había lugar en la física clásica.

Las órbitas de los electrones estaban determinadas por las leyes de movimiento clásicas newtonianas, muy parecidas a las órbitas de los planetas alrededor del Sol. Pero de las muchas órbitas teóricas, solo un pequeño número se consideraba posible. Incluso estas pocas órbitas eran seleccionadas por reglas para las que no había lugar en la mecánica clásica. Además, la frecuencia calculada para la revolución orbital de los electrones era bastante diferente de la frecuencia de la luz emitida o absorbida cuando el electrón se movía desde o hacia esta órbita. Por si fuese poco, la decisión de que el número n nunca podía ser cero parecía completamente arbitraria, pero era necesaria evitar que el modelo colapsara dejando que el electrón cayera sobre el núcleo. Se hizo evidente así que un modelo de estructura atómica mejor necesitaría basarse más consistentemente en conceptos cuánticos.

En definitiva, la contribución del modelo de Bohr se puede resumir de la siguiente manera. Proporcionó algunas respuestas excelentes a las preguntas planteadas sobre la estructura atómica. Aunque el modelo resultó ser inadecuado, llamó la atención sobre cómo se pueden usar los conceptos cuánticos. Indicaba el camino que tendría que tomar un nuevo modelo. Un nuevo modelo que tendría que proporcionar las respuestas correctas que daba el modelo de Bohr, pero que también tendría que proporcionar las respuestas correctas para los problemas que el modelo de Bohr no podía resolver.

Uno de los aspectos más fascinantes del trabajo de Bohr fue la prueba de que las propiedades físicas y químicas de la materia ponen de relieve el papel fundamental de los enteros (números cuánticos como n = 1, 2, 3, …). Como dijo Bohr: «La solución de uno de los sueños más audaces de las ciencias naturales es construir una comprensión de las regularidades de la naturaleza sobre la consideración del número puro». Aquí resuenan las ideas de Pitágoras y Platón, de Kepler y Galileo.

Desde la década de 1920, se ha desarrollado un nuevo modelo de éxito de la estructura atómica. Es parte de la mecánica cuántica, llamada así porque es una nueva mecánica construida directamente sobre conceptos cuánticos. La mecánica cuántica va mucho más allá de comprender la estructura atómica. De hecho, es la base de la concepción moderna de los acontecimientos a escala submicroscópica. [3]

Notas:

[1] El modelo planetario tiene un significado muy diferente cuando se aplica a un planeta en una órbita observable que cuando se aplica a un electrón en un átomo. La posición precisa de un planeta es importante, especialmente en experimentos como fotografiar un eclipse o una porción de la superficie de Marte desde un satélite. Pero la posición momento a momento de un electrón en su órbita no tiene ese significado porque no tiene relación con ningún experimento que los físicos hayan podido idear.

[2] En cierto modo pasa una cosa parecida con la teoría de cuerdas hoy día. Otra cuestión es si la solución sigue un camino paralelo al que apuntamos que siguió el modelo atómico.

[3] Algunos aspectos fundamentales de la mecánica cuántica serán objeto de una próxima serie.

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

El artículo Más allá del modelo de Bohr se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. El modelo de Bohr explica las regularidades en el espectro del hidrógeno
2. Las limitaciones del modelo de Bohr
3. El modelo de Bohr explica la fórmula de Balmer

Asier Gómez eta Mónica Villalba Leize-hartza (Ursus spelaeus s.l.) Kuaternarioko megafaunaren espezie paradigmatikoetako bat dugu. Erdi Pleistozenoaren amaieran eta Goi Pleistozenoan bizi izan zen eta orain dela 24 eta 26 mila urte desagertu zen betiko, hotz handi-handiko aldi batean. Espezie horren iraungipenaren arrazoia oraindik ere eztabaidagai da, baina gaur egun gehien onartzen diren hipotesiek bi kausa nagusi darakuskite: alde batetik, landaretzaren ekoizkortasunaren beherakada handia, klimaren hoztearen eraginez; eta bestetik, gizakiek egindako hartz-ehiza.

1. irudia: Leize-hartz (Ursus spelaeus s.l.) baten berrosaera. (Ilustrazioa: Amaia Torres Piñeiro)

Ikertzaile batzuen arabera, espezieak hainbat mila urte gehiagotan biziraun zuen Europako hegoaldeko eta ekialdeko aterpe klimatikoetan, baina hori egiaztatzeko, Karbono-14 bidezko datazio gehiago egin beharko lirateke. Azterketa paleogenetikoek diotenez, gutxienez, leize-hartzen hiru leinu genetiko bizi izan ziren batera Goi Pleistozenoan. Ildo horretan, zientzialari batzuek espezie desberdintzat hartu dituzte: Ursus ingressus Europako erdialdean eta ekialdean, Ursus kudarensis Kaukasoan, eta Ursus rossicus Siberiako hegoaldean.

2. irudia: Leize-hartzen taldearen mapa filogenetikoa (goian; lau espezie, espezie batek bi azpiespezie dituela), hartz arrearen aldean (behean). (Iturria: Baca et al., 2016, egileek moldatutako irudia)

Johann Christian Rosenmüller zirujau eta anatomistak espezie berriaren deskribapena egin zuen 1794. urtean. Animalia horrela izendatzeko arrazoia dugu leize-hartzen lehen hezur fosilak leize edo haitzuloetan aurkitu zirela. Europako haitzulo batzuetan, milaka hezurrez osaturiko pilaketak idoro dira, espezie horrek leizeak erabiltzen zituelako negua bertan lo emateko eta, batzuetan, gosez eta ahulduraz hiltzen ziren haitzuloen barruan.

Alde nabariak aurkituko ditugu baldin eta erkatzen baditugu leize-hartza eta gaur egun bizi den horren ahaiderik hurbilekoena, hartz arrea. Alde horiek eskeletoaren alde guztietan igar daitezke, baina oso agerikoak dira garezurrean, masailezurrean eta esku-oinetan: I hatza (erpurua) laburragoa da leize-hartzetan, eta gainera, metapodoak eta hatz-hezurrak indartsuagoak dira, hau da, zabalagoak dira, luzeraren aldean.

3. irudia: Alde handiak daude leize-hartzen eta hartz arreen artean (azkenek eredu morfologiko primitiboagoa dute). Leize-hartzek maila nabarmena dute kopetan (1); masailezurraren aurreko matrailagin txikiak galdu dituzte (2); masailezur-adar aurreratua dute (3); masailezurraren egitura garaiagoa da (4) eta profila makurragoa (5). Alde horien guztien eta hortz handiagoak izatearen arrazoia dugu leize-hartzen dieta hartz arreena baino begetarianoagoa zela. (Irudia: Asier Gómez eta Mónica Villalba – Creative Commons 4.0. lizentziapean)

Leize-hartzen tamaina eta gaur egun bizi diren hartz handienen (Kodiak hartza, hartz zuria) tamaina antzekoak lirateke. Arrek 400-500 kg-ko pisua zuketen eta emeek 225-250 kg-koa. Bi sexuen arteko tamainaren desberdintasunari dimorfismo sexual deritzogu. Dimorfismoa agerikoa da banako hezurren tamainan ere, eta oso desberdintasun nabariak antzeman daitezke bi sexuen artean. Oro har, erregistro fosilean hortz-haginak hobeto gordetzen direnez, betortzen zeharkako dimentsioak erabili ohi dira arrak eta emeak bereizteko. Eskeleto osoetan, hartz arrak bereiz daitezke baculum deritzona (zakil-hezurra) dutelako. Zakil-hezurra ugaztun-talde askoren arretan ageri da; emeetan, aldiz, baubellum (edo klitori-hezurra) agertzen da. Leize-hartzen populazioen artean ere desberdintasun nabarmenak izan ziren tamainari dagokionez. Esate baterako, Ekialdeko Alpeetan aurkitutako aztarna batzuek (Ursus spelaeus lanidicus eta Ursus spelaeus eremus) desberdintasun handiak erakusten dituzte gainerako hartzen populazioen aldean, alpetarrak txikiagoak direlako. Beste alde batetik, leize-hartzen leinuetako bat, Ursus ingressus, Europako erdialdean eta ekialdean bizi izan zen eta Europako mendebaldeko leize-hartzak (Ursus spelaeus s.s.) baino handiagoa eta indartsuagoa izan zen.

Leize-hartzaren hedadura

Leize-hartzaren hedadura zabal-zabala izan zen, Europa osoan barrena eta Asiako zati batean (Kaukason eta Siberian). Iberiar penintsulan, aldiz, iparraldeko erdian baino ez da dokumentatu, eta aztarnategiak zein aztarnen kopurua ugari-ugariak dira Kantauri aldean eta Kataluniako ipar-ekialdean.

4. irudia: Europako mapa honetan, proposaturiko leize-hartzen espezieak eta haien banaketa geografikoa ageri dira. (Irudia: Asier Gómez eta Mónica Villalba – Creative Commons 4.0. lizentziapean)

Euskal Herrian, espezie horren aztarna ugari aurkitu dira honako lekuetan: Muniziaga (Galdames), Askondo (Mañaria), Astigarragako kobea eta Ekain (Deba), Lezetxiki (Arrasate), Troskaeta (Ataun), Arrikrutz (Oñati), Amutxate (Aralar), eta Izturitze, besteak beste.

5. irudia: Askondoren kokapena eta leize-hartzen hedapena iberiar penintsulan. (Irudia: Asier Gómez eta Mónica Villalba – Creative Commons 4.0. lizentziapean)

Jatorria

Leize-hartzen eta hartz arreen leinuen jatorria erkidea da: orain dela 1,2 milioi urte sortu bide ziren biak, azterketa molekularrek ondorioztatu dutenez. Leize-hartzaren arbaso berriena Deninger hartza (Ursus deningeri) da; Deninger hartzaren eitea antzekoa da, baina ondorengo leize-hartza baino txikiagoa eta ez horren indartsua (6. irudia). Bi espezie horien arteko banaketa artifiziala da, haien artean bitarteko ugari ageri direlako eta, hortaz, ikertzaile askok leize-hartzen taldean sartzen dituzte bi-biak. Bizkaian, U. deningeri hartzaren aztarna osoak aurkitu dira Raneroko Santa Isabel haitzuloan (Karrantzan), 300 mila urte dituztela (7. irudia).

6. irudia: Leize-hartza eta gaur egungo hartzen arteko erlazioa adierazten duen eboluzio eskema sinplifikatua. (Irudia: Mónica Villalba eta Asier Gómez – Creative Commons 4.0. lizentziapean)

7. irudia: Raneroko Santa Isabel haitzuloko (Karrantza) Ursus deningeri hartzaren garezurraren marrazkia. (Ilustrazioa: Paula Martin Rodríguez)

Goi Pleistozenoan, Europan, leize-hartzak beste hartz-espezie batzuekin batera bizi izan ziren, hala nola hartz arrearekin (Ursus arctos) eta, unean-unean eta leku jakin batzuetan, Tibeteko hartz beltzarekin (Ursus thibetanus). Leinu desberdinekoak izan arren, azterketa genetikoek frogatu dute leize-hartzak eta hartz arreak hibridatu egin zirela; izan ere, gaur egun bizi den hartz arrearen genomaren % 0,9-2,4 iraungitako espeziearen genomatik dator.

Dieta

Oraintsuko ikerketen arabera, badakigu leize-hartzak, gehienbat, belarjaleak zirela (fruituak, belarrak, sustraiak, baiak eta abar jaten zituzten), azterketa isotopikoei, garezurraren morfologiari, masailezurrari eta hortzeriari esker. Leize-hartzek aurreko matrailaginak (gainerako haginak baino txikiagoak) galdu zituzten eta, ondorioz, hortz handiagoak, kuspide anitzekoak garatu zituzten, elikagai urragarriak jateko egokiagoak. Gainera, leize-hartzek beste hartz-espezie batzuek baino masailezur indartsuagoa dute eta muskulu-lotune sakonak dituzte murtxikatzeko muskulu garatu eta sendoei eusteko. Beste alde batetik, aztarna fosil batzuetan ageri diren markak direla eta, badakigu beste leize-hartz batzuek hildakoen haragi ustela jan zutela; azkenik, hortzeriaren higaduran funtsaturik, ondorioztatu dezakegu askotariko dieta zutela eta, inoiz, haragia jaten zutela. Beraz, leize-hartzak ez ziren egungo hartz arreak bezain orojaleak izango, ez eta belarjale hertsiak ere. Dietaren inguruko azterketek diotenez, oso habitat heterogeneoetan bizi izan ziren. Elkarrengandik hurbil bizi ziren populazioek dieta berezitu zuten. Gainera, ekosistema desberdinak dituzten altitude eta latitudeetara egokitu ziren eta Goi Pleistozenoan gertatu ziren klima-aldaketa laburretara ere bai.

Leize-hartzak Askondon (Mañaria, Bizkaia)

Askondoko haitzuloa edo leizea Mañarian dago, San Lorentzo baselizatik hurbil, Urkuleta auzoan. Gaur egun, Kanterazarra harrobiak zati batean itxita dauka haitzulorako sarbide nagusia; barruan, 302 metroko luzera eta 9 metroko desnibela du guztira. Leizea I-H norabideko haustura-sistema bati jarraiki sortu zen, disoluzioz (hasierako aldian) eta higaduraz nahiz grabitatearen eraispenez (geroko aldian). Askondoko haitzuloa Aramotz unitate hidrogeologikoaren sistema karstikoaren barruan dago eta leizea errudistaz eta koralez beteriko Kretazeoko uharri-kareharriz osaturik dago.

8. irudia: Askondoko (Mañaria) haitzuloan aurkitutako leize-hartzen aztarnez osatutako erakusketa dago ikusgai 2020ko irailera arte Mañariko Hontza museoan. (Argazkia: Hontza museoa)

Augusto Gálvez Cañerok egin zituen lehen indusketak XX. mendearen hasieran; geroago Joxe Miel Barandiaran izan zen haitzuloan 1929an. 1963. urtean, Joan Serrések leize-hartzaren bi burezur aurkitu zituen barruan eta, hamarkada horretan bertan, Ernesto Noltek leizearen barrualdea aztertu zuen eta haragijaleen (gehienbat, hartzen) nahiz gizakien aztarnak aurkitu zituen; halaber, adierazi zuen haitzuloaren sarrera erdi itxita zegoela harrobiko lanen eraginez. Joan den mendearen 80ko hamarkadaren hasieran, Bizkaiko karta arkeologikoak zioen bazitekeela haitzuloaren barruko balizko aztarnategi arkeologikoa hondaturik egotea, sarrera eta lehen esparrua hondaturik zeudenez gero.

2011ko urtarrilean, leizea berriro arakatu zen eta labar-margoak aurkitu ziren bertan. Horri esker, Bizkaiko Aldundiak finantzatu eta Diego Garatek eta Joseba Rios-Garaizarrek zuzendutako ikerketa proiektua abiatu zen, haitzuloaren sarreran hiru zundaketa gauzatzeko asmoz. Ikerketa horrek, hain zuzen ere, leizearen lehen ingurumari arkeologikoa eta paleontologikoa ondu zuen eta, horretan funtsaturik, badakigu gizakiek eta haragijaleek haitzuloa erabili zutela Historiaurreko hainbat alditan. Hala, Neandertal gizakiak (Homo neanderthalensis) bizi izan ziren Askondon orain dela 45 mila urte baino gehiago; geroago, gizaki modernoen (Homo sapiens) taldeek baliatu zuten haitzuloa Goi Paleolitoan: Aurignac aldian (gutxi gorabehera, orain dela 36 mila urte); Gravette aldian, (gutxi gorabehera, orain dela 28.500 urte) eta Goi Solutre aldian (gutxi gorabehera, orain dela 20-21 mila urte). Azkenik, Brontze Aroan (orain dela 3.500 urte inguru), 10 urteko ume baten aztarnak utzi ziren haitzuloaren barruan.

Leize-hartzei gagozkiela, haitzuloaren azalaren gainean idoro diren aztarnez gain (testuinguru estratigrafikorik gabekoak), beste aztarna batzuk berreskuratu dira hainbat mailatako indusketa-lanetan eta zuzeneko datazioa egin da erradiokarbonoa erabiliz. Horri guztiari esker, badakigu leize-hartzak haitzuloaren barruan bizi izan zirela 10 mila urtetik gorako aldi batean. Leize-hartzen hainbat belaunaldik Askondo erabili zuten negua lo emateko eta, batzuetan, gazteegiak zirelako, zaharregiak zirelako edo erreserba nahikorik ez zutelako, neguan hil ziren leizean bertan.

Hontza museoan gordeta dagoen Askondoko leize-hartzen aztarnen bilduma dohaintzan eman zuten Durangaldeko Paleontologia-elkarte batek (zoritxarrez orain dela 30 urte baino gehiago desegin zen) eta Unai Periañezen senideak.

Iturriak:

• Torres, T., Nestares, T., Cobo, R., Ortiz, J.E., Cantero, M.A., Ortiz, J., Vidal, R., Prieto, J.O. (2001). Análisis morfológico y métrico de la dentición y metapodios del oso de Deninger (Ursus deningeri , Von Reichenau) de la Cueva Sta. Isabel de Ranero. Aminocronología (Valle de Carranza – Bizkaia – País Vasco). Munibe (Ciencias Naturales – Natur Zientziak) 51, 107-141.
• Garate, D. & Rios, J. (Dir.) (2012). La cueva de Askondo (Mañaria, Bizkaia). Arte parietal y ocupación humana durante la Prehistoria. Kobie-Bizkaiko Arkeologi Indusketak, 2.
• Torres Pérez-Hidalgo, Trinidad José (2013). La historia del oso de las cavernas: vida y muerte de un animal desaparecido. Madrid: Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas.
• Torres, T., Ortiz, J.E., Fernández, E., Arroyo-Pardo, E., Grün, R., Pérez-González, A. (2014). Aspartic acid racemization as a dating tool for dentine: A reality. Quaternary Geochronology, 22, 43-56. DOI: https://doi.org/10.1016/j.quageo.2014.02.004.
• Baca, M., Popović, D., Stefaniak, K., Marciszak, A., Urbanowski, M., Nadachowski, A., Mackiewicz, P. (2016). Retreat and extinction of the Late Pleistocene cave bear (Ursus spelaeus sensu lato). The Science of Nature 103 (92). DOI: https://doi.org/10.1007/s00114-016-1414-8.
• Gómez-Olivencia, A. (2018). Los macromamíferos continentales de los Pirineos occidentales durante el Pleistoceno: registro fósil, extinciones y nuevas técnicas de estudio. En: Badiola, A., Gómez-Olivencia, A., Pereda Suberbiola, X. (Editores). Registro fósil de los Pirineos occidentales. Bienes de interés paleontológico y geológico. Proyección social (pp. 179-197). Vitoria-Gasteiz: Servicio Central de Publicaciones del Gobierno Vasco-Eusko Jaurlaritzaren Argitalpen Zerbitzu Nagusia.

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Egileez: Asier Gómez Olivencia (@AsierGOlivencia) Ramón eta Cajal eta Ikerbasque ikertzailea da UPV/EHUko Estratigrafia eta Paleontologia Sailean eta Mónica Villalba de Alvarado doktorego aurreko ikertzailea da Eboluzioa eta Giza Portaeren UCM-ISCIII Ikerketa Zentroan.

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Itzultzailea: Manu Gañan Valero

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Rosario Sabariegos Jareño y Antonio Mas López

Imagen de Arek Socha / Pixabay

 

“El sentido común nos dice que todas las enfermedades han tenido que ser nuevas en algún momento de la historia, pero muchas epidemias que parecen enfermedades nuevas puede que solo sean reconocidas como nuevas por la población que las describe, o puede ser que hayan alcanzado proporciones epidémicas por primera vez”.

Robert Gallo, codescubridor del VIH.

La infección por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), responsable del síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA), cobró importancia en los ochenta, cuando empezaron a aparecer casos en occidente. Todo empezó mucho antes, entre 1910 y 1930, en África.

En función de la secuencia genómica, el VIH se divide en dos grandes grupos: VIH-1 y VIH-2. El VIH-1 (causante de la pandemia) tiene una gran similitud genómica con el virus de inmunodeficiencia en simios (VIS) que afecta a los chimpancés que viven en zonas del sur de Camerún.

Si tenemos en cuenta la biología de estos virus, la transmisión desde los simios a las personas debió ocurrir por la exposición de heridas o mucosas a la sangre o los fluidos contaminados del chimpancé. Esto seguramente ocurrió durante la caza de estos animales. Al principio la enfermedad se limitó a pequeñas zonas de África hasta que llegó, a través del río Congo, a un núcleo urbano grande: Kinshasa (antes, Leopoldville). El río Congo era la ruta principal de viaje y comercio y esta, la ciudad más grande de la época en esa zona.

Kinshasa fue la cuna de la pandemia del sida.

Kinshasa, República Democrática del Congo.
Shutterstock/Valeriya Anufriyeva

Desde ahí el virus se fue extendiendo por el resto del continente sin mayor problema con la garantía que ofrece el contagio sexual. Además, las medidas de higiene sanitaria de la época eran muy deficientes, lo que contribuyó a su diseminación.

También a principios del siglo XX, muy lejos de allí, en Estados Unidos, Peyton Rous y su grupo hicieron un descubrimiento que muchos años después iluminaría los caminos que llevaron al hallazgo del VIH.

Entre 1910 y 1911 demostraron que un tipo de tumor que afecta a los pollos podía ser transmitido mediante la inoculación del tejido afectado a un pollo sano. También vieron que el tumor se transmitía cuando inoculaban en el animal sano tan solo extractos libres de células que habían sido filtrados.

Fue la primera vez que se describió la acción de un retrovirus, familia a la que pertenece el VIH.

¿Qué es un retrovirus?

Hasta 1970 el dogma de la biología molecular decía que la información genética fluía siempre en esta dirección: ADN -> ARN -> proteínas. Así funciona en las células humanas.

En los años sesenta del siglo XX solo un grupo muy reducido de científicos creía que los virus de ARN causantes de tumores hacían algo inaudito: al reproducirse, pasaban su información genética a ADN.

Esto iba contra el dogma central de la biología molecular y llevó un tiempo demoler ese edificio.

Temin y Baltimore, por separado, describieron en 1970 la enzima que sintetiza ADN a partir de ARN en los retrovirus, la retrotranscriptasa o transcriptasa inversa (RT). Esto permitió entender la forma en la que estos virus insertaban su material genético en el genoma humano. La transcriptasa inversa copia el ARN y lo pasa a ADN, que se integra en el genoma humano como si fuera un componente más. Allí queda latente y puede reactivarse en cualquier momento. Reactivarse significa que el virus se replica dentro de las células del sistema inmune (linfocitos T CD4+) a las que destruye, lo que explica que las personas infectadas vean disminuidas sus defensas.

El tratamiento actual contra el sida funciona sobre el virus que se está replicando, no sobre el que está integrado. Las células con genoma de VIH integrado son el reservorio de la enfermedad.

De media, en una infección activa, mueren unos diez millones de linfocitos al día. Estos son reemplazados por otros nuevos, pero hasta la médula ósea tiene sus límites. Cuando los niveles de estas células caen por debajo de un umbral aparece la sintomatología que todos conocemos como sida. El paciente se ha quedado sin defensas y es vulnerable a múltiples infecciones.

Cómo evolucionar para resistir los medicamentos

La transcriptasa inversa tiene otras características que la hacen interesante. Es una polimerasa que comete muchos errores cuando copia el material genético.

Esto tiene un coste evolutivo, ya que se generan variantes que son menos eficaces desde el punto de vista biológico. También es una ventaja indiscutible, pues se crea variabilidad que, en términos de evolución molecular, es lo mismo que decir que se genera flexibilidad.

Los errores son producidos al azar, pero la selección de los mismos no. Cuando el virus está en presencia de un fármaco, se seleccionan aquellas variantes del virus que sobreviven. Dichas variantes pasan a ser mayoritarias en la población viral y la evolución sigue su curso. El medicamento es lo que llamamos una presión selectiva y a las poblaciones virales que aparecen las llamamos resistentes.

Si imaginamos el genoma como un gigantesco puzle de pequeñas piezas, la transcriptasa inversa se equivoca una vez cada 10 000 piezas. El genoma del VIH tiene ese tamaño, lo que significa que cada copia lleva al menos un error. Como se generan mil millones de virus al día, cada día se generan todos los mutantes posibles en cada pieza (posición del genoma) del puzle.

Cuando se comenzó a dar el fármaco 3TC como monoterapia, el virus sensible se había reemplazado totalmente por virus resistente en tan sólo 16 días.

La transcriptasa inversa genera tantas variantes que ha sido necesario el desarrollo de multitud de fármacos que atacan al virus en distintos puntos de su ciclo de replicación. Si apareciera un mutante que escapara a todos los fármacos sería un virus con grandes dificultades para replicar. Por eso funciona la terapia contra el VIH.

La cantidad ingente de dinero invertida en la investigación del VIH nos ha dado un conocimiento igual de grande sobre la biología de los virus. Este ha podido ser extrapolado a otros temas. La terapia combinada se extendió hacia el tratamiento del cáncer (terapia ortogonal), ya que la población de células tumorales es también muy heterogénea. Algunos fármacos anti-VIH han demostrado su eficacia frente a otros virus. El primer fármaco que se diseñó por ordenador fue el saquinavir, un inhibidor de uno de los componentes del VIH. Luego han venido otros.

Rosario Sabariegos Jareño es contratada doctora interina y Antonio Mas López profesor titular de universidad en el laboratorio de virología molecular del área de microbiología del Departamento de Ciencias Médicas de la Universidad de Castilla-La Mancha.

 

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

El artículo Historia de cómo el VIH ayudó a derribar el dogma central de la biología molecular se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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2. Niosomas como vectores de terapia génica del sistema nervioso central
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Juan Ignacio Pérez Iglesias Giza garunaren kanpoaldea, kortexa, entzefaloaren bolumenaren bi heren da. Hamasei bat mila milioi neurona ditu. Dakigula, ez dago beste animaliarik horrenbeste dituenik. Kortexean, pertzepzioa gertatzen da; judizio moralak egiten dira; erabakiak hartzen dira; pentsamendua sortzen da; hizkuntza egituratzen da; eta egintza kontzienteak zertzen dira, eta goi-mailako egiteko gehiago ere gauzatzen dira.

Zerebeloa, bestalde, oso handia izan gabe, populazio dentsitate handieneko entzefaloko alderdia da: tamaina txikia izanagatik, hirurogeita bederatzi mila milioi neurona ditu. Horien esku-hartzearen mende dago bizitzan zehar ikasi eta automatizatu ditugun mugimenduak zehatz egitea, horietako bakoitzaz ohartu beharrik gabe.

Irudia: Ezker hemisferioko kortex prefrontala.

Bestela, entzefaloan –kortexaren peko egituretan–, soilik zazpiehun bat mila neurona daude, baina horien egitekoak funtsezkoak dira, organismoak zuzen funtzionatuko badu. Egitura horiek –azpikortikal deritze posizioagatik– bizi funtzio zenbait doitzeaz arduratzen dira, eta hainbat fenomenotan esku hartzen dute, tartean, desira, motibazioa eta adikzioak. Emozioak sortzen dituzten egiturak dira; beraz, funtsezkoak.

Guztiz heltzeko denbora gehien behar duen eskualde entzefalikoa da aurre-aurrean kokatutako garun azalaren zati bat; kortex prefrontala. Ez da guztiz heltzen 25 urte izan arte, gutxi gorabehera. Funtzio betearazleak gauzatzen ditu; alegia, egintzen ondorioen balorazioa, judizio moralak eta bestelakoak, ekintzen plangintza, itxaropenen sorkuntza eta, oso garrantzitsua dena, bulkada portaerak kontrolatzea eta, behar bada, eragoztea. Horrenbestez, kortex prefrontala ez dagoenez guztiz garatuta bizitzaren hirugarren hamartera arte, funtzio horiek ez dira gauzatzen helduetan besteko efizientziarekin. Alabaina, aipatu eremu azpikortikalak, emozioen sorkuntzarekin zerikusia dutenak, eta, batik bat, sari aurreikuspenak eta sentipenak ekoizten dituztenak, oso aktibo egon ohi dira haurtzaroaren amaieran eta pubertaroan jada.

Egintzen ondorioak baloratzeko eta autokontrolatzeko ardura duten eremuak plazer emaileak eta plazera lortzea xede dutenak baino geroago heltzeak, bistan da, ondorio esanguratsuak ditu. Ondorio esanguratsuak, baiki, nerabezaro esaten diogun bizitzako fase horretan dauden norbanakoetan. Ondorioetako bat da nerabeak sentsazio eta esperientzia berrien gose izatea, eta horien balizko ondorioak ez aztertzea. Bestela esanda, arrisku portaerak izateko joera. Ez da ondorio bakarra, noski.

Robert Sapolskyk Behave (2017) liburuan dioenez, nerabezaroa eta gaztaro goiztiarra dira aldirik egokienak edonork hauetakoren bat egiteko: norbait edo norbaitek hil, etxea utzi, arte forma bat asmatu, diktadore bat erorarazi, behar dutenei bizitza eskaini, drogazale bihurtu, fisikoa aldatu, aisialdi-jarduera batean lepoa hautsi, jainkoren bati bizitza eskaini edo bere buruari sinetsarazi historia osoa une honetara iritsi dela, instanterik garrantzitsuena izateko, arrisku eta itxaropen gehienekoa, zailena, bereziena. Eta hori guztia zergatik eta entzefaloko eremuen artean heltze desdoikuntzak daudelako.

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

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Oharra:

Nerabezaroko neuropsikologiari buruzko hiru artikuluko sorta baten zati da artikulu hau. Hauek izango dira sortako artikuluak:

1. Nerabezaroko desoreka
2. Norbere identitatearen bila
3. Giza garunak denbora behar du garatzeko

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