Zientzia

Usue Pérez López y Maite Lacuesta Calvo

Foto: Etienne Girardet / Unsplash

El aumento de resistencias a antibióticos en bacterias patógenas se ha convertido en un gran problema de salud a nivel mundial, ya que reduce la eficacia terapéutica de los antibióticos.

Aunque este fenómeno ha ocurrido de forma natural desde épocas remotas, se ha hecho mucho más frecuente en las últimas décadas. Las principales causas son el uso excesivo o inadecuado de los antimicrobiales y su mayor presencia y permanencia en el medio ambiente.

La diseminación de antibióticos en el medio natural se asocia principalmente a su aplicación en medicina y veterinaria.

Sin embargo, no se ha considerado adecuadamente el papel que la agricultura, como base de la cadena trófica, puede desempeñar en la transmisión de antibióticos, de bacterias resistentes a antibióticos y de genes de resistencia a antibióticos a través de los alimentos. Podríamos estar infravalorándolo.

¿Cómo llegan los antibióticos al campo?

En el ámbito anglosajón, el término agricultura incluye la producción de cultivos, pero también la ganadería y la acuicultura, que constituyen la principal entrada de antibióticos en el sistema agrario.

Se estima que la cantidad de antibióticos empleados en la protección de cultivos representa menos del 0,5 % del total empleado en producción animal. Esto excluye a Europa, donde su aplicación en cultivos está prohibida.

Sin embargo, cada vez es más frecuente el uso de estiércol animal, residuos orgánicos o lodos de depuradora como material fertilizante. Este material puede contener una alta carga de antibióticos.

Algunos estudios confirman que entre un 30 y un 90 % de los antibióticos usados en animales aparece en los excrementos. El estiércol contaminado expone a los cultivos, incluso a los orgánicos, a la presencia de antibióticos.

Esto, unido al uso de aguas residuales en el riego, provoca que estos agro-ecosistemas estén expuestos repetidamente, y durante largos periodos de tiempo, a la presencia de una considerable y variada carga de antibióticos.

Estos agentes pueden ser tomados por las plantas y causar efectos fitotóxicos que afecten a la germinación y el crecimiento de los distintos cultivos agrícolas. Además, pueden acumularse en los tejidos vegetales y suponer un riesgo potencial para la salud humana, al ser las plantas el primer eslabón de la cadena alimentaria.

Este riesgo se ha tenido en cuenta solo en las dos últimas décadas y, por tanto, la información sobre su impacto es limitada.

Diseminación de los genes de resistencia y bacterias resistentes a los antibióticos en agricultura.
Asier Cantabrana, Author provided

Efectos de los antibióticos en las plantas

Recientes estudios han demostrado que la fitotoxicidad de los antibióticos en los cultivos depende en gran medida de la especie vegetal y del tipo de antibiótico, así como de su concentración en el suelo.

Sin embargo, la mayoría de los estudios fitotóxicos de los antibióticos se han realizado in vitro. Escasean los estudios en campo. Si bien es cierto que se han observado efectos negativos con altas concentraciones, en bajas concentraciones se ha detectado un efecto estimulador.

Además del impacto directo de los antibióticos en el crecimiento vegetal, indirectamente pueden provocar alteraciones en la microbiota del suelo. Esto afecta a su diversidad y a la presencia de bacterias beneficiosas para el cultivo como las bacterias fijadoras de N₂, lo que también puede afectar al rendimiento del cultivo.

¿Qué hacer a partir de ahora?

Las plantas pueden entrar en contacto con los antibióticos de dos maneras:

• Receptoras directas. Cuando los antibióticos se aplican para el control de enfermedades bacterianas.
• Receptoras indirectas. Por la aplicación de enmiendas orgánicas, lodos de depuradoras o aguas residuales.

Como consecuencia, su crecimiento puede sufrir efectos negativos directos e indirectos, por la modificación de los microorganismos del suelo con los que interaccionan. Además, pueden actuar como transmisoras tanto de antibióticos como de resistencias, puesto que son la base de la cadena alimentaria.

Por ello, resulta necesario monitorizar, cuantificar y minimizar el grado de contaminación por antibióticos de los aportes o enmiendas orgánicas y del agua que se aplica a los cultivos.

Aunque se han utilizado diversos tratamientos como el compostaje o la conversión en biochar (carbón vegetal) para reducir la cantidad de antibióticos y subproductos presentes en el estiércol, no se ha conseguido aún una eliminación del 100 %.

Esto se debe a que la eficiencia del proceso depende de múltiples factores (material de partida, microorganismos presentes, temperatura, tiempo, tipo de antibióticos presentes…). Por ello, se necesitan todavía nuevos estudios y mejoras tecnológicas para poder conseguir una eliminación total de los antibióticos que se aplican mediante enmiendas orgánicas en los cultivos.

Paralelamente, es necesario investigar en profundidad cómo los antibióticos entran en las plantas, su transformación y/o acumulación en los diferentes órganos vegetales y su persistencia en los mismos. Sobre todo, de aquellos que van a destinarse para la alimentación, ya sea animal o humana.

Estos estudios ayudarán a reducir su potencial riesgo para la salud de las personas. Además, teniendo en cuenta que estos sistemas de fertilización y riego se llevan a cabo año a año de manera repetida, es importante realizar análisis sistemáticos a largo plazo.

Sobre las autoras: Usue Pérez López es profesora agregada de fisiología vegetal y Maite Lacuesta Calvo, es profesora titular del Departamento de Biología vegetal y Ecología de la Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Artículo original. Es un resumen de la charla impartida en el curso de verano de la UPV/EHU organizada por el JRL Environmental Antibiotic Resistence, al que pertenecen las autoras.

El artículo El papel de la agricultura en la transmisión de la resistencia a antibióticos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. Una nueva vía para la lucha contra la resistencia a los antibióticos
2. Un nuevo mecanismo de resistencia antifúngico
3. El camino hacia los antibióticos inservibles

Ontzigintza beharrezkoa da elikagaien kalitatea zein segurtasuna bermatzeko eta produktuen biziraupena areagotzeko. Sektore horretan polimeroak edo plastikoak dira gehien erabiltzen diren materialak; besteak beste, merkeak eta arinak direlako eta erraz prozesatzen direlako. Nolanahi ere, material horiek badituzte zenbait desabantaila.

Ainara Sangroniz UPV/EHUko Polimeroen Zientzia eta Teknologia saileko eta Polymat Institutuko ikertzailea da, eta bere ikerketaren erronka nagusia ontzigintzarako material jasangarriagoak garatzea da. Ikerketa arlo honen inguruko xehetasunak eta erronkak hobeto ezagutzeko berarekin hitz egin dugu.

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

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Asentamiento mafa cerca de Maroua, norte de Camerún. ¿Qué opinarán sus habitantes de la música del estonio Arvo Pärt? Fuente: Wikimedia Commons

En “Encuentros en la tercera fase”, cuando los alienígenas llegan a la Tierra, parece haber una única manera manera de comunicarse con ellos: a pesar de la separación de millones de galaxias y otros tantos años luz, la música parece ser el punto de encuentro entre la humanidad y la recién llegada civilización extraterrestre.

La famosa película de Spielberg se estrenó en noviembre de 1977, apenas meses después de que Estados Unidos lanzase sus sondas Voyager al espacio. A bordo viajaba (y aún hoy viaja) el famoso disco de oro, un mensaje flotando en medio de la nada; una botella en un océano interminable y sin corrientes; dispuesto para ser leído por cualquiera que lo encuentre, da igual lo pequeña que sea esa probabilidad. Además de saludos en distintos idiomas y ejemplos de sonidos de la Tierra, el disco lleva grabados ejemplos de canciones de todo el mundo.

Probablemente, todos estemos de acuerdo en que estos dos relatos suponen llevar muy al límite la idea de la música como lenguaje universal. Pero, incluso restringiendo lo universal a la superficie de nuestro planeta, la noción de que la música es capaz de comunicar ideas (y, en particular, emociones) más allá de las barreras culturales no está exenta de polémica.

Por un lado, es fácil comprobar que a lo largo y ancho del planeta existen multitud de culturas con una enorme diversidad musical. Las escalas, los ritmos, las formas musicales… la mayoría de los rasgos de la música occidental que solemos dar por supuestos, desaparecen en cuanto nos alejamos un poco de sus fronteras. Incluso dentro de un mismo contexto geográfico, a menudo se nos resisten los estilos musicales que escuchan los demás, o nos resultan directamente desagradables. A mí a veces me cuesta entender el trap, como para meterme con la ópera china…

Desde otro punto de vista, muchos conceptos musicales sí parecen extenderse más allá de las fronteras culturas. Las escalas musicales del mundo difieren de las occidentales, en general, pero allá donde uno vaya, la música utiliza escalas. Los patrones rítmicos cambian, el hecho de que haya siempre algúna forma de ritmo prevalece. Como prevalecen la existencia de formas musicales, de características similares y utilizadas en contextos que se repiten allá donde uno vaya. En 2018 un estudio basado en 750 oyentes procedentes de 60 países y canciones de 86 sociedades minoritarias del mundo entero, mostró que los oyentes podían adivinar para qué se utilizaba cada tipo de música, su función, (si se trataba de una nana, una danza, música para curar enfermedades, una canción de duelo o una canción de amor) tras escuchar apenas 14 segundos de audio1.

Del mismo modo que existen idiomas muy diferentes en el mundo entero, es posible que la música no sea un lenguaje universal. Pero universalmente, encontramos lenguas y encontramos también sistemas musicales que comparten ciertas propiedades. Y, del mismo modo que las lenguas del mundo son el resultado de la capacidad humana para el lenguaje, las músicas del mundo nacen de la pieza verdaderamente universal en toda esta historia: la capacidad para la música o musicalidad humana2. Los humanos, con nuestro sistema perceptivo y cognitivo, nuestras orejas cartilaginosas, nuestras voces, nuestras sociedades… somos el molde que acoge y define lo que se entiende por lenguaje y también lo que se percibe como música.

No obstante, la noción de la música como “lenguaje universal” no alude, probablemente, a este tipo de cuestiones biológicas sino a algo mucho más cotidiano. Cada vez que escuchamos musica, podemos sentir que la entendemos, aunque no haya nada figurativo en ella. Subjetivamente, parece que la música consigue comunicar emociones de manera no mediada, sin referencias, sin símbolos ni convenciones. ¿Es posible que la música nos emocione, más allá de las fronteras?, ¿que recoja algo común a todos, algo innato, no mediado, no aprendido?

De nuevo, la respuesta no es sencilla y como suele pasar en estos casos, apunta a una mezcla de cultura y natura. A menudo, para dirimir la frontera entre una y otra, se realizan estudios interculturales. Sin embargo, con la creciente globalización, la música occidental está perdiendo su valor como estímulo en las investigaciones interculturales 3. La radio y la televisión llegan ya a todas partes y, con ellas, la música tonal a la que aquí estamos tan acostumbrados.

Para investigar los efectos emocionales de este tipo de música, Thomas Fritz y su equipo4 se vieron obligados a buscar una tribu extremadamente aislada en las montañas al norte de Camerún; los mafa. Sus remotos asentamientos ni siquiera tienen suministro eléctrico y están habitados por personas que siguen un estilo de vida tradicional, por lo que en principio no habían estado expuestos a música que no fuese la de su propia cultura. Los investigadores contaron con 20 alemanes y 21 oyentes de Mafa para juzgar las emociones transmitidas en una muestra de música occidental. Si bien, los alemanes realizaron la tarea con mayor acierto en general, los Mafa clasificaron los fragmentos musicales siempre por encima de lo esperable por azar, identificando tres emociones básicas. Una de esas emociones, junto con la alegría y el miedo, era la tristeza.

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

Referencias:

1Samuel A. Mehr, Manvir Singh, Hunter York, Luke Glowacki, Max M. Krasnow. “Form and Function in Human Song”. Current Biology, 2018.

2The Origins of Musicality. Edited by Henkjan Honing. MIT Press, 2018.

3Laura-Lee Balkwill and William Forde Thomson. “A cross cultural investigation of the perception of emotion”. Music Perception, 1999.

4Thomas Fritz, Sebastian Jentschke, Nathalie Gosselin, Daniela Sammler, Isabelle Peretz, Robert Turner, Angela D. Friederici and Stefan Koelsch. “Universal Recognition of Three Basic Emotions in Music”. Current Biology, 2009.

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

El artículo ¿Es la música un lenguaje universal? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. ¿Por qué escuchamos música triste?
2. #Naukas14 La música de las esferas
3. Ciencia, arte y cultura callejera: física y música

Lorea R. Beldarrain, Noelia Aldai, Miguel Angel Sentandreu Samurtasuna behi-haragian gehien balioesten den ezaugarri organoleptikoen artean dago, urtsutasunarekin, zaporearekin eta kolorearekin batera. Izan ere, samurtasun ezegokia kontsumitzaileak produktua berriz ez erosteko arrazoi nagusietakoa da.

Irudia: Hil ostean gertatzen den ontze-prozesua da azken produktuaren samurtasunean eraginik handiena duena.

Produktuaren ezaugarri hau animaliaren bizitzarekin eta hilketarekin zerikusia duten hainbat faktoreren menpe dago. Honen eraginez eta merkatuan bistaratzen denaren arabera, samurtasuna oso ezaugarri aldakorra eta kontrolatzen zaila dela esan daiteke.

Hiltzearen ostean gertatzen den ontze-prozesua da azken produktuaren samurtasunean eraginik handiena duena. Prozesu honetan produktuaren kalitatean erabakigarriak izango diren aldaketa biokimiko konplexuak gertatzen dira giharretan. Hauen artean gehienak giharretako zuntzak osatzen dituzten proteinen degradazioarekin erlazionatuta daude. Beraz, ontze-prozesuaren ezaugarritze proteomiko sakona mesedegarria da haragi-industriaren hobekuntzarako.

Honen harira, agerikoa da proteomikak haragiaren ikerkuntzan duen potentziala, azken 40 urteetan teknika proteomikoak erabiliaz egindako lanen ugaripenean islatu dena. Lan hauetan, oro har, haragiaren kalitatearekin zerikusia duten proteinetan gertatzen diren aldaketak identifikatu eta azaltzen dira. Haragiaren samurtasunari loturiko proteina bereizgarriak identifikatuz, haragiaren ekoizte edo prozesatze-metodoak hobetu daitezke eta baita haragiaren kalitatea aurreikusi ere.

Hau lortzeko, proteinak banatzeko usadiozko teknika dimentsio biko gel elektroforesia (2-DE) izan da, ondoren proteinak masa espektrometriaren bidez (MS) identifikatuz. 2-DE-n proteinak puntu isoelektrikoaren arabera banatzen dira lehen dimentsioan, eta pisu molekularraren arabera bigarrenean. Teknika honen garapenari esker proteinen azterketa izugarri aurreratu den arren, eskulan eta denbora handia eskatzen ditu.

Lan honetan giharra osatzen duten proteinen profila ezaugarritzeko estrategia berria garatu da, usadiozko metodoaren alternatiba bezala proposatzen dena. Estrategia honetan proteinak puntu isoelektrikoaren arabera banatzen dira, automatikoki kudeatzen den isoelektrofokatze likidoaren bidez (OFFGEL). Ondoren, proteinen banaketa pisu molekularren arabera burutzen da dimentsio bakarreko elektroforesiaren bidez (1-DE), 2-DE baino sinpleagoa eta errepikakorragoa dena. Azkenik, proteinen identifikazioa MS bidez burutzen da.

Estrategia hau haragiaren gogortasunaren biomarkatzaileen bilaketan aplikatu da, Maine Anjou frantziar behi arrazako animalietan. Hil eta 24 ordura haragiaren gogortasuna determinatzeko mozketa indarra mekanikoki neurtu da Warner Bratzler ekipoaren bidez eta “gogortzat” (Warner Bratzler >60 N) eta “samurtzat” (Proposatutako metodologiaren bidez laginen analisia burutzean giharra osatzen duen proteina frakzioa modu eraginkorrean ikertu ahal izan da. Izan ere, 7 proteina banda era adierazgarrian izan dira desberdinak haragi gogorraren eta samurraren artean.

Ontze-prozesuan gertatzen diren aldaketa biokimikoak ulertzeko eta kontsumitzaileak ontzat hartuko duen haragia ekoiztu ahal izateko, beharrezkoa da ildo honetan ikertzen jarraitzea. Horrela, esan daiteke, isoelektrofokatze likidoa etorkizun oparoko teknika dela argitu gabeko galderei erantzuna emateko. Hala ere, ikerketa sakonagoa eta metodoaren hobekuntza beharrezkoak dira. Etorkizunean profila guztiz ezaugarritzea eta 1-DE-aren pausua ezabatzea lirateke helburuak, frakzioak zuzenean MS bidez analizatu ahal izateko.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: Ekaia 34
• Artikuluaren izena: Behi-haragiaren samurtasuna aztergai.
• Laburpena: Autofagia zelula eukariotikoetan berez gertatzen den prozesu bat da, zeinak oreka homeostatikoa mantentzea ahalbidetzen duen (kaltetutako egitura zelularrak degradatuz eta energia-oreka mantenduz) zelula estres edo energia eskuragarritasun mugatuko egoeretan dagoenean. Autofagiari buruz hitz egitean, apoptositik bereiztea komeni da. Oro har, autofagia babes-mekanismotzat hartzen da, zelulek estres maila ez-hilgarrietara egokitzeko ematen duten erantzuntzat. Zelulak pairatzen duen estresak muga jakin bat gainditzen duenean, edo estres maila bat denboran mantentzen denean, apoptosia aktibatuko da, zelula deuseztatzeko. Egundaino, hiru autofagia mota deskribatu dira: xaperoi bidezko autofagia, mikroautofagia eta makroautofagia. Hiru motek duten ezaugarri komuna da lisosoma bidez zitosoleko materialaren degradazioa gertatzen dela. Oro har, autofagiak zelularen funtzio egokia eta biziraupena bermatzen ditu, eta, ondorioz, horren asaldurak zelularen funtzionamendua kaskartzen du, zenbait gaixotasunen agerpenari bide eginez. Autofagiak (edo haren asaldurak) zenbait gaixotasun eta egoeraren (neuroendekapenezko gaixotasunak, diabetesa, obesitatea, gibel gantzatsu ez-alkoholikoa edo zahartzea) sorrera eta garapenarekin duen erlazioa dela eta, komunitate zientifikoa aspalditik dabil prozesu hau aktibatzen edo egoera normalera itzultzen duten molekula edo esku-hartzeen bila. Hala ere, gaur egun prozesu honen aktibazioak eragindako efektu guztiak oraindik ezagutzen ez direnez, beharrezkoa da gizakiekin ikerketa gehiago egitea mekanismo hau helburu terapeutikoekin erabili ahal izateko.
• Egileak: Lorea R. Beldarrain, Noelia Aldai, Miguel Angel Sentandreu.
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua.
• ISSN: 0214-9001
• Orrialdeak: 157-170
• DOI: 10.1387/ekaia.19621

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Egileez:

Iñaki Milton-Laskibar, Leixuri Aguirre, María Puy Portillo UPV/EHUko Farmazia Fakultateko Farmazia eta Elikagaien Zientziak Sailean dabiltza.

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Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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No es la primera vez que escribo en la sección Matemoción del Cuaderno de Cultura Científica sobre matemáticas y cómics. He dedicado una serie de entradas a las matemáticas de la novela gráfica Habibi (Astiberri, 2011), de Craig Thompson (véase Habibi y los cuadrados mágicos, parte 1, parte 2 y parte 3), y otra a las matemáticas del cómic Ken Games (Diábolo, 2009-10), de José Robledo (guionista) y Marcial Toledano (dibujante) (véase la entrada Las matemáticas en el cómic Ken Games).

En la entrada de hoy vamos a centrar nuestra atención en la novela gráfica La amante cartesiana (Egales, 2016), escrita por Paloma Ruiz Román y dibujada por Juan Alarcón.

Portada de la novela gráfica La amante cartesiana, de Paloma Ruiz Román (guión) y Juan Alarcón (dibujo), publicada en 2016 por la editorial Egales

La historia de esta novela gráfica está inspirada en un artículo del matemático José Manuel Rey, de la Universidad Complutense de Madrid, titulado A Mathematical Model of Sentimental Dynamics Accounting for Marital Dissolution (algo así como Un modelo matemático sobre la dinámica sentimental para explicar los divorcios), publicado en 2010, en la revista científica PLOS ONE (esta revista está publicada por la Public Library of Science, que es una organización editorial estadounidense sin ánimo de lucro que tiene como objetivo la publicación de una serie de revistas científicas de contenido abierto).

Este artículo, por su temática, tuvo cierta repercusión en los medios de comunicación. Por ejemplo, en ABC Ciencia se publicó un artículo con el título “El amor para siempre está destinado al fracaso, según una fórmula matemática”. O en el periódico Público apareció otro artículo con un título más destinado a llamar la atención que a describir la realidad de la investigación matemática explicada en el mismo, “El amor no existe, según las matemáticas”, con la volanta más descriptiva, aunque aún un poco exagerada “Un científico español elabora un modelo teórico que sugiere que las relaciones sentimentales duraderas y satisfactorias son prácticamente imposibles”. Y este artículo, con toda probabilidad, fue leído por la autora de La amante cartesiana.

La novela gráfica empieza presentando, en las primeras páginas, la relación sentimental entre la protagonista, una profesora de matemáticas de un instituto de enseñanza secundaria, a la cual se va a ver dando clase en varias páginas de la novela gráfica, y su pareja, una fotógrafa, que más adelante en la historia viajará a Islandia para realizar un reportaje fotográfico durante seis meses.

Página de la novela gráfica La amante cartesiana, en la que se ve a la protagonista, una profesora de matemáticas de enseñanza secundaria, dando clase de matemáticas. En concreto, explicando algunas propiedades del número dos

Presentada la relación sentimental de esta pareja, se muestra un dibujo, de página completa, que ofrece a la persona que lee el cómic la primera pista sobre cuál va a ser el tema de la novela gráfica. En la misma se ve al matemático ruso Lev Poltryagin escribiendo fórmulas matemáticas en una pizarra, además del texto “El matemático ruso Lev Poltryagin elaboró en la década de los cincuenta la teoría de control óptimo, alumbrada para solucionar un contratiempo con un avión de combate soviético. Pero nunca imaginó que unos años más tarde se emplearía para explicar por qué hay un divorcio aproximadamente cada 80 segundos”. Por lo tanto, uno de los puntos de partida de la novela gráfica es el fracaso de las relaciones de pareja.

Página de la novela gráfica La amante cartesiana, en la que se ve al matemático ruso Lev Poltryagin frente a una pizarra

La historia continúa hasta que la fotógrafa debe emprender su viaje a Reikiavik, dejando a la matemática sola, sumida en una cierta tristeza. Y entonces llega la segunda información relevante, relacionada con el artículo del matemático madrileño José Manuel Rey, sobre la historia que nos están contando. Un dibujo a página completa de la protagonista, acompañada de imágenes de su pareja, de un avión, de una ciudad y de fórmulas matemáticas. Todo ello acompañado de dos textos explicativos.

El primero: “En 2010, fue el matemático José Manuel Rey quien, combinando la segunda ley de la termodinámica con las ecuaciones de control óptimo, sacó a la luz una fórmula de conclusiones poco esperanzadoras: el amor no perdura”.

Y el segundo “Las matemáticas, disciplina capaz de explicar cualquier suceso que se repita, toman como punto de partida en la fórmula lo que se puede considerar un hecho común: las relaciones por sí solas, es decir, la sustancia que las mantiene vivas, tienden a extinguirse”.

Página de la novela gráfica La amante cartesiana, en la que se hace hincapié en el artículo del matemático José Manuel Rey, en el que se modeliza las relaciones de pareja

El tema para la novela gráfica está servido, la fragilidad de las relaciones de pareja, y su fuente de inspiración es el artículo A Mathematical Model of Sentimental Dynamics Accounting for Marital Dissolution en el que se obtiene un modelo matemático para describir la dinámica de las relaciones sentimentales.

Como se cita en la introducción del artículo publicado por PLOS ONE, la mayoría de las personas mencionan el amor y las relaciones de pareja cuando se les pregunta por los elementos importantes para tener una vida feliz. Además, cuando las personas inician una relación amorosa a largo plazo, lo hacen bajo la premisa de vivir juntas y felices para siempre. Sin embargo, las altas tasas de divorcios, por ejemplo, en Estados Unidos y Europa, donde prácticamente una de cada dos parejas acaba en divorcio, ponen de manifiesto cierto fracaso de las relaciones sentimentales. Es lo que el matemático de la Universidad Complutense de Madrid llama la “paradoja del fracaso”, es decir, aunque en la base de las relaciones sentimentales está el que duren para siempre, muy probablemente fracasarán.

El sicólogo estadounidense John Gottman, que se ha hecho famoso por su trabajo sobre la predicción del divorcio y la estabilidad en las relaciones sentimentales, fue uno de los primeros en utilizar las matemáticas para estudiar las relaciones de pareja, en concreto, utilizó una ecuación diferencial basada en lo que llama la “segunda ley de la termodinámica para las relaciones sentimentales”, es decir, al igual que un recipiente caliente se enfriará si no se le suministra calor, las relaciones sentimentales se deteriorarán si no reciben un aporte de “energía” que compense esa tendencia al enfriamiento. Aunque, como pone de manifiesto el sociólogo estadounidense, sería interesante poder contar con un modelo matemático que describa la dinámica de las relaciones de pareja y esto es lo que hizo el matemático de la Universidad Complutense de Madrid.

Parte de una página de la novela gráfica La amante cartesiana, en la que se aparece la protagonista dando clase de matemáticas, en concreto, hablando del número uno

Todo modelo matemático intenta describir el “objeto de interés”, en este caso la dinámica de las relaciones sentimentales, simplificando el problema, intentando quedarse con las partes esenciales del mismo. Uno de los ejemplos más ilustrativos de esta situación es el grafo del problema de los puentes de Königsberg, que está en el origen de la teoría de grafos (véase el libro Del ajedrez a los grafos (RBA, 2015) o la entrada El problema de los tres caballeros y los tres criados). Cuanto más se simplifique, más manejable será el modelo, más claras y útiles serán las conclusiones, aunque también puede ocurrir que perdamos parte de la información en el proceso de abstracción; pero si no se simplifica lo suficiente el problema, el modelo puede ser demasiado complejo para tratarlo y las conclusiones serán menos útiles. Algo así como ocurre con los mapas. En los mapas siempre se pierde parte de la información, pero son muy útiles. Por ejemplo, entre los mapas más importantes para su uso en la navegación están los que preservan los rumbos, los ángulos, sin embargo, estos no preservan las áreas, los caminos más cortos, ni las distancias; o los que son buenos para la divulgación o la comunicación de información porque preservan las áreas, fallan con los rumbos, los caminos más cortos o las distancias; y lo mismo ocurre con otros mapas (véase El sueño del mapa perfecto (RBA, 2011) o las entradas Imago Mundi, 7 retratos del mundo, Imago Mundi, otros 6 retratos del mundo, Imago Mundi, finalmente 9 retratos más del mundo). Por otra parte, el mapa de escala 1:1 que es (o sobre) la Tierra misma, como en el texto de Borges Del rigor de la ciencia, es el más exacto de todos, pero inútil e inservible.

Del rigor de la ciencia

…En aquel Imperio, el Arte de la Cartografía logró tal Perfección que el mapa de una sola Provincia ocupaba toda una Ciudad, y el mapa del Imperio, toda una Provincia. Con el tiempo, esos Mapas Desmesurados no satisficieron y los Colegios de Cartógrafos levantaron un Mapa del Imperio que tenía el tamaño del Imperio y coincidía puntualmente con él. Menos Adictas al Estudio de la Cartografía, las Generaciones Siguientes entendieron que ese dilatado Mapa era Inútil y no sin Impiedad lo entregaron a las Inclemencias del Sol y de los Inviernos. En los desiertos del Oeste perduran despedazadas Ruinas del Mapa, habitadas por Animales y por Mendigos; en todo el País no hay otra reliquia de las Disciplinas Geográficas.

SUÁREZ MIRANDA: Viajes de varones prudentes, libro cuarto, cap. XLV, Lérida, 1658.

El matemático José Manuel Rey, para realizar su modelo matemático de la dinámica de las relaciones sentimentales, asume que las parejas estarán formadas por individuos más o menos similares, que se da la “segunda ley de la termodinámica para las relaciones sentimentales” y que dos elementos fundamentales en las relaciones de pareja son el sentimiento de bienestar que se siente dentro de la pareja y el esfuerzo que se va realizando desde que empieza la relación. Entonces, utilizando teoría de control óptimo (que es la que desarrolló el matemático ruso Lev Pontryagin), obtuvo la fórmula que describe la dinámica de las relaciones de pareja, que se incluye también en la novela gráfica.

La fórmula matemática obtenida por el matemático José Manuel Rey para describir la dinámica de las relaciones sentimentales. La imagen pertenece al artículo del periódico Público

Esta fórmula está incluida en el cómic, cuando se está produciendo la separación emocional de la pareja protagonista. De nuevo, en un dibujo de página completa, donde se muestra a la fotógrafa trabajando en Islandia, se incluye y se explica la fórmula, que en el texto se denomina “la fórmula matemática del desamor”.

Parte de una página de la novela gráfica La amante cartesiana, en la que se aparece la protagonista dando clase de matemáticas, en concreto, hablando del número uno

La información que proporciona la fórmula, la variable W, es la “felicidad del matrimonio” (entendiendo matrimonio en un sentido amplio). La fórmula consta de una integral, que como dice el texto “la integral suma las sensaciones cotidianas”. Y dentro de la integral hay dos partes, una positiva, que como dice en el comic “este grupo de variables es el bienestar que se siente dentro de la pareja”, y otra negativa, descrita como “este otro conjunto mide el coste del esfuerzo desde el inicio de la relación”.

Más adelante, cuando la relación entre la protagonista y su pareja ya se ha roto, se incluye otro dibujo con una metáfora sobre el significado del estudio, que seguramente fue fruto de las conversaciones entre la escritora y el matemático. En concreto se añade el texto “Tal y como explica Rey, la manera más sencilla de entender por qué se repite el hecho de que las relaciones no funcionen es a través de la metáfora del jardín”. Y nos la explica: “Para que las plantas se mantengan frondosas durante toda la vida, hay que aportar abono, agua y cuidados. Todo en su justa medida”. Y concluye: “Pero este esfuerzo continuo no es gratuito. Tiene un coste que suele ser excesivo, apocando antes o después a las plantas a un estado marchito”.

Parte de una página de la novela gráfica La amante cartesiana, en la que la protagonista reflexiona sobre las conclusiones del modelo matemático de la dinámica de las relaciones sentimentales

En otra página, que vemos en la anterior imagen, la protagonista reflexiona sobre las conclusiones que nos ofrece el modelo matemático de la dinámica de las relaciones de pareja. Recogiendo las palabras del autor del estudio: “el esfuerzo que es necesario para que una relación funcione siempre será mayor que el esfuerzo que esperamos tener que realizar para ello”.

Y se continúa afirmando en La amante cartesiana “o lo que es lo mismo, hagamos lo que hagamos para que una relación salga bien, siempre será insuficiente, ya que la tendencia natural conduce a la dejadez y, con ella, al fracaso”.

Como reacción a este pensamiento negativo que domina a la protagonista, fruto de su ruptura sentimental, la última parte de la novela es un alegato a favor del amor y las relaciones sentimentales.

Aunque el estudio matemático sobre la dinámica de las relaciones de pareja es la parte matemática central de esa novela gráfica de Paloma Ruiz Román y Juan Alarcón, lo cierto es que la ciencia de Pitágoras impregna toda la historia. Veamos algún ejemplo.

La protagonista de La amante cartesiana, que como hemos comentado es profesora de matemáticas en un instituto de enseñanza secundaria, explicará a sus estudiantes propiedades de ciertos números particulares en paralelo a su historia sentimental. Así, explica en clase algunas propiedades del número 2, cuando se presenta a la pareja en las primeras páginas, como que el 2 es el único número primo par y que es el único número tal que la suma consigo mismo es igual al producto consigo mismo, es decir, 2 + 2 = 2 x 2. Por otra parte, cuando la protagonista se queda sola, por el viaje de su pareja, habla a la clase del número 1, mientras que cuando su relación se rompe lo hace sobre el 0.

Por otra parte, cuando una tercera persona entra en escena, la profesora hablará del número pi, que no es 3, pero está muy cerca (3,14159…), y lo hace en relación con la poesía. En concreto, la bailarina a la que conoce la protagonista le lee una poesía con sabor matemático, el poema Escrito con tiza del poeta chileno Oscar Hahn, que incluimos a continuación.

ESCRITO CON TIZA

Uno le dice a Cero que la nada existe
Cero replica que Uno tampoco existe
porque el amor nos da la misma naturaleza

Cero más Uno somos Dos le dice
y se van por el pizarrón tomados de la mano

Dos se besan debajo de los pupitres
Dos son Uno cerca del borrador agazapado
y Uno es Cero mi vida.

Detrás de todo gran amor la nada acecha.

La protagonista tras escuchar el poema, le contesta que “tiene la estructura de una ecuación, de un problema matemático” y realiza un análisis matemático de la misma. Este es el estudio que realizó el chileno Camilo Herrera y que podéis leer aquí.

Parte de la página de la novela gráfica La amante cartesiana, en la que la protagonista explica a su clase el poema irracional relacionado con el número pi del ajedrecista Manuel Golmayo

Tras esa relación entre matemáticas y poesía, en la siguiente escena de la novela gráfica, se ve a la protagonista hablando a sus estudiantes de un poema del ajedrecista español Manuel Golmayo (1883-1973) relacionado con el número pi. En concreto, uno de esos poemas, que en ocasiones son denominados irracionales, en los que cada palabra del poema tiene tantas letras como indican los dígitos del número pi (o también podría ser otro número irracional, como la razón aurea phi o el número e). El poema es el siguiente.

Soy y seré a todos definible, [3,14159]

mi nombre tengo que daros, [26535]

cociente diametral siempre inmedible [8979]

soy de los redondos aros [32384]

Pero en la novela gráfica hay más matemáticas. Descartes, Kepler, la música de las esferas, el azar o la probabilidad son algunas de las cuestiones matemáticas que también encontraréis en esta historia, pero eso lo descubriréis cuando disfrutéis de su lectura. Para terminar, os dejo con el problema de ingenio (relacionado con el problema amoroso de la protagonista) planteado por la profesora de matemáticas en el cómic.

Problema: Supóngase que los dos enunciados siguientes son verdaderos:

(1) Quiero a Elena o quiero a Adriana.

(2) Si quiero a Elena entonces quiero a Adriana.

¿Se sigue necesariamente que quiero a Elena? ¿Se sigue necesariamente que quiero a Adriana?

Bibliografía

1.- Paloma Ruiz Román, Juan Alarcón, La amante cartesiana, Egales, 2016.

2.- José Manuel Rey, A Mathematical Model of Sentimental Dynamics Accounting for Marital Dissolution, PLOS ONE, vol. 5, 2010.

3.- Periódico ABC: El amor para siempre está destinado al fracaso, según una fórmula matemática, Judith de Jorge, 13 de mayo de 2010.

4.- Periódico Público: El amor no existe según las matemáticas, Manuel Ansede, 25 de abril de 2010.

5.- Raúl Ibáñez, Del ajedrez a los grafos, la seriedad matemática de los juegos, El mundo es matemático, RBA, 2015.

6.- Raúl Ibáñez, El sueño del mapa perfecto, cartografía y matemáticas, El mundo es matemático, RBA, 2010.

7.- Camilo Herrera, La solución de la ecuación poética

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 La amante cartesiana se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Juanma Gallego Iberiar penintsulako saguzarren elikadura aztertzean, biologoek ikusi dute sarri izurrite bihurtzen den pinu-beldarraren kontrolean ardura garrantzitsua dutela ugaztun gautar txiki hauek. Baso-kudeaketetarako estrategiak diseinatzerakoan hau kontuan hartzeko modukoa dela uste dute .

Gaua gauekoentzat eta eguna egunekoentzat. Euskal mitologian, istorio askoren amaieran errepikatzen den irakaspena da. Dudarik ez, ahozko tradizioan halako esanek hezkuntzari lotutako funtzio garrantzitsua dute. Belaunaldiz belaunaldi eskuratutako irakaspenak ondorengoei modu erraz eta ulergarrian helarazteko modua da tradizioa. Kasu honetan, argi dago mezua zein den: ugaztun gehienak ez bezala, gizakia eguneko animalia da, eta harrapakariez betetako mundu batean hobe da mantentzea eguzkiaren argiak bermatzen duen segurtasunean. Harrapakari horiek animaliak ala beste gizaki batzuk izanda ere.

Mundu arrotza da gaua guretzat, eta inguru horretan moldatzen diren animaliak ezagutzea zaila egiten zaigu. Saguzarren kasuan, saiakera are konplikatuagoa egiten zaigu, gaueko animalia izateaz gain, hauek mundu ikuskera guztiz desberdina dutelako. Izan ere, gurea mundu ikuskera bada, saguzarrena mundu entzukera litzateke: soinuaren bitartez eskuratzen dute inguruko informazioa. Gainera, ez dute entzumena erabiltzen guk bezala: ekolokalizazioaren bitartez egiten dute. Modu horretan, oihartzunen bidez mundua atzemateko gai dira.

1. irudia: Ekosistemen zerbitzuei erreparatuz gero, eremu tropikaletan bizi diren saguzar espezie askok haziak barreiatzen dituzte eta polinizazioan laguntzen dute. Euskal Herriaren kasuan, animalia hauek intsektuak jateagatik dira bereziki estimatuak. (Argazkia: Vlad Kutepov / Unsplash)

Agian mundua atzemateko desberdintasun hori eta haien izaera gautarra daude animalia hauekiko jende askoren artean zabalduta dagoen beldurraren abiapuntua. Batzuetan saguzarrekiko gaitzespen hori arrazoi zehatzetan oinarrituta badago ere (etxe barruan sartu eta zikinkeria eragin dutelako, adibidez), besteetan “modu irrazional batean” saguzarrei gorrotoa dieten lagunak badirela azaldu du EHUko Jokabide Ekologia eta Eboluzioa Saguzarretan ikerketa-taldeko kide Inazio Garinek. “Zentzurik ez badute ere, oso barneratutako emozioak dira, eta zaila da horiei buelta ematea”.

Irudi txar hori telebistaren, filmen, liburuen eta, oro har, banpiroen inguruko mitoen bitartez mantendu dela dio Garinek. “Baina badago jende talde garrantzitsu bat ere saguzarren aurrean ez hotz ez bero azaltzen dena”. Aurreiritzirik ez duten lagun hauei saguzarrei buruzko azalpenak ematen zaizkienean, estimu askoz handiagoan hartu ohi dituzte animalia hauek. Hala, kume bakarra izaten dutela eta horri titia ematen dietela, taldeka biltzen direla, edota ilunpean hegan egiten izugarri trebeak direla… “halako gauzak azaltzen direnean, enpatia handiagotu egiten da”, nabarmendu du adituak.

Ekosistemetan ere oso onuragarriak dira saguzarrak. Tropiko inguruetako espezieek hazien zabalpenean eta polinizazioan laguntzen dute, baina gurean intsektuak kontrolpean hartzeko orduan jokatzen duten rola da nabarmentzekoa. Horregatik, zientzialariek saguzarrek izurriteei aurre egiteko izaten duten garrantzia kuantifikatu nahi izan dute, eta horretarako gorotzetara jo dute. Bertan baitago jaten dutenaren arrastoa. Eta hori zehaztasun handiarekin jakiteko aukera dago gaur egun. Oso urrun daude dagoeneko biologoak animalien kaka artean pintzak eta luparen laguntza soilarekin hezur puskak eta edota ilearen aztarnak bilatzen ibiltzen ziren garaiak. Intsektiboroen kasuan, gainera, hori ia-ia ezinezkoa zen. Orain, sekuentziazio genetiko masiboko teknikei esker, modu errazean jakin daiteke zer dagoen animalia baten menuan.

Iberiar penintsulako hainbat baso-eremutan eskuratutako saguzar gorotzetako DNA bidezko analisi horietan abiatuta, ikusi dute berez elikadura ohitura desberdinak zituzten hamar espezietik zazpitan intsektu baten arrasto genetikoa zegoela. “Datuek iradokitzen dute gure ikerketa eremuan T. pityocampa milaka saguzarretako elikadura iturri garrantzitsua dela, eta aurreikusten dugu hemen ikertutako espezieez gain, beste espezie batzuek ere sits hau kontsumitzen dutela”, idatzi dute EHUko ikertzaileek PeerJ aldizkarian argitaratutako ikerketa artikulu batean.

Biologo ez garenontzat T. pityocampa aipatzea ez da oso argigarria, baina pinuetako prozesionaria aipatuta, erraz ikusten da datu hori edukitzeak izurriteen aurkako estrategiak diseinatzerakoan izan dezakeen garrantzia. Banda marroia edo banda gorria izenarekin ezagutzen diren gaitzak eragiten dituen onddoa da azken urteotan kezka iturri nagusi pinudiak kudeatzen dituztenentzat, baina hau ez da izan koniferetako basogintzarentzako kezka bakarra. Pinu-beldarra (Thaumetopoea pityocampa) intsektuak ere buruhauste asko ekarri ohi ditu. Zuhaitzentzat kaltegarri ez ezik, zenbait kasutan giza osasunean ere eragiten du. Beldarrarekin kontaktuan sartuz gero, animalia honen ileak narritadurak sortzeko gai dira, eta baita ere erreakzio alergikoak edota arnasbideetako arazoak eragiteko.

2. irudia: Izurrite bihurtzen denean, prozesionaria edo pinu-beldarra basoetan kalte ugari eragiten dituen espeziea da. Saguzarrak espezie honen harrapakari garrantzitsua dela frogatu dute orain. (Argazkia: J. Gallego)

Estrategia biologikoak

Datu hauek eskutan, berretsi dute saguzarrak aliatu bikainak izan daitezkeela nekazaritzan edo basogintzan tresna bezala erabiltzeko; izurriei aurre egiteko, alegia. Zientzia artikuluan azaldu dutenez, besteak beste, Bacillus thuringiensis kurstaki bakteriotik hartutako esporak eta toxinak baliatu ohi dira izurrite horiek mendean hartzen saiatzeko. Dena dela, metodo horrek emaitza mugatuak ditu, eta ez ditu eteten izurriteen eztanda ziklikoak.

Horrelako parte-hartzeen aurrean, askotan biologoak bestelako alternatiben bila ari dira, eta halako kasuetan izurrite bakoitzaren harrapakari naturalak hartu ohi dira kontutan. Pinu-beldarraren kasuan, saguzarrak eta zatak dira harrapakari arruntenak, baina biologoek ondo ezagutzen dute ugaztun hegalariak zatak baino askoz ugariak direla. Hortaz, logikak agintzen du izurriteen kontrolerako estrategiak bilatzerakoan saguzarrek duten eragina dezente handiagoa izango dela. Dena dela, logika hutsa ez da nahikoa ingurumenaren kudeaketari lotutako erabakiak hartu behar direnean, eta horregatik datuetara jo beharra dago.

Pinu-beldarrarena irakaspen garrantzitsua da noski, eta garapen praktikoa izan dezakeen ondorioa izategatik azpimarratu dute. Baina Garinek aldarrikatu du oinarrizko ikerketak berak baduela garrantzia. “Hasiera batean balio handirik gabekoak diruditen halako ikerketak ez dira oso distiratsuak izango. Tira, ez gara diseinatzen ari prozesatze ahalmen izugarria ekarriko duen txip bat, esaterako; baina oinarrizko ikerketak gure ongizatearen alde egin dute, modu nabarmenean”, babestu du.

Landa lanean eta laborategian datuak aztertzen jarraituko dute biologoek, egunen batean aplikazio praktikoa izan dezaketen ondorioen bila; edo, zergatik ez, ezagutza eskuratze soilaren plazeragatik. Gurekin batera planeta hau partekatzen duten auzokideak ondo ezagutzea ere badelako, hein handi batean, gure ardura. Tartean, gauez aritzen diren eta mundua ikusi ez baizik entzuten duten guraso arduratsu horiek ezagutzea ere gizakion ardura badelako.

Erreferentzia bibliografikoa:

Garin, I., Aihartza, J., Goiti, U., Arrizabalaga-Escudero, A., Nogueras, J., & Ibañez, C. (2019). Bats from different foraging guilds prey upon the pine processionary moth. PeerJ, 7, e7169. DOI: 10.7717/peerj.7169.

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

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Las consideraciones cualitativas sobre el comportamiento químico de los elementos desde el punto de vista del modelo de Bohr-Sommerfeld llevaron a un cuadro consistente en el que los electrones se distribuían en capas alrededor del núcleo atómico, creando una especie de “núcleo compuesto”. Estos “núcleos compuestos” no eran otra cosa que los gases nobles, que tenían una configuración electrónica especialmente estable.

Figura 1. Tabla periódica moderna (diseño Werner-Paneth) actualizada con la indicación de los números atómicos y grupos. Fuente: IUPAC

Así, para cada nuevo metal alcalino en el Grupo 1 de la tabla periódica de Werner-Paneth, se inicia una nueva capa. Cada átomo de metal alcalino tiene un solo electrón alrededor de un núcleo compuesto que tiene la estructura del gas noble precedente. Es esperable que este electrón periférico se “pierda” fácilmente por la acción de los átomos vecinos, y esto concuerda con los hechos. Los elementos litio, sodio y potasio son metales alcalinos. Tanto en compuestos como en disolución, están en forma de iones, como Li+, Na+ y K+. Cada ion es un átomo que ha perdido un electrón y, por lo tanto, tiene una carga neta positiva +e. Otra consecuencia es que en los átomos neutros de estos elementos, el electrón externo es relativamente libre de moverse. Esta propiedad se ha utilizado como base de una teoría de la conductividad eléctrica. Según esta teoría, un buen conductor tiene muchos electrones «libres» que pueden formar una corriente en condiciones apropiadas. Un mal conductor pobre tiene relativamente pocos electrones «libres». Los metales alcalinos son todos buenos conductores. Los elementos cuyas capas de electrones están llenas son conductores muy pobres; no tienen electrones «libres».

En el Grupo 2 de la tabla periódica, podemos esperar que los elementos que siguen inmediatamente después de los metales alcalinos tengan átomos con dos electrones periféricos. Por ejemplo, el berilio (Z = 4) debe tener dos electrones en la capa K, llenándola, y dos en la capa L. Si los átomos de todos estos elementos tienen dos electrones periféricos, deberían ser químicamente similares, como lo son realmente. Por lo tanto, el calcio y el magnesio, que pertenecen a este grupo, deberían formar fácilmente iones como Ca++ y Mg++, cada uno con una carga neta positiva de +2e. Esto también se encuentra que es cierto.

Como último ejemplo, consideremos aquellos elementos que preceden inmediatamente a los gases nobles en la tabla periódica, los del grupo 17. Por ejemplo, los átomos de flúor (Z = 9) deberían tener dos electrones llenando la capa K pero solo siete electrones en la capa L, uno menos que de lo necesarioe para llenarla. Si un átomo de flúor captura un electrón adicional, se convertiría en un ion F– con una carga neta negativa. La capa L estaría llena entonces, y sería análoga a la del átomo neutro del gas noble neón (Z = 10), y por este motivo cabe esperar que el ion F sea relativamente estable. Esta predicción concuerda con lo observado. De hecho, todos los elementos que preceden inmediatamente a los gases nobles tienden a formar en disolución iones estables con carga unidad negativa. En estado sólido, es de esperar que estos elementos carezcan de electrones libres. De hecho, todos ellos son malos conductores de electricidad.

Figura 2. Sistema de periodos de Bohr. Algunos símbolos ya no están en uso o se corresponden a falsas asignaciones en el momento de ser confeccionada la ilustración (1921). Así el elemento 43 masurio, fue una identificación falsa; fue reemplazado por el tecnecio en 1937, primer elemento artificial (de ahí su nombre), aunque sus propiedades las predijo Mendeléyev, que lo llamó ekamanganeso. Fuente: Cassidy Physics Library

Tal y como se indica en la figura 2, basada en una ilustración de una publicación de Bohr de 1922, las siete capas principales, K, L, M,. . . , Q, se dividen naturalmente en órbitas o subcapas. Las capas se llenan de electrones para minimizar la energía total del átomo. La periodicidad resulta del llenado de las subcapas.

La tabla de Bohr, aún útil, fue un resultado de física teórica y ofreció una base física fundamental para comprender la química: demostró cómo la estructura de la tabla periódica se deduce de la estructura de capas de los átomos.

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

El artículo La estructura de la tabla periódica se deduce de la estructura de capas de los átomos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. La tabla periódica en el arte: ¿Qué átomos hay en una obra?
2. El modelo de Bohr-Sommerfeld y las propiedades químicas de los elementos
3. La tabla periódica en el arte: Plata

Juan Ignacio Pérez Iglesias Madonna abeslari ezagunak garbiketa taldeak kontratatzen ditu, arreta handiz garbi dezaten artista egon den hotel logela. Hala, norbaitek lagin biologikoak lortzea ekidin nahi du, inork ez dezan bere genoma sekuentziatu laginotatik ateratako materialarekin. Gehiegizko zuhurtzia dirudi, baina ez da zelebrekeria.

Lagin biologiko ñimiño batetik atera daitekeen informazio genetikoaren eta, batik bat, informazio hori jendaurrean ezagutarazi daitekeen moduaren aldean, paparazziek ospetsuei hartzen dizkieten irudiak ume jolasa dira. Imajinatzen duzue?

Angelina Joliek bular biak erauzteko ebakuntza kirurgikoak egin zituen, kausa genetikoak tarteko, bularreko minbizia izateko % 87ko probabilitatea zuelako, eta obulutegiko minbizia izateko % 50ekoa. Jendaurrean azaldu zituen horiek, hala nahi izan zuelako. Aldiz, Madonna beldurtzen duena da berak kontrolik batere izan gabe beste batzuek bere informazio genetikoa argitara ematea.

Irudia: Genomaren sekuentziazio dela eta ezinezkoa izango zaigu benetan anonimoak izatea. (Argazkia: PublicDomainPictures – Pixabay lizentzia. Iturria: pixabay.com)

Imajinatzen duzue zer egin ahalko luketen komunikabide edo politikari batzuek arerio baten gaineko informazio genetikoa eskuratuta? Esaterako, goi-kargu baterako hautagai batez hitz egitean, arrisku-portaerak izateko joera genetikoa duela esan ahalko lukete. Balizko joera horrek egiantzik balu, zer tratamendu emango lioke komunikabide sentsazionalista batek gai horri? Zer esango lukete irratiko eta telebistako solasaldietan? Nola hartuko luke bere alderdiko arduradun nagusiak? Zer pentsatuko lukete alderdiaren boto emaileek? Pentsatzen dut jokabide horiek legez kanpo leudekeela, baina legez kanpo egoteak nabarmen aldatuko lituzke jokabide horiek?

Estatu Batuetan, analisi genetiko komertzialak jada erabili dira semen emaile baten ama topatzeko. Jokabide hori orokortzen denean, emaileak ez dira gehiago anonimo izango, eta nabarmen aldatu beharko dira arauak; are gehiago, emateko modu hori bera desagertzea gertatu daiteke.

Anonimotasun galerarena ez da mugatzen semen emaileetara. Soilik Estatu Batuetan, 90 bat enpresek, DNAren analisiaren bidez, bezeroen arbasoak bilatzea dute xede. Bada, biztanleria ehuneko oso txiki bat lagintzea aski da herritar gehienen jatorria marrazteko. Xehetasun harrigarri hori edonoren familia harremanen sare trinkoaren ondorio da. Esaterako, Estatu Batuetan, % 2ak sarbidea ematen du biztanleen % 99aren informazio genetikorako, herengusuen bidez.

Intimitate galera jarraitu horretan guztian, Ancestry, test genetikoak merkaturatzen dituen genealogiako enpresa estatubatuarrak kontua are gehiago korapilatu zuen. Spotify, online musikako enpresa ezagunarekin bat egin eta gero, kasuan kasuko DNA testaz gain, ustez bezeroaren jatorrian oinarritutako musika zerrenda eskaintzen du. Ez dago ezer pertsona baten DNAn helburu horretarako balia daitekeenik. Musikazaletasuna, oro har, nola edo hala genoman kodetuta egon litekeen arren, analisi baten bitartez ezin daiteke inola ere jakin zer musika entzuten zuten gure arbasoek, musikarik entzuten bazuten. Izan ere, musika adierazpideak kultura bereizgarriak dira, eta, horrenbestez, ikaskuntzaren eta gizarte ukipenaren bitartez transmititzen dira.

Musikaren apaingarria kenduta, pentsatu al du inork zer erabilera eman liezaiokeen sare sozial batek, esaterako, Spotifyk, milaka erabiltzaileren informazio genetikoari? Gogoratu zer egin duen Facebookek beste mota bateko kontuz erabiltzeko informazioarekin.

Erreferentzia bibliografikoa:

Whyte, Chelsea (2019). No one can be truly anonymous ever agian thanks to genetic sequencing. New Scientits, 2019ko Maiatzaren 28a. New Scientist, 28 May 2019.

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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: Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2019ko urriaren 6an: Sin intimidad genética.

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Urko Gorriñobeaskoa

Nube producida por la bomba atómica de Hiroshima hecha desde el Enola Gay.
Wikimedia Commons

6 de agosto de 1945. El día se presenta como cualquier otro en la ciudad de Hiroshima, Japón. El cielo está despejado y varios ciudadanos de a pie se dirigen a cubrir sus puestos de trabajo. Hiroshima no es una ciudad grande, viven en ella unas 250 000 personas, pero su interés estratégico, industrial y militar es fundamental para el imperio nipón durante la guerra.

A las 8:15 de la mañana, hora local, el Enola Gay, un bombardero B-29 estadounidense, abre sus compuertas para dejar caer la Little Boy, una bomba de uranio-235 con un potencial explosivo equivalente a 13 000 toneladas de TNT, sobre el centro de la ciudad. 55 segundos después, el estallido de la bomba marcará un antes y un después en el devenir de la historia de las sociedades modernas y de la producción científica.

Aunque ampliamente analizada desde diversas perspectivas políticas, científicas y militares, la historia de la bomba atómica apenas ha recibido atención en lo que se refiere a su papel a la hora de configurar la manera misma en que entendemos la división del conocimiento en el mundo moderno.

La comprensión pública de la ciencia como disciplina de conocimiento especial y superior al resto de saberes, o lo que algunos autores han convenido en concebir como el problema de las Dos Culturas, cambiaría radicalmente tras la detonación de las bombas atómicas de Hiroshima y Nagasaki. Sin saberlo, aquella soleada mañana de verano Paul Tibbets, piloto del Enola Gay, alteraría el curso de la cultura misma.

La historia de un debate histórico

Fue el 7 de mayo de 1959 cuando C. P. Snow subió al palco de la “Senate House” en la Universidad de Cambridge para pronunciar su conferencia “Las Dos Culturas y la Revolución Científica”.

En ella, Snow expuso una preocupación latente en varios círculos académicos de la sociedad británica de su época: la división radical entre las ciencias y las humanidades. Según el reconocido físico y novelista inglés, la sociedad intelectual inglesa estaba irremediablemente dividida entre científicos y humanistas, incluyendo entre estos últimos a historiadores, filósofos y literatos.

Afirmaba que los científicos, progresistas y librepensadores por naturaleza, se encontraban en constante pugna con los literatos, conservadores, individualistas y apartados de toda preocupación moral y social. Snow defendía que, para garantizar el futuro de la nación inglesa, era necesario establecer un sistema educativo en el que primasen los valores de libertad, progreso y comunidad propios de la ciencia, no aquellos valores egoístas y desarraigados de los literatos. En otras palabras, era necesaria una reforma cultural.

Uno puede sentirse un tanto sorprendido por las afirmaciones de Snow. ¿Tan poca cabida tenía la ciencia en la educación de su época? ¿Tan egoístas e individualistas eran los literatos? ¿La separación tajante entre las ciencias y las humanidades es tan clara como lo era para Snow?

Varios estudios históricos del problema han sugerido en los últimos años que la respuesta a estas preguntas es negativa. En primer lugar, hay que entender a Snow en su contexto, un contexto de posguerra y declinismo. Podríamos definir el declinismo como esa tendencia general a pensar que todo tiempo pasado fue mejor.

Portada del libro
Wikimedia Commons

En el periodo concreto en que Snow pronunció su conferencia (que más tarde se convertiría en su aclamada obra Las Dos Culturas), el Reino Unido aún se estaba recuperando de los horrores y las pérdidas de la guerra. No sólo la economía del país se había visto gravemente afectada por los seis años de encarnizada e ininterrumpida lucha contra Alemania, Italia y Japón, sino también su propia capacidad de producción intelectual.

El Reino Unido, bastión de grandes autores como Shakespeare, Dickens o Shelley, y de naturalistas como Darwin, no fue capaz de hacer frente a las grandes innovaciones técnicas, científicas y militares de naciones como Alemania, Estados Unidos o la URSS. Fue en parte esta situación la que provocó ese sentimiento de declinismo en varios de los intelectuales de la época, que consideraron que la hegemonía cultural de la literatura, el arte y la filosofía habían llevado a Gran Bretaña a convertirse en un país muy leído, pero inútil a la hora de enfrentarse a los retos que la nueva ciencia y las nuevas sociedades planteaban.

Al fin y al cabo, ¿cómo podrían enfrentarse a potencias que habían desarrollado la bomba de uranio si seguían recitando sonetos de Shakespeare en la escuela?

El nacimiento de un mito

Esta fue una de las múltiples razones por las que nació el mito de las Dos Culturas: el miedo a no ser capaz de equipararse técnica y científicamente a las grandes potencias protagonistas de la vigente Guerra Fría. El debate generado por Snow, y que ha llegado hasta nuestros días, acerca de la separación cuasi natural entre científicos y literatos, no queda exento de ser comprendido en un contexto ideológico, social y de declinismo más amplio.

Pero, ¿cuál es la importancia de todo esto? Podemos considerar que sólo advirtiendo la contingencia de este contexto, la historicidad de todos los factores que motivaron a Snow a plantear este problema, seremos capaces de desmontar la falsa dicotomía que existe a día de hoy entre las Dos Culturas.

Si somos capaces de ver que fueron la guerra, un cierto complejo de inferioridad y una actitud pesimista hacia la ciencia de su propia nación las que llevaron a Snow a plantear la división necesaria entre las ciencias y las humanidades, podremos ver que dicha división no es tan natural como parece.

Y, así, podremos quitarnos de una vez de la cabeza la ingenua y anticuada idea de que el progreso intelectual, la innovación cultural y el bienestar social sólo pueden darse desde las ciencias.

Urko Gorriñobeaskoa es doctorando en historia y filosofía de la iencia en la Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea. Este texto ha sido revisado por Ekai Txapartegi, profesor de filosofía en la UPV/EHU.

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

El artículo Cómo la bomba atómica condicionó nuestra comprensión de la ciencia se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Gizakiak eragindako klima eta ingurumen aldaketaren ondorio kezkagarrienetako bat da biodibertsitatearen galera. Besteak beste, ibaiak dira biodibertsitate-galtze handia bizi duten ekosistemetako bat. Ibaietako ekosistemak espeziak galtzen ari dira eta espezie gutxi batzuez osatuta egotera igarotzen ari dira, kalte ekologikoak eraginez. Hala ere, egun ez dira honen ondorio guztiak ezagutzen.

UPV/EHUko Landareen Biologia eta Ekologia Saileko Ibaien Ekologia taldeko ikerketa batek erakutsi du ibaiertzetako basoek bizi dituzten aldaketek biodibertsitatea narriatzea eta galtzea eragiten dutela. Horrez gain, ekosistemak askotariko komunitate konplexuak izatetik espezie batez edo gutxi batzuez osatuta egotera pasatu dira. Azterlanak agerian utzi du ere ibaiertzeko landare espezieak galtzeak eragina duela ibai ekosistemaren ‘multifuntzionalitatea’n. Literatura ekologikoan berriki agertu den termino horrek aztertzen du zer-nolako ahalmena duen ekosistema batek askotariko prozesuak aldi bereran edukitzeko, eta hori ezinbestekoa da haren osasun egoera zehazteko.

Irudia: Ikertzaileek aurreikusten dute ekosistemen funtzionamenduan aldaketak gertatuko direla espezieak galtzearen ondorioz. Galera honek eragina izango du fenomeno garrantzitsuetan, esaterako, natura baliabideen eskuragarritasunean edo klimaren erregulazioan. (Argazkia: mariscogallegopro – Pixabay lizentziapean. Iturria: Pixabay.com)

Ibaiertzeko landareek animalia askoren oinarrizko energia baliabideak eskaintzen dituzte, adibidez, orbelak. Orbela uretako ornogabeak diren detritujaleentzako oinarrizko elikagaia da eta hauek ibaiko elikadura sarearen oinarrizkoak dira arrainentzat zein ibaietako beste organismo enblematiko batzuentzako janaria baitira, esaterako, sorgin-orratzentzat. Mikroorganismoek, gainera, orbela desegiten dute eta horrela haren mantenugaiak birziklatzen dira eta berriz landareentzako eskuragarri jartzen dira.

Azterlan honetan ibaien ingurune moduko bat sortu dute, eta bertan, ibaiertzetako landareen dibertsitatearen mailakako galera simulatzeaz gain, ibaietako prozesu askoren tasak zenbatu dituzte, hala nola orbelaren desegitea, hura gai organiko fin bihurtzea, oinarrizko mantenugaien birziklatzea (nitrogenoa eta fosforoa) eta animalien biomasaren sortzea. “Dibertsitatea galtzeak ekosistemaren multifuntzionalitatea nabarmen gutxitzea ekarri zuen, baina detritujaleen agerpenean soilik; horrek agerian uzten du organismo horiek funtsezko eginkizun ekologikoa dutela lehorreko ekosistema eta ibai prozesuetatik datozen landare baliabideen bitartekari gisa”, azaldu du Boyerok.

Ikerketak erakutsi du ere ibaiertzetako landareen dibertsitatea galtzearen ondorioak prozesu bakoitzean bereiz aztertzea oso garrantzitsua dela, bai eta ekosistemaren konpartimentu guztiak kontuan hartzea (orbela, ura eta organismoak), azpian dauden mekanismo biologikoak zehaztu ahal izateko. Esate baterako, ikusi zen mikroorganismoek eginkizun nabarmena dutela mantenugaien birziklatzearen gainean gertatutako aldaketetan, eta detritujaleak, berriz, erantzule nagusiak direla gai organiko fina desegitean eta sortzean izandako efektuei dagokienez.

UPV/EHUko Ibaien Ekologia taldeak egindako lana lagungarria da ezagutzeko eta iragartzeko zelan eragin dezaketen ingurumen aldaketek ibaien osasunean. Horrenbestez, uraren kalitatean, arrain baliabideetan edo paraje naturaletan sor ditzaketen ondorioez jabetzeko.

Iturria: UPV/EHUko prentsa bulegoa: Uraren osasunerako mehatxuak.

Erreferentzia bibliografikoa:
López‐Rojo, N., Pozo, J., Pérez, J., Basaguren, A., Martínez, A., Tonin, A. M., Correa‐Araneda, F., eta Boyero, L. (2019). Plant diversity loss affects stream ecosystem multifunctionality. Ecology 00(00):e02847. DOI: 10.1002/ecy.2847.

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Río Tinto (Huelva, España). Foto:  Alfonso Cerezo / Pixabay

Quizás no se haya buscado en todas partes, pero en los lugares de nuestro planeta en los que se ha buscado, se ha encontrado vida.

Se han hallado bacterias en lagos en la Antártida que se encuentran bajo una capa de hielo de 800 m de espesor, y ahora las buscan, también bajo el hielo, a mayor profundidad aún. A la luz de los antecedentes, lo más probable es que también allí las encuentren. Los llamados organismos psicrofílicos –los que sobreviven, crecen y se reproducen a temperaturas inferiores a 15 ºC bajo cero- viven en suelos congelados, en el interior del hielo de glaciares y en aguas marinas extremadamente frías.

También se han encontrado microorganismos a temperaturas superiores a 100 ºC. Los ejemplos más extremos son, quizás, las arqueas Methanopyrus kandleri, que vive a 110 ºC en fumarolas (surgencias hidrotermales) del Golfo de California (y ha sido cultivada a 122 ºC en el laboratorio) y Geogemma barosii, que crece y se reproduce a 121 ºC. Arqueas del género Pyrococcus no solo abundan en fumarolas, también se han encontrado en la Fosa de las Marianas, el enclave más profundo del planeta, donde soporta presiones superiores a los 1000 bares; a estas las llamamos barófilas o piezófilas. Y no son las únicas; además de esas arqueas también hay bacterias capaces de soportar presiones enormes.

Otras arqueas toleran altísimas concentraciones salinas. Las Halobacteriáceas (una familia de arqueas) se caracterizan, en general, por tolerar condiciones extremas por diferentes motivos, pero la mayor parte de ellas viven en lagos hipersalinos, a concentraciones que van desde 10% de sal hasta la sobresaturación, condiciones bajo las que la sal precipita. Los organismos que se exponen a altas concentraciones de sal pueden desecarse, pues el agua tiende a fluir hacia el exterior por ósmosis. Es lo que ocurre, por ejemplo, cuando se sumerge una pieza de carne o de pescado en salmuera para después conservarla mejor. Algunas cianobacterias del género Chroococcidiopsis toleran la desecación extrema, y son capaces de vivir en zonas tan secas como el desierto de Atacama, al norte de Chile, el lugar más árido del planeta.

Microorganismos como las bacterias Deinococcus radiodurans y Rubrobacter radiotolerans toleran altísimas dosis de radiaciones ionizantes (por encima de 1.500 grays) y, al parecer, su tolerancia a la radiación está relacionada con la resistencia a la desecación. Por su parte, la arquea Thermococcus gammatolerans, el microorganismo conocido que mayores dosis de radiación ionizante tolera, fue aislada en una fumarola submarina al oeste de California.

Uno de los enclaves que, a priori, cabría considerar más hostiles a la vida es el río Tinto. Sus aguas discurren por la denominada Faja pirítica ibérica, una amplia zona en el sudoeste ibérico con una alta concentración de sulfuros polimetálicos. En vez de utilizar la luz como hacen las plantas, en el río Tinto hay unas pocas especies de bacterias y arqueas que obtienen su energía de compuestos inorgánicos. Son lo que se denomina organismos quimiolitotrofos. Gracias a la gran abundancia de sulfuro de hierro (II), las comunidades microbianas oxidan los iones sulfuro y hierro (II), produciendo ácido sulfúrico y hierro (III), lo que da lugar a una gran acidez en el medio. El pH se encuentra entre 2 y 2,5. Lo curioso es que son muy pocas las bacterias y arqueas que toleran esa acidez, pero muchas las especies de algas y hongos unicelulares que viven en esas aguas.

Siempre hemos tratado de buscar y conocer los límites de la vida. Nos interesan, entre otras cosas, porque esas condiciones quizás sean las que albergan la vida en otros mundos.

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 Hay vida en los extremos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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2. Los amiloides y el origen de la vida
3. La historia de la vida

Uxue Razkin

Osasuna

Oro har, mundu mailan gizakien pisuaren indizea gora egiten ari da. Zergatik jaten ditugu osasuntsuak ez diren elikagaiak? Badirudi galdera horri erantzun nahi izan diola María Elena Pérez Ochoak, Basque Culinary Centerreko irakasleak bere tesiaren bidez. Bere ikerketaren arabera, elikagai osasuntsuen kontsumoa eta horri dagokion portaera zentzumenek eta ingurunearen eraginak baldintzatzen dute.

Eltxo tigrea jatorriz Asiakoa da, Indonesiakoa eta Vietnamgoa, baina Euskal Herrira ere iritsi da. Berrian azaltzen denez, espezie inbaditzailea da. Mikel Bengoa entomologoak dio intsektua azkar hedatu izana “globalizazioaren ondorio” dela. Eltxo honen ziztada oso mingarria da eta dengea, zika eta chikunguya bezalako gaitzak transmititzeko gai da. Oraingoz, eltxo tigrearen arazoari neurria hartzen ari dira adituak eta erakundeak.

Ikerketek hainbatetan erakutsi dute sexua eta generoa kontuan ez hartzeak ondorio kaltegarriak izan ditzakeela, emakumeen osasunean adibidez. Nazioarteko ikerketa batek sexua eta generoa ikerketan kontuan hartzeak ekarritako hobekuntzaren adibideak eman dituzte arlo desberdinetan, hala nola itsas zientzietan, biomedikuntzan, robotikan eta adimen artifizialean. Elhuyar aldizkarian aurkituko dituzue xehetasunak

Psikolinguistika

Ergatiboa duten esaldi iragangaitzak prozesatzeko zailagoak direla frogatu dute Gillen Martinez de la Hidalga Malla hizkuntzalariak eta haren kideek. Beste inguruko hizkuntzetan, ingelesa eta gaztelania kasu, kontrakoa gertatzen da. Elhuyar aldizkarian azaltzen dute bi esaldi-mota konparatu nahi izan dituztela: esaldi iragankorrak eta iragangaitzak. Ikerketa egiteko lehen aldiz erabili dute ERP metodologia (event related potential; hau da, gertaerei loturiko potentziala).

Neurozientzia

Ikertzaile talde batek proposatu du musika entzutean jasotzen dugun plazera ziurgabetasunaren eta ustekabearen arteko konbinazioak sortzen duela. Ikerketa egiteko Billboard zerrenda ospetsuetan oinarritu dira. Kasu honetan, 1958-1991 urte tartean izandako zerrenda horietan dauden pop generoko 745 abestitan bildutako 80.000 akorde erabili dituzte. Vincent Cheung ikertzaileak azaltzen du: “Abestia denboran garatzen den heinean, musikak entzulea espektatibak etengabe sortzera eta konpontzera bultza dezake, eta modu horretan plazera sorrarazi”.

Astrofisika

Urte hasieran, aurkitu zen Kuiperren gerrikoko objektuari Ultima Thule izena jarri zioten. Orain, objektuari buruzko informazio gehiago jaso dutenez, Arrokoth izena jarri diote behin betiko. Zergatik izen hori baina? Elhuyar aldizkarian azaltzen digute: Arrokoth lehenik Hubble teleskopioz ikusi zuten, eta gero New Horizon zundak atera zituen irudiak. Biak ere Maryland estatutik zuzentzen dira, eta hango berezko biztanleak Powhatan-algonkin herrietakoak ziren. Haien hizkuntzan zeru esan nahi du arrokoth hitzak.

Matematika

Joko-teoriaren helburua eragile arrazionalen portaera estrategikoak aztertzea da. Batez besteko joko-teoria 2007. Urtean sortu zuten Pierre Luis Lions eta Jean Michelle Lashry ikertzaileek. Testua aipatzen da lteraturan, artikulu gutxitan onartzen da jokalarien akzio-espazioa diskretua dela. Eredu horiek dira ikerketan aztertzen dituztenak. Artikulu honetan egileek erakusten dute badela beti oreka bat batez besteko eremuko joko horietan.

Nanoteknologia

CIC Nanogunek eta DIPCek, beste lau ikerketa zentrorekin batera, Spring izeneko ikerketa bat abiatu dute: grafeno-xafletan elektroien karga magnetikoa kontrolatzea eta manipulatzea dute helburu. Spintronika eta grafenoa izango ditu oinarrian ikerketak, etorkizuneko teknologiaren elementuak izan daitezkeenak. Testuan azaltzen digute, spintronika, elektroien karga baliatu beharrean, haien spina baliatzen duela. Eta espina propietate magnetikoa da. Thomas Frederiksenek, proiektuko ikertzaileak, dio: “Grafenoaren propietate batzuk oso erakargarriak dira elektronikarako, eta horri magnetismoa gehitu nahi diogu”. Spinen bidez informazioa transmititu nahi dute.

Fisika

Perovskita-geruza homogeneoagoak egiteko moduak izan zuten helburu hasieratik Cambridgeko Unibertsitateko ikertzaileek baina konturatu dira perovskitaren desordena kimikoak haien eraginkortasuna handitzen duela. Perovskita-xaflan konposizio desberdineko guneak sortzen dira haranak eta mendiak bailiran, karga-eramaleak hobeto harrapa ditzaketenak. Ikertzaileek orain nahaste-maila egokia identifikatu beharko dute.

Eboluzioa

Standford Unibertsitateko ikertzaile batzuek gizaki modernoen eta neandertalen gaitzek elkarri nola eragin zieten eta azkenean zergatik gailendu ziren gizaki modernoak proposatu dute. Haien arabera, litekeena da gizaki modernoek tropikoetatik ekarri zituzten gaitzak gako izatea bi giza taldeen arteko talkan. Ikusi dute gizaki modernoak gailendu zirela, hauek immunitatea hartu zuten, neandertalen gaitzen aurrean, baina ez alderantziz.

Arkeologia

Asteon, Hannah Marie Wormington arkeologoa izan dugu protagonista, museologiari eta arkeologiari ekarpen handiak egin zizkion zientzialaria. Hogeita hamahiru urte eman zituen lanean Denverko Natura eta Zientzia Museoan. Bertan, ikerketa zientifikoak garatu, museoko bildumen kontserbazioa bermatu eta horien erakusketak antolatu, eta museoak egiten zuen lana sustatu zuen munduan zehar. Horretaz gain, egindako eremu-ikerketa da nabarmentzekoa; kasu askotan indusketak zuzendu zituen eta beste batzuetan, laguntzaile edo aholkulari gisa lan egin zuen.

Kimika

Josu Lopez-Gazpio azukrearen inguruan aritu da beste behin. Gaurkoan sukaldean errezetaren batean egiten dugun karamelizazioari buruz hitz egin digu. Berez, sakarosak tenperatura altuan jasaten duen arretze-prozesua da karamelizazioa eta horren ondorioz kolorea aldatzen da, zaporeaz eta usainaz gain. Zer gertatzen da prozesu horretan? Zeintzuk dira ematen diren pausoak sakarosaren deskonposaketan? Ez galdu Lopez-Gazpioren azalpen interesgarria!

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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.

María Gil, doctora en Economía por la Universidad Complutense de Madrid, nos habla en esta charla sobre el liderazgo escolar y el rendimiento académico de los alumnos. Según la experta, incrementar la eficiencia de los recursos al sistema educativo y mejorar los resultados académicos de los alumnos constituyen dos objetivos prioritarios de las autoridades educativas. La ponente hace énfasis en el papel relevante que los líderes de los centros pueden jugar en la consecución de ambos objetivos.



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

El artículo Liderazgo escolar y rendimiento académico de los alumnos: estado de la cuestión se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. A favor de la evaluación escolar objetiva
2. Criterios de eficacia escolar y factores asociados a la misma
3. Estudio de eficacia escolar en el País Vasco

Zertarako estudiatu irakasten dena ez bada ikasten? Zertarako estudiatu ikasten dena ez bada erabiltzen? Zertarako estudiatu unibertsitateko tituluak bakarrik gaitasunak erakusten baditu eta ez trebetasunak? Galdera hauek laburbiltzen dute Brian Caplanek erakusten duen tesia “The Case against Education” liburuan. Jesús Zamorak Caplanen argudioak desmuntatzen ditu Caplan’s ‘case against education’ (& 2) artikuluan.

Egunerokotasunean beraiekin eragin dezakegun robotak dira “robot bigunak” (soft robots ingelesez). Robot bigunak esaten zaie industrian dauden robotez bereizteko. Robot hauen etorkizuna, Michael Fordek kontatzen digun moduan, material berrien propietateen mende daude: Soft robots of the future may depend on new materials that conduct electricity, sense damage and self-heal.

Etorkizuneko elektronikan erabiliko diren material berrien garapenean, propietate magnetikoak giltzarri izango dira. Honenbestez, propietate desberdineko materialen ukitze-azalak arazoen edo konponbideen iturri izango dira. Horregatik da interesgarria DIPCko ikertzaileek honen bueltan garatu duten teoria berri bat: A theory of spin hall magnetoresistance to study magnetism at interfaces.

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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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Un grupo científico multidisciplinar formado por investigadores pertenecientes a la UPV/EHU y al Hospital Universitario de Cruces, a la Universidad Ben Gurion de Israel y a tres institutos del CSIC (Instituto de Biofisika de Leioa, el Instituto CEBAS de Murcia e Instituto López-Neyra de Granada) y liderado por el Dr. Ildefonso Martínez de la Fuente (profesor de investigación del CSIC) ha demostrado por primera vez la existencia de un comportamiento condicionado de tipo pavloviano en organismos unicelulares.

Siguiendo el enfoque metodológico experimental que Ivan Pavlov realizó con perros, hace más de un siglo, y por el que fue galardonado con el premio Nobel en 1904, estos investigadores  han confirmado en dos especies unicelulares distintas (Amoeba proteus y Metamoeba leningradensis) el aprendizaje asociativo celular.

Hasta ahora, el condicionamiento asociativo, el principal tipo de aprendizaje mediante el cual los organismos dotados de sistema nervioso central responden eficientemente a los estímulos ambientales, se ha constatado en diferentes especies animales, desde cefalópodos hasta humanos, pero nunca había sido observado en células individuales.

Para demostrar la existencia de un comportamiento condicionado de tipo pavloviano en organismos unicelulares, los investigadores utilizaron un campo eléctrico como estímulo condicionado y un péptido quimiotáctico específico como estímulo no condicionado y, a continuación, analizaron las trayectorias migratorias de más de 700 células individuales bajo diferentes condiciones experimentales. Los resultados mostraron inequívocamente que los organismos unicelulares eran capaces de aprender nuevos comportamientos mediante asociación de estímulos.

El grupo de investigación ha puesto de manifiesto en sus experimentos que estas células aprenden nuevos comportamientos migratorios, los recuerdan y memorizan durante largos periodos de tiempo (45 minutos en promedio), respecto de su ciclo celular (24 horas, en condiciones óptimas de laboratorio) y posteriormente los olvidan. Nunca hasta ahora se había observado semejantes comportamientos en organismos unicelulares.

La migración celular es un comportamiento sistémico, esencial en el desarrollo y el mantenimiento funcional tanto de las células libres como las de los organismos pluricelulares. En los humanos, la formación de los órganos durante el desarrollo embrionario, la respuesta inmune o la reparación tisular, por ejemplo, requieren de movimientos celulares migratorios muy precisos y complejos. Los errores en el control de estos procesos migratorios celulares pueden tener consecuencias graves, como el retraso mental, el desarrollo de enfermedades cardiovasculares y el cáncer.

El proceso metastático, por el cual las células cancerígenas abandonan un tumor primario y migran hacia otros órganos para formar tumores secundarios, es la principal causa de muerte en los pacientes con cáncer. Según miembros del equipo de investigación que participan en este estudio, “el conocimiento de los procesos que controlan dicha migración contribuirá a reducir significativamente la mortalidad asociada a esta enfermedad, por lo que esta conexión con la medicina aumenta aún más si cabe la importancia del hallazgo”.

Referencia:

De la Fuente, Ildefonso M.; Bringas, Carlos; Malaina, Iker; Fedetz, María; Carrasco-Pujante, Jose; Morales, Miguel; Knafo, Shira; Martínez, Luis; Pérez-Samartín, Alberto; López, José I.; Pérez-Yarza, Gorka; Boyano, María Dolores «Evidence of conditioned behavior in amoebae» Nature Communications doi: 10.1038/s41467-019-11677-w

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

El artículo Un comportamiento pavloviano en amebas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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3. Cómo criopreservar células madre

Uxue Razkin Hannah Marie Wormingtonek bere inizialekin sinatzen zituen lan guztiak. Bere nortasuna ezkutatu ohi zuen, XX. mendeko beste hainbat emakumek egin zuten antzera. Bada, ez zuen hori egiten bi letren atzean ezkutatzeak nolabaiteko xarma zuelako, honek, azken batean, irakurleari inizialen atzean ezkutatzen den pertsona zein den ezagutzeko jakingura pizten baitio, baizik eta bere izena gizonen munduan nabarmentzen zelako, eta hori, garai hartan, onartezina zen. Esan bezala, emakumea izateagatik, bizi zuen garaiak eskatzen zion ikusezina izatea, baina Wormingtonek ez zion uko egin nahi gustuko zuenari, arkeologian gailentzeagatik irainak entzun bazituen ere. Bere ausardiari eta taldean lan egiteko ahalmenari esker ez zuten kikiltzea lortu. Hori bai, bakarrik egin zuen bidea, haren lankideek ez zutelako batere lagundu.

1. irudia: Hannah Marie Wormington 1937. urtean. (Argazkia: TrowelBlazers.com)

Wormingtonek arkeologiari eta museologiari egindako ekarpena oso garrantzitsua da baina, era berean, oso ezezaguna. Ipar Amerikako arkeologian murgildu zen, zehazki, Ipar Amerika mendebaldeko Paleoamerikar garaia (K.a. 40.000 eta 8.000 artean) izan zuen ikergai. Hogeita hamahiru urte eman zituen lanean Denverko Natura eta Zientzia Museoan (Coloradon). Bere eginkizunen artean zeuden ikerketa zientifikoak garatzea, museoko bildumen kontserbazioa bermatzea eta horien erakusketak antolatzea, eta museoak egiten zuen lana sustatzea munduan zehar.

Ibilbide bikain baten kronika

Hannah Marie Wormington Denverren jaio zen, 1914an. Bere jaioterriko unibertsitatean antropologia ikastea erabaki zuen. Ikasten zegoen bitartean, bere bigarren urtean, Etienne B. Renaud arkeologoarekin (1880-1973) lan egiteko aukera izan zuen; hain zuzen, hark transmititu zion antropologiarekiko miresmena. Gainera, lana bilatzen ere lagundu zion. Izan ere, Renaudek lagun asko zituen eta bere kontaktuei esker, Denverko Natura eta Zientzia Museoak Wormington kontratatu zuen boluntario gisa; jakina, bere ikasketekin uztartu zuen lana. 1937an, Radcliffe Collegen graduondoko bat egiten hasi zen. Zailtasunak izan zituen gradua aurrera ateratzeko, horregatik erabaki zuen museoan hamar hilabeteko eszedentzia hartzea, ikasketetan guztiz zentratzeko. 1950ean, graduondokoa lortu zuen eta lau urteren buruan, doktoregoa. Harvarden Antropologian doktorego titulua lortzen zuen lehen emakumea izan zen.

Ez dakigu zergatik kostatu zitzaion hainbeste goi mailako ikasketak bukatzea. Izan ere, soilik 24 urterekin arkeologiako bere lehen liburua publikatu zuen, Ancient Man in North America; bigarrena, Prehistoric Indian of the Southwest, 33 urte zituela kaleratu zuen. Esan daiteke, beraz, gaia menperatzen zuela. Ildo honi jarraiki, teoria batek dio ez zuela inolako premiarik munduari frogatzeko ikasle bikaina zela eta horregatik patxadaz hartu zuela ikasle garaia.

Eremu-ikerketa, nazioarteko bilerak eta erakusketak

Museoan boluntario gisa lan egin ondoren, Paleoamerikar garaiko Folsom Kultura eta Yuma bildumetako puntak (jaurtigai gisa erabiliak) sailkatzea egokitu zitzaion. Wormingtonek ideia berritzaile ugari proposatu zituen han zegoelarik. Besteak beste, bururatu zitzaion museoan zituzten garai hartako materialen bildumak munduari erakustea argazkien bitartez. Bera arduratu zen bidaiez eta materialen sustapenaz; Europako museoetatik barna ibili zen Denverko museoan zituzten balio handiko piezak erakusten. Ideia honen atzean helburu zehatz bat zegoen: museoen arteko truke bat egitea europar paleolitikoko tresnekin. Wormingtonen lan bikainagatik, 1936an Denverko museoak Arkeologia Departamentua sortu zuen eta, urtebete geroago, kontserbatzaile izendatu zuten.

Hannah Marie Wormington Coloradoko Montroseko arkeologi-indusketa gunean. (Argazkia: TrowelBlazers.com)

Bere lanari dagokionez, egindako eremu-ikerketa da nabarmentzekoa; kasu askotan indusketak zuzendu zituen eta beste batzuetan, laguntzaile edo aholkulari gisa lan egin zuen. Esaterako, Mexiko Berrian kokatzen den Folsom Site gune arkeologikoan lan egin zuen 1936an; urtebete geroago Montrosen izan zen, Coloradoko hiri batean, eta 1950ean, Albertan, Kanadan.

Hortik aurrera, indusketak alboratu zituen eta beste bide bat hartu zuen: nazioarteko biltzarretara joaten hasi zen beste arkeologo ospetsuekin batera. Esanguratsuenen artean, Filadelfian antolatu zuten Historiaurreko Gizakiari buruzko Nazioarteko Biltzarrean (1937) eta Frantziako Teknologia Litikoari buruzko konferentzian (1964) parte hartu zuen arkeologo estatubatuarrak. Horretaz gain, leku ezagunetan abiatu ziren indusketetara joateko ohitura zuen eta bere liburuen edizio lanaz ere arduratzen zen.

Halaber, 1935 eta 1965 artean, proiektu arkeologiko batzuk zuzendu zituen eta horien xehetasunak eman ziren argitara museoko aldizkarian. Bertan egindako lanari dagokionez, ezin dugu ahaztu bere ardura nagusia bildumetako tresnak sailkatzea eta erakusketetarako prestatzea zela. Antolatu zuen erakusketarik arrakastatsuena Hall of Man izan zen, ezbairik gabe.

Garai baten amaiera

Oraindik ez dago arrazoirik azaltzeko zergatik utzi zuen Wormingtonek museoko lana 1986an. Berak azaldu zuenez, bizitzan hartu zuen “erabakirik zailena” izan zen, han igaro zuelako bizitza osoa, bertan boluntario gisa hasi zenetik, alegia. Erabaki hori hartu eta bi urtera, museoko arduradunek zientzialari emeritu izendatu zuten eta oraindik bere izena daraman konferentzia multzo bat sortu zuten. Horren ondotik, hainbat unibertsitatetan izan zen irakasle.

Amerikako Arkeologia Elkarteko zuzendaritzara iritsi zen Wormington, eta hori lortzen lehen emakumea izan zen. Kargu horretara iritsi aurretik, zuzendariordea izan zen. Horretaz gain, aipaturiko elkarteko domina irabazi zuen. Sariei dagokienez, C.T. Hurst saria jaso zuen (1985) Coloradoko Arkeologia Elkartearen eskutik. Era berean, Guggenheim Fundazioko beka bat lortu zuen lehen emakumea izan zen.

Iturriak:

• Nash, Stephen E. (2013). Hannah Marie Wormington: Woman, myth, legend. The Journal of Southwestern Anthropology and History, 78 (3), 247–277. DOI: https://doi.org/10.1179/0023194013Z.0000000002
• Hannah Marie Wormington, Wikipedia

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Egileaz: Uxue Razkin (@UxueRazkin) kazetaria da.

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Foto: Christin Hume / Unsplash

En 1956 se propuso por primera vez que los radicales libres contribuían al envejecimiento de la piel. En su día esta teoría fue muy criticada, sin embargo, en la actualidad está ampliamente demostrado que los radicales libres que se forman en procesos de oxidación son los principales causantes de los signos de la edad: arrugas, manchas y flaccidez. Hemos caracterizado los radicales libres que se forman, cómo se forman y cuál es su mecanismo de acción. La forma más eficaz de combatirlos es mediante el uso de antioxidantes.

• ¿Qué son los radicales libres y cómo se forman?

Los radicales libres (RL) son moléculas que presentan electrones desparejados. Esto hace que sean moléculas muy inestables y reactivas, por lo que destruyen y alteran los compuestos que tienen a su alrededor en busca de estabilidad, de volver a emparejar sus electrones. Se forman en reacciones químicas de oxidación, que son reacciones que implican pérdida de electrones.

Imagen: Deborah García Bello

Los radicales libres más importantes son las denominadas especies reactivas de oxígeno (ROS) y de nitrógeno (RON), principalmente el radical anión superóxido, el peróxido de hidrógeno y el radical óxido nítrico.

Los radicales libres se originan de forma natural como consecuencia del metabolismo celular; también como consecuencia de algunas patologías que producen inflamación e isquemia; y por agentes externos, sobre todo la radiación ultravioleta, la contaminación, el estrés, el alcohol y el tabaco.

• Los radicales libres tienen un papel fisiológico importante

Aunque los radicales libres estén implicados en procesos de envejecimiento y sean el origen de algunas enfermedades, entre ellas algunos cánceres, también tienen un papel fisiológico importante. Los radicales libres son indispensables en la relajación muscular, la transmisión celular o la defensa microbiana. También regulan la muerte celular activando cascadas de señalización intracelular que pueden terminar por inducir apoptosis; de esta manera se eliminan las células dañinas, con comportamientos nocivos o mutaciones indeseables.

• Exceso de radicales libres: estrés oxidativo

Hay varios factores que pueden inducir la formación de un exceso de radicales libres. Para neutralizarlos disponemos de defensas antioxidantes como los sistemas enzimáticos (CAT, SOD, GPs) y no enzimáticos (Glutation, Vitaminas: A, C, E).

Cuando se produce un desequilibrio en la formación de radicales libres, el sistema antioxidante del organismo es incapaz de gestionarlo. Cuando esto sucede hablamos de estrés oxidativo. El estrés oxidativo es consecuencia de factores externos, desde una patología que implica inflamación, a la radiación ultravioleta, la contaminación o el estrés.

• Radicales libres y envejecimiento

A nivel cutáneo, los radicales libres pueden provocar acumulación de lesión oxidativa en moléculas como el colágeno y la elastina (glicación), favorecer la acumulación de pigmentos como la lipofucsina y la melanina causando manchas, y provocar fibrosis en los vasos que nutren la dermis, afianzando las arrugas gestuales.

La glicación es una reacción espontánea de la glucosa sanguínea con las fibras dérmicas de colágeno y elastina. La acumulación de los productos resultantes de la glicación (AGEs) es mayor en las proteínas estructurales, como el colágeno y la elastina, pues tienen un tiempo de recambio lento. La formación de puentes moleculares entrelazados y rígidos entre las fibras proteicas con una reorganización de la red conduce a una pérdida de firmeza, elasticidad y movilidad de la piel. Además, los AGEs expuestos a rayos ultravioleta generan radicales libres de oxígeno que constituyen un factor más de envejecimiento. La glicación aumenta exponencialmente con la edad a partir de los 35 años y se incrementa con la exposición al sol.

Imagen: Deborah García Bello

Además de envejecimiento cutáneo, estos procesos oxidativos alteran el equilibrio celular e inducen procesos cancerosos. Las sustancias proinflamatorias que se producen de manera sostenida provocan daño al ADN y, junto con la producción de especies reactivas de oxígeno y de nitrógeno, generan más daño celular. Si, además, los sistemas de protección como la apoptosis celular no logran eliminar estas células alteradas, se mantendrá un crecimiento celular incontrolado de clones celulares dañados. De esta forma, la producción excesiva de especies reactivas de oxígeno y de nitrógeno induce diferentes tipos de cáncer cutáneo.

También sabemos que la radiación ultravioleta induce daño directo al ADN y activa la producción de especies reactivas de oxígeno que provocan más estrés oxidativo. El daño en el ADN produce mutaciones y genotipos celulares alterados, lo que permite la expansión tumoral.

• Los antioxidantes estrella: la Vitamina C y la Vitamina E

Los antioxidantes son sustancias que pueden actuar desde tres frentes: inhibir el estrés oxidativo, neutralizar los radicales libres y paliar los efectos de los radicales libres.

Imagen: Deborah García Bello

Los antioxidantes convencionales son la vitamina C y la vitamina E. Químicamente ambas sustancias se oxidan con relativa facilidad, por eso suele decirse que son sustancias que se oxidan en lugar de otras, evitando que se formen radicales libres. Esta es la versión corta de su mecanismo de acción. La realidad es que los antioxidantes actúan a más niveles.

—Vitamina C

Imagen: Deborah García Bello

La vitamina C es el ácido L-ascórbico. La nomenclatura INCI, la que se usa en la lista de ingredientes cosméticos, es ascorbic acid, aunque existen derivados. Es hidrosoluble y es el antioxidante predominante. Neutraliza los radicales libres en los compartimentos acuosos de la piel.

La única manera de obtener grandes cantidades es aplicándola tópicamente, ya que por vía oral los mecanismos de control biológico restringen su absorción y posterior transporte a la piel. Para optimizar su absorción percutánea, la formulación del vehículo de la vitamina C debe tener un pH menor de 3.5, logrando máximas concentraciones en piel al 15%.

Por vía tópica protege a la piel contra eritema e inmunosupresión producida por UVB y UVA, mediante un mecanismo no relacionado con la absorción de radiación ultravioleta. Y reduce la hiperpigmentación al inhibir la tirosinasa implicada en la síntesis de melanina, por lo que previene las manchas.

La vitamina C es un cofactor de enzimas críticas en la síntesis de colágeno. A partir del 3% de concentración es capaz de restaurar las fibras de colágeno en pieles jóvenes e incrementa el número de vasos capilares que nutren la dermis en mujeres postmenopaúsicas.

—Vitamina E

Imagen: Deborah García Bello

La vitamina E, también conocida como alfatocoferol. La nomenclatura INCI, la que se usa en la lista de ingredientes cosméticos, es tocopherol, aunque existen derivados. Es liposoluble. Su principal función es proteger las membranas celulares del estrés oxidativo. Múltiples estudios han demostrado una reducción del estrés oxidativo, del fotoenvejecimiento, la inmunosupresión y la carcinogénesis.

También inhibe la síntesis de melanina por acción contra la tirosinasa y la tirosina, y posee una modesta absorción de la radiación ultravioleta cerca de los 290 nm, lo que, junto con su efecto antioxidante, podría explicar su acción fotoprotectora.

—Sinergias de la vitamina C y E

Imagen: Deborah García Bello

Las vitaminas C y E actúan de forma sinérgica, por eso es frecuente encontrarlas juntas en cosméticos antioxidantes. El origen de esta sinergia está en que cuando la vitamina E se oxida es regenerada en la membrana celular por la vitamina C a partir del radical tocoferilo. Es decir, cuando la vitamina E se oxida, la vitamina C revierte ese proceso devolviendo a la vitamina E su forma antioxidante.

Agentes estabilizadores como el ácido ferúlico al 1,5% y la floretina, dos potentes antioxidantes de origen vegetal, aumentan la absorción de las fórmulas combinadas.

Como la vitamina C es hidrosoluble y la E es liposoluble, las encontramos combinadas en productos con fase acuosa y fase grasa que suelen presentarse en forma de emulsión.

Las vitaminas C y E actúan en conjunto para evitar el estrés oxidativo. En comparación con la vitamina C sola, la combinación de ácido L-ascórbico en un 15% con un 1% de alfatocoferol duplica la protección contra la formación de eritema y minimiza el daño al ADN de la radiación ultravioleta. En pieles con daño solar, la cantidad de vitaminas C y E se reduce en un 70%.

• Conclusión

Los antioxidantes tópicos sirven para suplementar la protección antioxidante innata de la piel y reponer las reservas que se agotan por estrés oxidativo.

En cosmética se utilizan diferentes antioxidantes, siendo los más comunes la vitamina C y la E. En combinación con la protección solar, forman un gran equipo contra el envejecimiento de la piel.

Referencias:

Harman D. Aging. A theory base don free radical and radiation chemistry. J Gerontol. 1956; 11:298-300

M. Florez-White. Antioxidantes tópicos: su papel en el manejo del fotoenvejecimiento. Más Dermatol. 2013; 19:3-4

J. Honorato. Glication’s processes and oxidation in the aging of the skin. Med Cutan Iber Lat Am 2010;38(2):101-104

Sander ChS, Chang H, Salzmann S et al. Photoaging is associated with protein oxidation in human skin in vivo. J Invest Dermatol 2002; 118: 618-25

Halliwell B, Whiteman M. Measuring reactive species and oxidative damage in vivo and cell culture. How should you do it and what does it mean? Br J Pharmacol. 2004;142:231-55

Willcox J, Ash S, Catignani G. Antioxidants and prevention of chronic disease. Crit Rev Food Sci Nutr. 2004;44:275-95

Ghersetich I, Troiano M, De Giorgi V, Lotti T. Receptors in skin ageing and antiageing agents. Dermatol Clin. 2007;25:655-62

Franco R, Schoneveld O, Georgakilas A, Panayiotidis M. Oxidative stress, DNA methylation and carcinogenesis. Cancer Lett. 2008;266:6-11

Sara María Lozada, Lucy García. Oxidative stress and antioxidants: how to keep the balance.Rev Asoc Colomb Dermatol. 2009;17:172-9.

Gissel Ivonne Castellanos Ramos , Daniel Alcalá Pérez. Antioxidants in Dermatology. DermatologiaCMQ2010;8(4):272-277

Sobre la autora: Déborah García Bello es química y divulgadora científica

El artículo La ciencia de la cosmética antioxidante contra los radicales libres se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Radicales libres, el libro
2. Cuando las algas rojas no pueden gestionar los radicales libres
3. Así es la mejor crema antiedad según la ciencia

Josu Doncel Vicente Joko-teoriaren helburua agente arrazioanalen portaera estrategikoak ikastea da. Agente kopurua oso handia bada, batez besteko eremuko jokoak joko lehiakor finitoen hurbilketa onak dira. Literaturan ez dago artikulu askorik jokalarien akzio-espazio diskretua dela pentsatzen dutenak eta horiek dira hain zuzen ere guk aztertzen ditugun ereduak. Artikulu honetan erakusten dugu beti oreka bat dela batez besteko eremuko joko horietan.

Irudia: Hamilton-Jacobi-Bellmann ekuazioa Bellmann ekuazio bilakatzen da kasu diskretuan eta Focker-Planck ekuazioa, ordea, Kolmogorov ekuazio.

Batez besteko joko-teoria 2007. urtean Pierre Luis Lions eta Jean Michelle Lashry ikertzaileek sortutako matematikako arloa da. Duela gutxikoa da, hortaz, teoria hau eta hainbat arrazoirengatik oso garrantzitsua bilakatu da. Alde batetik, teoria honen aplikazioak hainbat arlotan ematen direlako, ekonomian edo biologian besteak beste. Bestetik, joko-teoria klasikoarekin alderatuz, eredu sinpleak direlako batez besteko jokoak. Hori dela eta, azken hamarkadan gai honen inguruan egiten ari den ikerketa kopurua oso handia da.

Literaturan aurkitu ditugun artikulu gehienetan akzio-espazio jarraitua ikertzen da, hau da, eredu horiek onartzen dute jokalariek har ditzaketen akzioak espazio jarraitu batean daudela, [0, 1] tartean adibidez. Horrela, batez besteko eremuko jokoa ebazteko Hamilton-Jacobi-Bellmann ekuazioa eta Focker-Planck ekuazioa erabili behar dute. Horiek deribatu partzialeko ekuazioak dira eta, normalean, oso zaila da soluzio analitikoa topatzea.

Guk akzio-espazioa diskretua dela kontsideratuko dugu eta ekuazioak ebazteko Markov-en Erabakitze Prosezuen teoria erabiliko dugu. Hori kontuan harturik, batez besteko eremuko joko ezberdin bat lortzen dugu. Beraz, Hamilton-Jacobi-Bellmann ekuazioa Bellmann ekuazio bilakatzen da kasu diskretuan eta Focker-Planck ekuazioa, ordea, Kolmogorov ekuazio.

Gure lanean jokalariak simetrikoak direla onartuko dugu, baita jokalarien kostu-funtzioa eta dinamikak jarraituak direla ere. Gure lanaren helburua da eredu matematiko honetan oreka bat existitzen dela frogatzea. Horretarako, puntu finkoaren teorema klasikoak erabiltzen ditugu. Detaile matematiko guztiak [1] artikuluan aurkitu ahal dira.

Gure lanean aztertzen ditugun ereduak oso orokorrak dira; izan ere, hurrengo atalean ikusiko dugun moduan, hipotesi gutxi kontsideratzen dugu. Horren ondorioz, sistema konplexu asko gure emaitzak erabiliz azter daitezkeela uste dugu.

Erreferentziak

[1] J. Doncel, N. Gast, B. Gaujal. Mean field games with explicit interactions. https://hal.inria.fr/hal-01277098

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: Ekaia 34
• Artikuluaren izena: Joko matematikoen hurbilketa: kasu diskretua.
• Laburpena: Joko-teoriaren helburua eragile arrazioanalen portaera estrategikoak aztertzea da. Eragile kopurua oso handia bada, batez besteko eremuko jokoak joko lehiakor finituen hurbilketa onak dira eta, hori dela eta, biziki ikertuak izan dira azken urteotan. Hala ere, literaturan, artikulu gutxitan onartzen da jokalarien akzio-espazioa diskretua dela. Eredu horiek dira, hain zuzen ere, gure ikerketan aztertzen ditugunak. Jokalariak simetrikoak direla onartuko dugu, baita jokalarien kostu-funtzioa eta dinamikak jarraituak direla ere. Artikulu honetan erakutsiko dugu badela beti oreka bat batez besteko eremuko joko horietan.
• Egileak: Josu Doncel Vicente.
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua.
• ISSN: 0214-9001
• Orrialdeak: 279-288
• DOI: 10.1387/ekaia.17757

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Egileez:

Josu Doncel Vicente UPV/EHUko Matematika Aplikatua eta Estatistika eta Ikerkuntza Operatiboa Sailean dabil.

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Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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Gestes et opinions du docteur Faustroll, pataphysicien. Roman Néo-Scientifique –Gestas y opiniones del doctor Faustroll, patafísico: novela neo-científica– es una obra del dramaturgo y novelista Alfred Jarry (1873-1907).

El libro describe las aventuras del patafísicoi Doctor Faustroll, de su babuino hidrocéfalo Bosse-de-Nage y del oficial de justicia René-Isidore Panmuphle, que aparece en la historia para embargar los bienes de Faustroll.

Esta novela es ‘la biblia’ del Colegio de Patafísicaii, que le ha dedicado diferentes exégesis. El texto está plagado de referencias filosóficas, e incluso matemáticas, en muchas ocasiones usando un lenguaje incoherente.

El Doctor Faustroll es un científico verdaderamente singular. Nacido en Circasia a la edad de 63 años –y fallecido ese mismo año– es pionero de la patafísica y curador perpetuo del Colegio de Patafísica desde 1947.

La historia comienza con el desalojo del Doctor Faustrollde su residencia. Junto a Bosse-de-Nage y René-Isidore Panmuphle, el científico realiza un ‘viaje de París a París por mar’, viaje que le conduce a la muerte. Proyectado dentro de la ‘Ethernidad’, Faustroll transmite –a través de una carta telepática– a Lord Kelvin diferentes reglas sobre el tiempo, el Sol, el espacio, etc. También traduce al matemático y astrónomo Hipócrates de Quíos –al que Jarry atribuye el origen de la patafísica– y, para finalizar, calcula la superficie de Dios, concluyendo el libro con la contundente sentencia ‘La Patafísica es la ciencia’.

El libro está dividido en cuarenta y un capítulos distribuidos en ocho ‘libros’:

1. Procédure (Introducción)

2. Éléments de pataphysique (Elementos de patafísica)

3. De Paris à Paris par mer, ou le Robinson belge (De París a París por mar, o el Robinson belga)

4. Céphalorgie (Cefalorgia)

5. Officiellement (Oficialmente)

6. Chez Lucullus (En casa de Lúculo)

7. Khurmookum

8. Éthernité (Ethernidad)

Se reproduce debajo el último capítulo –traducido por la autora de esta anotación– en el que se calcula la ‘superficie de Dios’.

XLI
SOBRE LA SUPERFICIE DE DIOS

Por definición, Dios no posee extensión pero nos permitimos, por la claridad de nuestro enunciado, suponerle un número cualquiera, mayor que cero, de dimensiones, aunque no tenga ninguna si estas dimensiones desaparecen en los dos miembros de nuestras identidades. Nos conformaremos con dos dimensiones, para poder representar fácilmente figuras de geometría plana sobre una hoja de papel.

Simbólicamente se representa a Dios por un triángulo, pero las tres Personas no deben considerarse como los vértices o las aristas. Son las tres alturas de otro triángulo equilátero circunscrito en el tradicional. Esta hipótesis concuerda con las revelaciones de Anne-Catherine Emmerick, quien vio la cruz (que consideramos como símbolo del Verbo de Dios) en forma de Y, y sólo lo explica por esta razón física: ningún brazo de longitud humana podría extenderse hasta los clavos de las ramas de una tau.

Por lo tanto, POSTULADO:

Hasta tener más información y por nuestra comodidad provisional, suponemos a Dios en un plano y bajo la figura simbólica de tres rectas iguales, de longitud a, pasando por un mismo punto y formando entre ellas ángulos de 120 grados. Es del espacio comprendido entre ellas, o del triángulo obtenido uniendo los tres puntos más alejados de estas rectas, del que nos proponemos calcular el área.

Sea x la mediana prolongación de una de las Personas a, 2y el lado del triángulo al que es perpendicular, N y P las prolongaciones de la recta (a+x) en los dos sentidos hacia el infinito.

Esta figura –realizada por la autora de la anotación– no aparece en el libro de Jarry: se inserta solo para aclarar las notaciones.

Tenemos:

x=∞−N−a−P.

Ahora bien

N=∞−0.

y

P=0.

De donde

x=∞−(∞−0)−a−0=∞−∞+0−a−0

x=−a.

Por otro lado, el triángulo rectángulo cuyos lados son a, x e y nos da:

a²=x²+y².

Así, sustituyendo x por su valor (−a)

a²=(−a²)+y²=a²+y².

De donde

y²=a²−a²=0

e

y=√0.

Así la superficie del triángulo equilátero que tiene por bisectrices de sus ángulos las tres rectas a será:

S=y(x+a)=√0(−a+a)

S=0√0.

COROLARIO.- A primera vista del radical √0, podemos afirmar que el área calculada es a lo más una línea; en segundo lugar, si construimos la figura según los valores obtenidos para x e y, observamos:

Que la recta 2y, que ahora sabemos que va a ser 2√0, tiene su punto de intersección sobre una de las rectas aen sentido inverso de nuestra primera hipótesis, ya que x=−a; y que la base de nuestro triángulo coincide con su vértice;

Que las dos rectas a forman con la primera ángulos menores al menos de 60°, y más aún no pueden encontrar 2√0 más que coincidiendo con la primera recta a.

Esto concuerda con el dogma de equivalencia de las tres Personas entre ellas y a su suma.

Podemos decir que a es una recta que une 0 con ∞, y definir Dios:

DEFINICIÓN.- Dios es el camino más corto entre cero e infinito.

¿En qué sentido?, nos preguntaremos.

– Responderemos que Su nombre no es Julio, sino Más-y-Menos. Y debe decirse:

± Dios es el camino más corto de 0 a ∞, en un sentido o en el otro.

Esto concuerda con la creencia en los dos principios; pero es más exacto atribuir el signo + al de la creencia del sujeto.

Pero como Dios no posee extensión, no es una línea.

– Observemos en efecto que, según la identidad

∞−0−a+a+0=∞

la longitud a es nula, a no es una línea, sino un punto.

Así, definitivamente:

DIOS ES EL PUNTO TANGENTE DE CERO Y DEL INFINITO.

La Patafísica es la ciencia…

Alfred Jarry en bicicleta. Imagen: Wikimedia Commons.

 

Parece que este singular cálculo se inspira en el último capítulo del último libro de Pantagruel de François Rabelais. Allí se afirma que: ‘Esa esfera intelectual, cuyo centro está en todas partes y la circunferencia en ninguna, que llamamos Dios’.

Nota:

Por si alguien se encuentra un tanto confundido, los cálculos realizados no se basan en las matemáticas, sino en la patafísica… ‘la ciencia’…

Más información:

1. La obra completa en el repositorio Gallica

2. Collège de Pataphysique

i La patafísica –contracción de epí ta metá ta physiká, es decir, «lo que está alrededor de lo que está más allá de la física»– es un movimiento cultural francés de la segunda mitad del siglo XX vinculado al surrealismo. Toma su nombre de las Gestas y opiniones del doctor Faustroll, patafísico, de Alfred Jarry. Basándose en esta novela, algunas personas comenzaron a practicar la ciencia paródica denominada patafísica que se dedicaba «al estudio de las soluciones imaginarias y las leyes que regulan las excepciones».

ii El Colegio de Patafísica fue fundado en París en 1948 como contraposición caricaturesca a Academias de Arte y Ciencias como el Collège de France y en honor al doctor Faustroll.

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

El artículo Sobre la superficie de Dios se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Blaise Pascal, Dios y la cicloide
2. La característica de Euler de una superficie: un invariante topológico
3. Coloquios escépticos: ¿hijos de dios?, con Francisco Mora

Juanma Gallego Ikertzaile talde batek ondorioztatu duenez, abesti bat denboran garatzen den heinean, etorri behar den akordeari buruzko espektatibak sortzen ditu entzuleak, eta horrek plazera eragiten dio.

“Mendian gora, burua galtzen dut maiz, herriko kaletan sarritan galdu izan naiz”. Bai, egia. Hobe honekin ez jarraitzea. Bestela, badakizu, arrisku bat badago. Zauden tokian zaudela, abesti hori buruaren barrenean bete betean sartuko zaizu. Eta zure alboan kokatzen den ahots ikusezin batek behin eta berriz kantatuko dizu melodia hori. Berdin aldapan gora ala aldapan behera joan, zoratuko zara.

Modu informalean bada ere, fenomenoari belarriko harra deitu zaio, eta, askotan, abesti baten arrakastaren muinean dago. Halako melodien arrakastaren atzean egon daitezkeen gakoak zeintzuk diren asmatzen saiatu dira aspalditik zientzialariak. Ezagutza eskuratzeko grina baino zertxobait gehiago egon da halako interesen abiapuntuan: musikaren inguruan dabilen industriarentzat, noski, ezinbestekoa izan daiteke udako arrakasta fabrikatzeko formula asmatzea.

Norabide horretan doazen ahaleginak mantendu dira ikerkuntzan, eta oraingoan beste aurrerapauso bat iragarri dute. Current Biology aldizkarian argitaratutako zientzia artikulu batean proposatu dute musika entzutean jasotzen dugun plazera ziurgabetasunaren eta ustekabearen arteko konbinazio egokian abiatzen dela.

1. irudia: Melodia baten arrakastaren atzean egon daitezkeen oinarrien bila ibili dira zientzialariak aspalditik. (Argazkia: Marius Masalar / Unsplash)

Ikerketa burutu ahal izateko Ameriketako Estatu Batuetako Billboard zerrenda ospetsuetan oinarritu dira. Zehazki, 1958-1991 urte tartean izandako arrakasten zerrenda horietan dauden pop generoko 745 abestitan bildutako 80.000 akorde erabili dituzte. Ikasketa automatikoko eredu bat baliatu dute akorde horiek sortzen dituzten ziurgabetasuna eta ustekabea kuantifikatzeko.

Parte hartzaileek abesti desberdinekin izan zitzaketen bestelako esperientzietan abiatutako alborapenak baztertzeko, letrak eta melodiak kendu dituzte. Modu horretan, eta abesti bakoitza funtsezkoak diren oinarrietara eraman nahian, akordeen progresioa baino ez dute erabili (musikan, hiru eta zazpi nota artean batera jotzen diren unitate harmonikoak dira akordeak).

Egiaztatu ahal izan dutenez, akorde baten ostean etorri behar zen akordeari buruz nolabaiteko ziurtasuna zeukatenean, parte hartzaileentzat atsegingarria izan da espero ez zuten akorde bat entzutea. Baina ikertzaileek kontrako fenomenoa ere ikusi dute: zer etorri behar zen ez zekitenean, etortzen ziren akordeak guztiz ezustekoak ez izanagatik atsegina hartu dute.

Max Planck institutuko ikertzaile Vincent Cheung-ek modu honetan laburbildu du ikerketa: “Geroago gertatuko dena jakitearen eta espero ez genuen zerbaiten aurrean ustekabea izatea; segurenera bi faktore horien arteko oreka egokia mantentzen duten abestiak dira atsegingarritzat jotzen ditugunak”. Horri azalpen bat ematen saiatu dira. “Abestia denboran garatzen den heinean, musikak entzulea espektatibak etengabe sortzera eta konpontzera bultza ditzake, eta modu horretan plazera sor dezake”, idatzi dute zientzia artikuluan.

Funtsean, ikerketa honetan azaldu ahal izan dute konpositoreek modu intuitiboan aspaldidanik zekitena: musikan jarraian etorri behar denari buruzko usteak abiatzen duela plazeraren prozesua. Zientzialariek beraiek nabarmendu dutenez, orain arte gaiaren inguruan egin diren azterketa gehienek ezustekoaren ondorioak ikertu dituzte, baina ez dute aztertu entzute prozesuan ziurgabetasunak izan dezakeen eragina.

2. irudia: ABBA taldearen ‘Knowing Me, Knowing You’ abestiak sortutako plazera, datuetara eramanda. Plazera modu ez jarraian aldatuz doa, ziurgabetasunaren eta ustekabearen arabera. (Irudia: Cheung et al. / Current Biology)

Erresonantzia Magnetikoa erabili dute akordeen lagin bat entzun duten 40 bat parte-hartzaileren garunak aztertzeko. Horren bidez, ikusi dute plazera hiru tokitan islatzen dela: amigdalan, hipokanpoan eta entzumen-kortexean. Amigdalak emozioen prozesamenduan parte hartzen du, eta hipokanpoa, berriz, ikasketaren eta memoriaren alorrean funtsezkoa da. Haren izenak adierazten moduan, berriz, entzumen-kortexak soinuaren prozesamenduan garrantzia dauka. Beste alde batetik, ikusi dute sarien aurreikuspenak maneiatzen duen accumbes nukleoa dela ziurgabetasuna islatzen duena, baina eremu horrek ez duela eraginik musikaren plazerean.

Halako aurreikuspenak sortzen diren garunaren toki zehatza seinalatzen ausartu dira: “Baliteke akordeen gaineko espektatiba hauek, neurri batean bederen, beheko zirkunboluzio frontalean sortzea; eremu honetan musikaren estrukturen espektatibetan desbideraketak agertzen dira” idatzi dute.

“Atzera begirako eta aurrera begirako itxaropen egoeren arteko elkarrekintza dinamikoaren araberakoa da musikaren bitartez sortzen den plazera”, laburbildu dute ikertzaileek. “Aurreikusteko dugun oinarrizko gaitasuna mekanismo garrantzitsua da, eta horren bidez soinu sekuentzia abstraktuek esanahi afektiboa hartzen dute. Modu horretan sortzen da musika izendatzen dugun fenomeno kultural unibertsal hori”.

Hurrengo erronkei dagokienez, espero dute irakaspen hau dantza edota zinema bezalako arteetan erabili ahal izatea. Baina musikaren alorrean ere badaude ekarpenak egiteko aukerak. Hala, proposatu dute musika artifiziala sortzeko prestatzen diren algoritmoak hobetzeko erabil daitezkeela irakaspenak.

Erreferentzia bibliografikoa:

Vincent K.M. Cheung, Peter M.C. Harrison, Lars Meyer, Marcus T. Pearce, John-Dylan Haynes, Stefan Koelsch, (2019). Uncertainty and Surprise Jointly Predict Musical Pleasure and Amygdala, Hippocampus, and Auditory Cortex Activity. Current Biology, DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.09.067

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

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