Sareko iturriak

Josu Lopez-Gazpio

Udaberrian hedabide honetan bertan aztertu nuen gaur egungo zientziaren atzean dagoen berrikuspen-sistema, peer review edo parekoen berrikuspen-prozesu deritzona. Gaiaz argitaratu genituen bi lanetan, zientzialariek eta argitaletxeek zientziaren jokoan nola hartzen duten parte azaldu nuen. Argiak eta itzalak dituen sistema bada ere, oraingoz ez daukagu aukera hoberik. Bada, ordea, artikulu horietan aipatu gabe gelditu zen puntu garrantzitsu bat eta, maiatzean Europar Batasunak esan zuenarekin lotuz, argitaletxeen atzean dagoen sistema ekonomikoa ekarriko dut gaur plazara.

Irudia: zientzia-aldizkariak argitaratzen dituzten argitaletxeen irabaziak oparoak dira eta zientziari berari eragiten diote argitalpen-tasa altuek. (Argazkia: Dmitriy – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)

Berrikuspen-sistema berrikusteko beharra (I eta II) lanetan, zientziaren oinarrian dagoen berrikuspen-sistemari begiratu sakona eman genion, baita dituen arrisku handienak aztertu ere. Laburtuz, argitalpenak berak ezinbestekoak direla esan daiteke; izan ere, zientziak aurrera egin ahal izateko, ezinbestekoa da zientzialarien arteko nolabaiteko komunikazioa eta, gaur egun, biderik ohikoena zientzia-aldizkariak dira. Publish or perish “argitaratu ala hil” lelopean, geroz eta nabariagoak dira argitaletxeen jokabideak dakartzan hainbat arazo. Ikertzaileek beharra dute kalitatezko aldizkarietan lanak argitaratzeko eta, sarri askotan, ordaindu egin behar izaten da lanak argitaratzeagatik. Ikerketa-lanak irakurri nahi dituzten zientzialariek ere ordaindu egin behar dute, haiek edo unibertsitateek ordaintzen dituzten harpidetzen bidez; beraz, negozio ezin hobea da argitaletxeentzat. Hori gutxi balitz, ikerketa-lanak ebaluatzen dituzten adituek ere musu-truk egin ohi dute lan.

Argitalpen-tasak negozioa direnean

Argitaletxeen jokabide hori arriskuan jartzen ari da zientzia, eta diru publikoaren kantitate handiak xahutzen ari dira, bai ikerketa-lanak argitaratu ahal izateko, bai eta aldizkarietara harpidetzak ordaintzeko. Gauzak horrela, oso garrantzitsua da maiatzean Europar Batasuneko Kontseiluaren baitan dagoen Lehiakortasun Kontseiluak adierazitakoa. Gaian kokatzeko, kontuan hartu behar dugu aldizkari entzutetsuenetan lan bat argitaratzeko 10.000 eurora bitarteko tasak ordaindu behar direla. Kontseiluak hartutako erabakiaren arabera (hemen ebazpen osoa), diru publikoz finantzatutako ikerketa lanak sarbide irekikoak, alegia, open access motakoak, izan behar dira. Berehala eta mugarik gabe edonork irakurtzeko moduko ikerketa-lanak izan beharko lirateke, haien aburuz.

Argitaletxeen negozioa oso errentagarria da eta urtean 17.500 milioi euroko diru-sarrerak dituztela jotzen da. Bolumen hori parean kokatzen da industria diskografikoaren edo zinematografikoaren, baina argitaletxeena askoz ere errentagarriagoa da. The Objective hedabideko Lidia Ramírez kazetariak argitaratutako artikuluaren arabera, bi bide daude argitaratzen diren ikerketa-lanen %90 irakurri ahal izateko: irakurri nahi duenak harpidetza ordaintzea edo artikulua argitaratu nahi duenak lana sarbide irekikoa izateko ordaintzea. Esan bezala, lanak sarbide irekikoak izan daitezen, argitaletxeek tasa bat eskatzen diote zientzialariari eta handiak izan daitezke eskatutako kopuruak. Aldizkariaren arabera, 170 eurotik hasi eta ia 10.000 eurora bitarteko tasak izan daitezke. Joko honetan dauden argitaletxerik ezagunenak dira Elsevier, Springer-Nature, Taylor & Francis eta MDPI, besteak beste. Testuinguru egokia izan dezagun, kontuan hartu behar da Elsevierrek, esaterako, 2022. urtean 3.380 mila milioi euroko diru sarrerak izan zituela eta 1.350 milioi euroko irabaziak; ia %40ko errentagarritasuna, hortaz. Errentagarritasun hori Apple, Google edo Amazon enpresena baino handiagoa da, adibidez.

Gauzak horrela, Europar Batasunaren Kontseiluak adierazi du argitalpen akademikoen sistemak kalitatezkoa, gardena, irekia, fidagarria eta bidezkoa izan behar duela. Gainera, zuzen-zuzenean doa argitaletxeen gaur egungo sistemaren aurka; izan ere, Kontseiluak azpimarratu du sarbide irekiko eta irabazi asmorik gabeko argitalpen-ereduen alde egiten duela. Era berean, adierazten du zientzialari batek ez duela mugarik izan behar, ez bere lanak argitaratzeko orduan ezta beste ikertzaileen lanak irakurtzeko orduan. Hain zuzen ere, harpidetza- eta argitalpen-tasa altuen ondorioz, finantzaketa-iturri urriak dituzten zientzialariek ezin dute edozein aldizkaritan argitaratu ezta edozein artikulu irakurri ere. Kontseiluak herrialde guztiei dei egiten die martxan jar ditzaten sarbide irekiaren eta lizentzia libreko zientziaren aldeko politikak. Momentuz itxurakeria hutsa izan badaiteke ere, itxaropentsua da Europar Batasunak iparra horrela adieraztea.

Poliki bada ere, zientzia-komunitatea ohartuz doa arazo horretaz, eta maiatzean albiste garrantzitsua irakurri ahal izan genuen. Neuroimage eta Neuroimage:Reports aldizkari entzutetsuen editoreek –zientzialariak izan ohi dira haiek ere- dimisioa eman zuten Elsevierri argitalpen-tasak murrizteko eskatu eta ezetza jaso ostean. Aldizkariak 3.450 dolar eskatzen zituen lanak argitaratzeko eta editore-taldeak prezio hori 2.000 dolar baino gutxiagokoa izatea eskatzen zuen. Argitaletxearen ezezkoa jaso ostean, 40 editorek dimisioa eman zuten gutun hau argitaratuz eta sarbide irekiko aldizkari baten sorrera sustatu behar dutela adieraziz. Editore ohien ustez, ez da etikoa tasa horiek eskatzea. Albisteak hautsak harrotu ditu zientzia-komunitatean, ez baitago argi kasu puntuala ote den edo etor daitekeen errebolta bat den.

Bide horretan, Europar Batasunaren adierazpenak adierazpen besterik ez diren arren, badirudi zerbait aldatzen hasi daitekeela. Ezinbestez aldatu beharko da; izan ere, argitalpen-sistema bideraezina den puntu batean egon daiteke eta zientzia bera arriskuan jartzen du horrek.

Informazio gehiago:

• Lidia Ramírez (2023). La UE exige acabar con el chanchullo millonario de las publicaciones científicas, theobjective.com, 2023ko uztailaren 5a.
• Josu Lopez-Gazpio (2023). Berrikuspen-sistema berrikusteko beharra (I), zientziakaiera.eus, 2023ko martxoaren 28a.
• Josu Lopez-Gazpio (2023). Berrikuspen-sistema berrikusteko beharra (eta II), zientziakaiera.eus, 2023ko apirilaren 26a.
• José Manuel López Nicolás (2023). ¿Cómo se revisa un artículo científico y qué dos problemas provoca el comportamiento de las editoriales?, scientiablog.com, 2023ko otsailaren 19a.
• Koldo Garcia (2013). Artikulu zientifikoak eta argitaratzeko presioa, edonola.net, 2013ko abenduaren 11.

Egileaz:

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

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La prematuridad es, en la actualidad, la principal causa de muerte infantil en el mundo y la Organización Mundial de la Salud (OMS) lo califica de «emergencia silenciosa». Según el informe «Nacidos demasiado pronto: una década de acción sobre la prematuridad», en el que han participado este organismo y la Organización de las Naciones Unidas, cada año nacen alrededor de 15 millones de bebés prematuros (antes de la semana 37 de embarazo). Es decir, más de uno de cada 10 bebes que nace en el mundo es prematuro. De ellos, casi un millón muere por complicaciones desencadenadas por esta razón y algunos de los que sobreviven se enfrentan a una vida con discapacidad (problemas de aprendizaje, visuales y auditivos, entre otros).

Photo: Janko Ferlič / Unsplash

En España, según la Sociedad Española de Neonatología (SENEO),  cada año nacen en torno a 28.000 prematuros, lo que supone el 7 % de todos los nacimientos. Un millar de ellos son prematuros extremos, al nacer antes de las 28 semanas de embarazo. Varios son los factores que propician la prematuridad, como una mayor edad de la madre, el consumo de tabaco, la contaminación ambiental y niveles altos de estrés durante el embarazo.

Las probabilidades de que un bebé prematuro salga adelante dependen principalmente de dos factores: el grado de prematuridad (cuanto más prematuro es el nacimiento, mayor riesgo hay de muertes y de secuelas) y el acceso a los servicios sanitarios. En los países en desarrollo es precisamente dónde el pronóstico de los bebés con prematuridad es más sombrío porque muchas familias no pueden conseguir la atención médica que necesitan.

Además de otros tejidos y órganos, en los bebés más prematuros los pulmones no se encuentran totalmente desarrollados,  en parte por el déficit del surfactante pulmonar. Esta sustancia normalmente recubre el interior de los pulmones (concretamente, los alveolos) para disminuir su tensión superficial y facilitar la expansión de estos órganos. Algunos prematuros, al no tener cantidad suficiente de surfactante, deben realizar un gran esfuerzo en la inspiración, para la entrada de aire en los pulmones, por lo que sufren dificultades respiratorias importantes. 

Esteroides contra la prematuridad

Para reducir el riesgo de complicaciones (dificultades respiratorias, infecciones, hemorragias cerebrales…) y muertes en los bebés, un tratamiento ampliamente extendido es la administración de esteroides a aquellas madres que tienen altas probabilidades de tener un parto prematuro, antes de las 34 semanas de embarazo.

Estos fármacos aceleran la maduración de los pulmones, la producción de surfactante pulmonar y de los vasos sanguíneos, por lo que mejoran de forma clara el pronóstico de los bebés que nacen antes de tiempo. Sin embargo, apenas se conocen los efectos a largo plazo que podrían tener estos fármacos en la salud de los neonatos. Dos recientes estudios, publicados en la revista The British Medical Journal, advierten de que los esteroides podrían tener consecuencias negativas más tarde en la vida de los prematuros.

Uno de los estudios analizó la frecuencia de aparición de diversas enfermedades en dos grupos de niños, aquellos que se expusieron a corticosteroides durante el embarazo y aquellos que no,  con un total de 2 millones de niños que nacieron entre 2008 y 2019 en Taiwán. La información se obtuvo a partir de una base de datos nacional. Los investigadores descubrieron que aquellos niños que estuvieron expuestos a los esteroides tenían un riesgo significativamente mayor de sufrir infecciones graves como neumonía y sepsis en el primer año de vida.

El otro estudio consiste en una revisión sistemática de 7 ensayos clínicos y 10 estudios poblaciones que, en total, reúnen datos de 1,6 millones de niños que nacieron a partir del año 2000. Los bebés expuestos a los esteroides tenían un riesgo incrementado de entrar en cuidados intensivos neonatales, tener una menor circunferencia de la cabeza y padecer más trastornos del comportamiento y del neurodesarrollo a largo plazo. Además, los autores comprobaron que en torno al 40 % de los bebés que recibieron corticosteroides durante el embarazo nacieron finalmente a término, por lo que, en realidad, no hubieran necesitado de estos fármacos.

Los hallazgos de ambas investigaciones invitan a reflexionar sobre el uso de los esteroides y a valorar con más cuidado la necesidad de ellos, considerando los potenciales riesgos que podrían tener. Aún es pronto para afirmar con certeza que estos medicamentos son los responsables directos de los citados problemas de salud, ya que una gran parte de los datos proceden de estudios observacionales que no permiten identificar relaciones de causas y efectos. Por tanto, serán necesarios más ensayos clínicos para poder conocer con más rigor los efectos de los esteroides. Sus beneficios clínicos a corto plazo están ampliamente demostrados, pero sus efectos negativos más tardíos siguen siendo todavía bastante desconocidos.

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

El artículo Los esteroides prenatales, arma de doble filo frente a la prematuridad se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

UPV/EHUko ikertzaileek aztertu dute DBHko ikasleek hegaztien inguruko zer ezagutza duten eta kontserbazioarekin lotutako zer jarrera duten. Oro har, ikasleek hegazti-migrazioari eta -identifikazioari lotutako jakintza urria erakutsi dute; bestalde, ingurumenarekiko jarrera egokia erakutsi arren, askok uste dute kontserbazio-ahaleginak gehiegizkoak eta garapen ekonomikorako oztopo direla.

Mendebaldeko gizarteetan oso garrantzitsua da natura eta ingurumena nola ulertzen diren, haien inguruko ezagutzak eragina izan baitezake ingurumenarekiko jarreretan. Ingurumen-hezkuntza funtsezko tresna bat da jendearen kontzientziazioa handitzeko, eta askotariko programa-motak eskaintzen dira bai testuinguru formaletan bai ez-formaletan. Urdaibaiko Biosferaren Erreserbaren bihotzean kokatua dagoen Urdaibai Bird Center-ek (UBC) hegazti migratzaileen behaketa eta kontserbaziorako beharrezkoak diren habitat ugari ditu, eta, bide batez, ingurumen-hezkuntzako programak garatzeko kokaleku aproposa da.

Irudia: ikasleek hegazti-migrazioari eta -identifikazioari lotutako jakintza urria erakutsi dute. (Argazkia: Diego Madrigal – domeinu publikoko argazkia. Iturria: Pexels.com)

Halako inguruneetan biodibertsitatea gazteei hurbiltzeko programak urte askotan egin badira ere, orain arte ez da ebaluatu zer eraginkortasun duten. Ingurumen-hezkuntzako halako programak abiapuntutzat hartuta, UPV/EHUko Matematika, Zientzia Esperimental eta Gizarte Zientzien Didaktika saileko ikertzaileek aztertu dute Urdaibai Bird Center-en jardueretan egun batez parte hartu duten DBHko 908 ikaslek zenbateraino barneratu dituzten bertan ikusi eta ikasitakoak.

Horretarako, ikasleek idatzizko galdetegi bat bete zuten, Urdaibaiko Biosferaren Erreserba eta padurei buruz zituzten pertzepzioak, biodibertsitatearekiko interesa, hegazti-espezieak identifikatzeko trebetasuna, hegaztien migrazioari buruzko ezagutzak eta kontserbazioarekiko jarrera aztertzeko.

Unai Ortega ikertzaileak azpimarratu duenez, ikerketaren helburu nagusia izan da, batetik, ikasleen ezagutzaren eta jarreren diagnostiko bat egitea, eta, bestetik, halako ingurumen-hezkuntzako programen ebaluazioa egitea. “Oso ohikoak dira, baina haien eraginkortasuna neurtzeko ebaluaziorik ez zen egiten, eta beharrezkoa da jakitea programa horien helburuak zenbateraino lortzen diren”, azaldu du.

Ingurumen-alfabetatzearen garrantziaz

Ikertzaileek ikusi dute DBHko ikasleek ezagutza urria dutela biosfera-erreserben, paduren eta hegazti-migrazioaren inguruan, eta, batez ere, hegaztiak identifikatzeko garaian. Bestalde, ingurumenarekiko jarrerarekin lotutako puntuazio altuak izan bazituzten ere, ikasle askok uste dute inguruneok kontserbatzeko ahaleginak gehiegizkoak direla eta garapen ekonomikoa oztopatzen dutela. Bestalde, emaitzek erakutsi dutenez, Urdaibaiko Biosferaren Erreserban edo inguruan bizi diren eta landa-eremutik datozen ikasleek hobeto ezagutzen dute tokiko biodibertsitatea, baita lehen hezkuntzan hegaztietan oinarritutako plan bat gauzatu zuten ikasleek ere.

Ikerketan ondorioztatu dutenez, “egun bakar bateko programek ez dute eraginik ingurumen-hezkuntzan —adierazi du Ortegak—. Programa horiek, epe motzean ingurumen-ezagutza eta -jarrerak sustatzeko baliagarriak badira ere, eraginkortasun mugatua dute“. Horrenbestez, ikertzaileek adierazi dute egokia izan daitekeela Urdaibai Bird Center-en ingurumen-hezkuntzako programa egokitzea testuinguru formaletan txertatzeko, jarduera praktikoen bidez edo proiektuetan oinarrituz, eta emaitzak sistematikoki ebaluatzea. Horrelako ebaluazio sistematikoen “luzerako estrategiak” egiten jarraitzea garrantzitsua dela nabarmendu dute.

Ingurumen-alfabetatzean atxikimendu emozionalak duen garrantzia aipatu du Ortegak. Haren ustez, “nahitaezko” baldintza da “sentitzea zaindu beharreko horrek zaintzea merezi duela”. Horren harira, askok “hartu dugu parte horrelako programetan, baina ingurumen-alfabetatzeak ez du gora egin; kontrara, dokumentatua dago alfabetatze hori gero eta eskasagoa dela”, adierazi du.

Iturria:

UPV/EHU prentsa bulegoa: DBHko ikasleek zailtasunak dituzte hegaztiak identifikatzeko

Erreferentzia bibliografikoa:

Ortega Lasuen, Unai; Pedrera, Oier; Telletxea, Erin; Barrutia, Oihana; Díez, José Ramón (2023). Secondary Students’ Knowledge on Birds and Attitudes towards Conservation: Evaluation of an Environmental Education Program. Environmental Research and Public Health, 20. DOI: 10.3390/ijerph20105769

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cuento
Simplificando un poco se puede decir que cuanto más se parece el genoma de dos individuos, más próximamente emparentados están. Y cuanto más diferencias hay, más alejados suelen estar. Esto vale para entes tales como virus, para especies de mamíferos o, también, para individuos de una misma especie. Así, dos gemelos idénticos no tendrían diferencias en su genoma, pero un koi-san y un servidor tendremos genomas con un buen número de diferencias. Y no solo con los nucleótidos del genoma, una lógica similar cabe aplicar con la secuencia de aminoácidos de sus proteínas.

Gracias a las técnicas de genética molecular y mediante la aplicación de sofisticados análisis matemáticos, es posible dibujar la trayectoria que han seguido los linajes de organismos en el pasado y se pueden agrupar en conjuntos de especies, géneros, familias, etc., en virtud de su proximidad (filo)genética. En general, se puede decir que cuanto más se parecen entre sí el genoma o las proteínas de un clado (especie, género, familia, etc.), menos tiempo ha transcurrido desde que se separó de otros de los que difiere.

Pues bien, una lógica similar se puede utilizar cuando, en vez de organismos, se desea analizar la historia de un ente cultural, como un cuento, por ejemplo. Por ello, con ese propósito se pueden utilizar métodos matemáticos similares a los que se usan para trazar la historia de organismos biológicos, solo que en este caso no es el genoma lo que difiere o se asemeja entre dos versiones de una misma historia, sino los elementos que contienen. En efecto, del mismo modo que se analiza la secuencia de aminoácidos de determinadas proteínas del SARS-Cov2, por ejemplo, se puede analizar los elementos que contienen las diferentes variantes o versiones de un mismo cuento.

Ilustración de Gustave Doré para Les Contes de Perrault, París, J. Hetzel, 1867.

Hicieron eso, precisamente, con el cuento The Spinning-Woman by the Spring (o The Kind and the Unkind Girls) que se encuentra extendido por toda Europa y parte de Asia. En la colección de los hermanos Grimm aparecen tres variantes, a saber: Los tres enanitos del bosque, San José en el bosque y Madre Nieve (Frau Holle). De acuerdo con el índice de tipos de la clasificación Aarne-Thompson-Uther, se trata de un cuento del tipo 480, con centenares de variantes en Europa.

Analizaron 700 variantes, correspondientes a 31 grupos etnolingüísticos: alemán (61 variantes), armenio (3), búlgaro (8), checo (11), danés (48), escocés (3), esloveno (6), español (11), estonio (16), finlandés (83), flamenco (6), francés (16), griego (11), inglés (8), irlandés (22), islandés (11), italiano (33), letón (13), noruego (48), polaco (45), portugués (2), rumano (4), ruso (32), sueco (101), sueco en Finlandia (25), suizo alemán (3), turco (32) ugrofinés en Rusia (23), valón (3), vasco (2) y yugoslavo (13). Los autores han identificado 393 rasgos binarios, o sea, 393 elementos que pueden estar incluidos en el cuento o no estarlo. Y a continuación, trabajando con pares de variantes, han estimado la distancia que hay entre cada una de las dos. La distancia se determina a partir del índice de Jaccard, que es un índice de similitud (o, si se quiere, de lo contrario) que se calcula dividiendo los elementos que comparten las dos variantes (la intersección) entre los elementos totales que tienen esas variantes.

Además de la similitud entre pares de variantes, calcularon las distancias geográficas entre las localidades de procedencia de las variantes o, en ausencia de ese dato, entre los centroides de las áreas en que se distribuyen las dos variantes. También elaboraron una matriz de disimilitud lingüística entre las diferentes lenguas, para lo que utilizaron las distancias entre pares de lenguas tal y como se pueden determinar a partir de análisis filogenéticos publicados previamente. En el caso de las pertenecientes a una misma familia, ese procedimiento no conlleva especial complicación, pero para estimar la disimilitud cuando se trata de lenguas pertenecientes a diferentes grupos (túrquicas, ugrofinesas y vasco), procedieron asignando, de modo arbitrario, una distancia entre familias equivalente a 1’25 veces la existente entre las dos lenguas menos similares de las indoeuropeas. Y por último, elaboraron una matriz de identidad etnolingüística para las variantes individuales del cuento. Cuando dos variantes pertenecen a una misma comunidad lingüística, la distancia entre ellas en esa matriz sería 0, y 1 si las dos variantes pertenecen a dos comunidades diferentes.

El análisis posterior incluyó dos procedimientos. Por un lado, utilizaron análisis de correlaciones entre las distintas distancias (entre cuentos, geográficas, lingüísticas, y grupos etnolingüísticos); y por el otro, aplicaron análisis de la varianza molecular (AMOVA), que permitió estimar qué proporción de la variación observada corresponde a las diferencias entre poblaciones (comunidades etnolingüísticas, en este caso) y qué proporción corresponde a las diferencias dentro de las poblaciones. Y a continuación construyeron una NeighbourNet (red de vecinos) que permite visualizar los agrupamientos de las distintas comunidades etnolingüísticas, basados en las variantes del cuento, así como las distancias entre ellas.

Entre los factores analizados, la distancia geográfica entre las poblaciones es la que explica una mayor fracción de la variación entre las distintas modalidades del cuento. De hecho, si se tiene en cuenta que una parte sustancial de las diferencias entre las lenguas está muy relacionada con la geografía, cuando el análisis se hace descontando el efecto de la distancia geográfica, resulta que la lengua no explica una fracción significativa de la variación de las variantes.

No ocurre lo mismo con la identidad etnolingüística, ya que este factor sí explica una fracción significativa de la variación en las modalidades del cuento, incluso cuando se tiene en cuenta el efecto de la distancia geográfica. El efecto de este factor es tan importante que el efecto de la barrera cultural que erige la frontera etnolingüística es equivalente a multiplicar la distancia geográfica entre variantes del cuento por un factor de 10. Esto quiere decir que dos cuentos de la misma cultura separados 100 Km son, en promedio, tan parecidos entre sí como lo son dos cuentos de diferentes culturas pero separados entre sí 10 Km.

La NeighbourNet obtenida para el conjunto de poblaciones estudiadas refleja cinco grandes agrupaciones. La primera incluye poblaciones del occidente europeo que hablan lenguas romances (excluyendo Rumanía), y otras como la población vasca, la flamenca y la suiza de lengua alemana. La segunda agrupación incluye las poblaciones del oriente europeo con lenguas eslavas, además de otras comunidades lingüísticas, como la rumana y la de hablantes de lenguas ugrofinesas de Rusia. La tercera incluye poblaciones a caballo entre Europa y Asia (armenios, griegos y turcos). La cuarta agrupación contiene las poblaciones de los países nórdicos, salvo Dinamarca. Y en la quinta se incluyen alemanes, daneses, letones y británicos.

La imagen general que se obtiene es que las variantes del cuento se agrupan a lo largo del continente europeo de acuerdo con áreas geográficas muy bien definidas, con la única salvedad de la quinta agrupación, que quizás refleje la influencia que tuvo la expansión vikinga que comenzó en el siglo IX en las Islas Británicas, así como la de redes comerciales, como la Liga Hanseática, que comunicaron los países ribereños del Báltico con las Islas Británicas a partir del siglo XIII.

El geográfico es, con diferencia, el factor de diferenciación más importante en términos absolutos. No obstante, al de la geografía se añade también el efecto del grupo etnolingüístico, que es importante; como se ha señalado más arriba, 10 Km de distancia entre dos variantes de diferente grupo etnolingüístico equivalen a 100 Km entre dos variantes del mismo grupo, lo que quiere decir que la identidad etnolingüística constituye una importante barrera a la transmisión de elementos culturales como son los cuentos. El linaje cultural (representado por la lengua de la población), sin embargo, no ejerce un efecto muy marcado sobre la diversidad de variantes del cuento.

Esta es de las pocas investigaciones en que se ha estudiado un proceso de evolución o diferenciación cultural mediante técnicas propias de la genética de poblaciones. En este trabajo no se han analizado los marcadores genéticos de las poblaciones humanas a las que corresponden las variantes del cuento, pero de haberse hecho, sospecho que muy probablemente se habría observado un importante paralelismo entre distancias genéticas y distancias culturales, en un sentido similar al observado en este estudio sobre canciones populares realizado en Taiwán.

Fuente: Ross RM, Greenhill SJ, Atkinson QD (2013): Population structure and cultural geography of a folktale in Europe. Proc R Soc B 280: 20123065

Para saber más: Cuentos de otro tiempo, y de este

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 Filogenia de un cuento se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irati Diez Virto

Asteon zientzia begi-bistan igandeetako gehigarria da. Astean zehar sarean zientzia euskaraz jorratu duten artikuluak biltzen ditugu. Begi-bistan duguna jaso eta laburbiltzea da gure helburua.

Kimika

Edith Marie Flanigen kimikaria harribitxiak asmatu zituen zientzialari moduan da ezaguna. Zehazki, esmeralda sintetikoak sortzea lortu zuen Flanigenek. 1952an lortu zuen Flanigenek Kimika Fisiko Ez-organikoko lizentzia, Sirakusako Unibertsitatean. Segituan hasi zen lanean Union Carbide konpainian, eta urte batzuk pasata, bahe edo iragazki molekularrez interesatu zen Flanigen. Hor hasi zen bere ibilbide zientifikoaren ardatza, eta zeolita mineralaren berrehun bertsio sintetiko desberdin baino gehiago asmatu zituzten, bere taldearekin batera. Esan bezala, bere asmakizun ezagunenetako bat esmeralda sintetikoarena da, baina horretaz gain, gutxienez bere izena daramaten 109 patente daude gaur egun. Datuak Zientzia Kaieran: Edith Marie Flanigen, harribitxien asmatzailea.

Ingurumena

Kielgo Unibertsitateak argitaratutako ikerketa baten arabera, geroz eta txori gehiago ikusi, orduan eta zoriontsuagoa da jendea. 26 herrialdetako 26.000 pertsonen esperientzia eta iritzia erabili dituzte, eta txoriak ikusi eta entzuteak zoriontasuna ematen duela ondorioztatu dute. Adituen ustez, hainbat arrazoi egon daitezke prozesu horren atzean. Joseba Miranda zainketa aringarrietako psikologoaren ustetan, erantzuna erraza da: naturarekin zerikusia duen edozerk egiten du zoriontsu gizakia. Azalpen guztiak Berrian: “Txoriontasuna” ote?

Mikrobiologia

Aurkikuntza berri baten arabera, itsasoko mikrobioek mintz gehigarri bat erabiltzen dute fotosintesiaren errendimendua handitzeko. Azaldu dutenez, fitoplankton espezie batzuek barne mintz gehigarri bat dute, eta bertan protoi-bonba izeneko entzima bat dute txertatuta. Protoi-bonba hori izango litzateke eboluzioan fitoplanktonari orain duen efizientzia fotosintetikoa eman ziona. Gainera, aurkikuntza honekin baieztatu daiteke fitoplanktona protozoo baten eta alga gorri erresiliente baten arteko aliantza sinbiotiko batetik sortu zela. Informazio gehiago Zientzia Kaieran: Mikrobioek ahalmen fotosintetikoak eskuratu zituzten protoi bonba bati esker

Osasuna

Ikertzaile talde batek ondorioztatu du munduko gizonen herenak giza papilomaren birusa dutela. Orain arte birus horrek emakumeengan duen prebalentziaz kezkatu gara gehienbat, umetokiko lepoko minbizia eragin baitezake. Alabaina, gizonak ere infektatzen dira, eta are gehiago; haiek transmititzen dute birusa, kasu gehienetan. Emaitzak ikusirik, ikertzaileen arabera ezinbestekoa da prebentzio estrategietan gizonak ere kontutan izatea. Datuak Berrian: Giza papilomaren birusaren kontra, prebentzioa eta txertoa dira «gakoa».

Medikuntza

Esofagitis eosinofilikoa diagnostikatzeko metodo ez-inbaditzaile bat garatu dute, tartean Biodonostia, Ikerbasque eta EHUko ikertzaileak daudelarik. Esofagitis eosinofilikoan eosinofiloak hestegorriko mukosan sartzearen dira, eta hantura kronikoa eragiten dute. Orain arte, gaixotasun honen diagnostikoa biopsia bidez egiten zen, baina ikerketa berri honek metodo errazago eta erosoago bat diseinatu du. Diagnostiko metodo horretan ahoko mukosa erabiltzen da, eta biomarkatzaile batzuk bilatuz, % 95eko predikzio-gaitasuna lortu dute. Informazio gehiago Elhuyar aldizkarian.

Genetika

Amerikako Estatu Batuetako Giza Genetikako Elkarteak txosten bat argitaratu du historian gertatu den arrazismo zientifikoa izan duen eginkizuna aztertzeko. Bertan azaldu dituzte urteetan zehar gertatu diren hainbat bidegabekeria. Besteak beste, aipatu dute 1960-1970 hamarkadetan, giza genetika modu gaiztoan eta okerrean erabili zela diskriminazioa eta arrazismoa justifikatzeko. Komunitate zientifikoak zabaldu zituen informazio okerren ondorioz, beltzen aurkako diskriminazioa sustatu zen. Elkarteko zuzendaritzak kalteak onartu ditu eta zintzo eskatu du barkamena. Azalpen guztiak Zientzia Kaieran: Giza genetikan egindako kalteak onartu aurrera egin ahal izateko.

Klima-aldaketa

AZTI zentro teknologikoak jakinarazi du txitxarroa eta berdela beren ugalketa-prozesua aldatzen ari direla itsasoko uraren beroketagatik. Itsasoa berotzen den gradu bakoitzeko, berdelak 370 km iparralderago erruten duela ikusi dute. Txitxarroak, berriz, 12 egun inguru aurreratzen du ugalketa. Datuak Elhuyar aldizkarian.

Biokimika

Erribosomaren tunelak proteinen tolesturan oso garrantzitsuak izan daitezke. Izan ere, proteinaren sintesian zehar, peptidoa erribosomaren tunelean tolesten has daiteke. Prozesu horri koitzulpenezko tolestura deritzo. Prozesu hori ikertzeko hainbat teknika erabili izan dira. Batetik, proteinari bi fluoroforo atxiki ahal zaizkio fluoreszentzia-erresonantziaren bidezko energia-transferentziak monitorizatzeko. Bestetik, atzipen peptidoak ere erabili daitezke, eta baita erresonantzia magnetiko nuklearra, eta, azken urteetan, teknika konputazionalak. Azalpen guztiak Zientzia Kaieran: Proteinen tolestura tunel erribosomikoan.

Antropologia

Ikerketa berri batek ondorioztatu du giza-populazioa ia desagertzeko zorian egon zela duela 800.000-900.000 urte. Kalkuluen arabera, ehun mila banako izatetik mila inguru izatera igaro zen giza-populazioa, eta hala mantendu zen 100.000 urtez. Horretaz gain, beste aurkikuntza bat ere egin dute azterketa berean. Ikertzaileen esanetan, garai antzekoan bi kromosoma aitzindari elkartu ziren, eta gizakion gaur egungo 2 kromosoma sortu zen. FitCoal izeneko metodo genetiko berriaren bidez lortu dituzte emaitza horiek. Datuak Elhuyar aldizkarian.

Egileaz:

Irati Diez Virto Biologian graduatu zen UPV/EHUn eta Plentziako Itsas Estazioan (PiE-UPV/EHU) tesia egiten dabil, euskal kostaldeko zetazeoen inguruan.

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Kutxa Fundazioa y el Donostia International Physics Center (DIPC) han ofrecido nuevamente en 2023 el ciclo de conferencias ZientziaKutxa, esta vez bajo el título “Rojo vivo”.

Prestigiosas científicas y científicos, a su vez grandes comunicadores, se dieron cita en la Sala Ruiz Balerdi de Kutxa Fundazioa para ofrecer charlas de divulgación sobre temas de actualidad científica o interés social.

El rojo en sus formas más intensas y evocadoras adquiere una notable presencia en este nuevo ciclo ZientziaKutxa, de ahí, el nombre “Rojo vivo” de este año. El color rojo produce una notable activación neuronal, efecto que se ve reflejado en diferentes elementos de la naturaleza y ámbitos del conocimiento científico. Por ejemplo, el hipnótico color de la lava de los volcanes en erupción que embelesa a geólogas y geólogas, esconde la presencia de hierro en estado oxidado. Y fue tras la explosión del volcán de Tambora y aquel “año sin verano”, que Polidori, médico personal de Byron, ideó la figura del vampiro, personaje que se ha alimentado de toda la mística en torno a otro ícono del rojo, la sangre. Un color que también se asocia con el calentamiento global y los escenarios en torno al cambio climático, invitando a la reflexión sobre la sostenibilidad de la vida en nuestro planeta.

El neurobiólogo José Ramón Alonso es el ponente de “Entrevista con el vampiro sobre neurociencia”.

El vampiro literario, no el mamífero volador, es uno de los personajes más sugerentes de la mitología moderna. En su imagen actual nace el llamado «año sin verano» cuando Lord Byron y varios amigos deciden escribir historias de miedo. Mary Shelly, de 18 años, creó la criatura del Dr. Frankenstein y John Polidori, el médico de Byron, un vampiro que robaba la sangre y la vida. Esas ideas sobre el depredador vital y sexual vuelan después desde la pluma de Bram Stoker a la cámara dirigida por Francis Ford Coppola. El encéfalo humano es considerado la estructura más compleja del universo conocido. Contiene todo lo que somos. Si pudiésemos conversar con un vampiro nos hablaría probablemente de temas relacionados con nuestro cerebro: el ansia de inmortalidad, la mezcla de atracción y repulsión hacia lo diferente, el miedo al inmigrante, la ansiedad ante la enfermedad, la seducción y el amor o eso que llamamos la fuerza de la sangre. Toda está en ese encéfalo que crea sinfonías, novelas, películas y también monstruos. Recuerda, tú eres tu encéfalo.

Si pudiésemos conversar con un vampiro, nos hablaría probablemente de temas relacionados con nuestro encéfalo: el ansia de inmortalidad, la mezcla de atracción y repulsión hacia lo diferente, la ansiedad ante la enfermedad, la seducción y el amor o eso que llamamos la fuerza de la sangre.

Alonso es catedrático de la Universidad de Salamanca e investigador principal en el Instituto de Neurociencias de Castilla y León, además de un prolífico divulgador con más de 50 libros publicados. Su blog sobre neurociencia recibe millones de visitas al año, siendo una referencia en temas como la depresión o el autismo para la comunidad hispanohablante.

 

Edición realizada por César Tomé López

El artículo ZientziaKutxa 2023: Entrevista con el vampiro sobre neurociencia se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irudia: Steve Jurvetson / Wikimedia Commons

Hezur-muineko T zeluletako zelula gurasoak minbizi (leuzemia) bihurtzeari T-ALL esaten zaio. Ingurune hurbilenak zerikusi handia du prozesu honetan. Marta Irigoyenen T-cell acute leukaemia exhibits dynamic interactions with bone marrow microenvironment

Nahasketa errazemiko batetik bi enantiomeroak bereiztea, edo sinple esanda, proportzio berdinean nahastutako molekula beraren bi forma espekularrak bereiztea ez da hutsala eta garrantzi industrial handikoa da; forma bakar bat biologikoki aktiboa izaten baita. Argi bidez aktibatutako katalizatzaile arrunta erabiliz lortu dute. Light-controled deracemization

Sare sozialek nerabeengan duten eragina ezin da orokortu, dagokion pertsonaren araberakoa da. Impact of social networks on adolescents, Martha R. Villabona.

Ikusgarria: Sahara erdian harri berdexka bat aurkitzen dute eta Eguzki Sistemaren jatorriari buruz genekiena nahastu egiten du. Sahara space rock upends assumptions about the early Solar System, Evgenii Krestianinov.

 

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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Investigadores del grupo del profesor Aurelio Mateo Alonso, investigador Ikerbasque en el centro POLYMAT de la UPV/EHU, en colaboración con investigadores del Instituto Max Planck de Investigación en Polímeros (Alemania) y la Universidad de Aveiro (Portugal), han desarrollado un nuevo método para la producción de alta precisión de nanocintas de grafeno.

Foto: Polymat

El descubrimiento del grafeno ha abierto multitud de posibilidades en el desarrollo de nuevos materiales. Cuando el grafeno se corta en cintas de tamaño nanométrico (nanocintas de grafeno) se pueden obtener materiales con propiedades eléctricas y magnéticas que varían dependiendo de la forma con la que se recortan los bordes de las cintas, y con la anchura y la longitud de las mismas. Por ello, es crucial desarrollar métodos que permitan producir nanocintas de grafeno con precisión atómica de cara al desarrollo de sus potenciales aplicaciones. Se espera que estos nuevos materiales permitan la miniaturización de dispositivos electrónicos y espintrónicos, claves para el desarrollo de nuevas tecnologías en electrónico y en computación cuántica.

El nuevo método para la síntesis de nanocintas de grafeno bate todos los records tanto a nivel de precisión como de longitud. Este nuevo método combina nanocintas complementarias de 2 nanómetros, como si fueran piezas de Lego, generando así nanocintas de 36 nanómetros con total precisión atómica.

La conductividad eléctrica aumenta con la longitud de las cintas, lo que podría permitir el desarrollo de nuevos dispositivos electrónicos más eficientes. Además se han observado propiedades de absorción y de emisión de luz excepcionales que superan las de los puntos cuánticos, por lo que las nanocintas de grafeno podrían expandir su potencial de aplicación a otros campos como la energía, los dispositivos LED, e la imagen médica.

Referencia:

Rajeev K. Dubey, Mauro Marongiu, Shuai Fu, Guanzhao Wen, Mischa Bonn, Hai I. Wang, Manuel Melle-Franco, Aurelio Mateo-Alonso (2023) Accelerated iterative synthesis of ultralong graphene nanoribbons with full atomic precision Chem doi: 10.1016/j.chempr.2023.06.017

El artículo Nuevo método para la producción de alta precisión de nanocintas de grafeno ultralargas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Rosa M. Tristán

Norbaitek depositua gasolinaz betetzen badu, arropa garbitzen badu edo Fukushimako (Japonia) istripu nuklearraren ondoren garbitzeko ahaleginen inguruan irakurtzen badu, orduan Edith Flanigenen lanarekin egin du topo.

Esaldi hori Zientzia eta Teknologiako Domina Nazionalak Fundazioarena da, 1929an Buffalon (AEB) jaiotako kimikari horri egindako errekonozimendu gisa. 2014an Barack Obama presidente ohiaren eskutik jaso zuen eta gure eguneroko bizitzako aurrerapen askoren garapenean izan duen funtsezko rola laburbiltzen du (agian gehiegi). Gainera, titularrak dioen bezala, harribitxiak asmatu zituen; zehazki, esmeralda sintetikoak. Beraz, zeharka, Kolonbia eta munduko beste toki batzuetan hainbesteko eragina duten «bitxi» batzuen erauzketa minerala saihestu zuen.

1. irudia: Edith Flanigen kimikaria. (Iturria: LEMELSON-MIT)

Edith hekatonbe ekonomiko global handiaren urtean jaio zen. Buffalon jaio zen, New Yorkeko estatuan, hondamendi finantzarioaren fokua egon zen lekuan. Elkarrizketa batzuetan aitortu izan du, aitak bezala, txikitatik izan zuela berezkoa eta aseezina zen jakin-mina. Hari eta haren ahizpa Joani eta Janeri kimikarekiko interesa piztu ziena bigarren hezkuntzan izan zuten kimikako irakasle bat izan zen; Dorothea Fitzgerald irakaslea, hain zuzen ere. Hiruek batera ikasi zuten zientzia hori haien hiriko D’Youville Collegen, eta gure protagonista izan zen promozioko lehena. 1952an, Kimika Fisiko Ez-organikoko lizentzia lortu zuen Sirakusako Unibertsitatean, eta, 2008an, Honoris Causa izatera iritsi zen bertan, erretiroa hartu ondoren.

Karrera amaitu bezain laster, zeukan espedientea ikusita, berehala lortu zuen ikertzaile lanpostu bat Union Carbide konpainian. Enpresa hori 1917an sortu zen, eta bere Bhopaleko instalazioetan (India) 1984an izandako istripuagatik oso ospetsua izan zen, tamalez. 25.000 hildako eta 150.000 kaltetu izan ziren bertan, baina enpresak ez zuen horren erantzukizunik hartu.

Edithen asmakuntzak

Baina, askoz lehenago, gerraostean, Edith eta bere bi ahizpak enpresan sartu ziren silikonazko polimero mota batzuk identifikatzen, ateratzen eta garbitzen saiatzeko. Lau urte geroago, 1956an, Edith sailez aldatu zen, eta bahe edo iragazki molekularrez interesatu zen (tartean, zeolita). Haren ibilbide zientifikoaren ardatza izatera iritsi zen hori.

2. irudia: zeolita naturala. (Domeinu publikoko argazkia. Iturria Wikimedia Commons)

Zeolitak kristal ñimiño eta porotsuak dira, eta nahasketa kimikoak partikulen tamainaren arabera bereizten eta garbitzen laguntzen dute. Bahe batek bezala, tamaina batzuetako partikulak harrapatzen dituzte eta beste batzuk pasatzen uzten dituzte, eta horrek molekula desberdinak eta materialak sailkatzen eta bereizten laguntzen du. Mineral naturala den arren, Flanigenek eta 1968tik Union Carbiden zuzendu zuen taldeak konposatuaren berrehun bertsio sintetiko desberdin baino gehiago asmatu zituzten, zenbait partikulatara bideratuak. Gaur egun funtsezkoak dira aplikazio ugari dituen milaka milioi dolarreko industria batean: petrolio gordina findu eta petrolio bihurtzeko erabili ohi dira, ingurumenarentzat kaltegarriak diren fosfatoak ordezkatu dituzte arropetarako detergentean, eta Fukushimaren inguruko uraren material erradioaktiboa iragazteko ere erabili ziren istripu nuklearraren ondoren.

Nola egin aurre eszeptikoei

Edithek berehala ikusi zuen bere balioa onartua zela. Urte haietan oso emakume gutxik lortu zuten ikerketa talde bateko buru izatea; izan ere, salbuespena ziren. Horregatik, hasieratik, bere mendeko gizon gehienek baloratu eta babestu egiten zutela egiaztatu bazuen ere, mesfidatienen (bazeuden batzuk) onespena lortzen ahalegindu zen. «Errespetua eman nien», esan zuen gerora. «Behin elkarrekin lan egin eta arrakasta izan genuenean, egiten ari ziren lanarekin gogotsuago zeuden, eta ez hain eszeptiko gure arteko harremanarekiko».

Haren asmakizun ezagunenetako bat esmeralda sintetikoarena da, Union Carbidek merkaturatzen zuena. Esmeralda horren hamaika pieza saldu ziren mundu osoan, laserren aurreko tresnetan erabiltzeko, baita bitxi gisa ere. Baina haren ondarea askoz handiagoa da. Materialen zientzietako aditu gisa, gutxienez bere izena daramaten 109 patente daude. Sektore petrokimikorako lan egin zuen arren, sektorearen garapenaren urteetan, asmakizun horiek, batez ere, erregai garbiagoak lortzeko izan ziren (petrolio gordina gasolina bihurtzea optimizatzeko eta fintzea eraginkorragoa, garbiagoa eta seguruagoa egiteko erabil daitekeen bahea sortu zuen), ingurumen hondamendietan garbitzeko edo ura garbitzeko; horiek guztiak hark garatutako bahe molekularretan oinarritutako teknologiak dira.

Ideia onak are hobeak dira pertsonen bizitzak hobe ditzaketenean eta Lurrari lagun diezaioketenean. Oso pozgarria izan da, nire ibilbide osoan, inoiz existitu ez diren materialak aurkitzea; benetan plazer handia da.

-Edith Marie Flanigen, National Inventors Hall of Fame®-ri (NIHF) emandako elkarrizketa

Egia esan, ezin da esan haren ibilbide zientifikoa oharkabean igaro denik. Haren herrialdeko Ingeniaritzako Akademia Nazionaleko emakume bakanetakoa izan da. 1992an, Perkin domina jaso zuen lehen emakumezko ikertzailea izan zen –kimika aplikatuko ohorerik handiena da Estatu Batuetan–. 2012an, gainera, Teknologia eta Berrikuntzaren Domina Nazionala jaso zuen. 1994an erretiroa hartu zuenetik, haren presentziak NIHFren programa eta ekitaldietan parte hartzen duten gazte berritzaile ugari inspiratu ditu etengabe, baita Camp Invention programaren guneetara egin izan dituen bisitek ere. Gaur egun 94 urte ditu, eta Buffalon bizi da oraindik.

Iturriak:

• Edith Flanigen. Chemist & Inventor, Inventricity
• Edith Flanigen, Lemelson-MIT
• Edith Flanigen, National Inventors Hall of Fame
• Edith Flanigen, The National Science and Technology Medals Foundation
• Wikipedia (gazteleraz eta ingeleses)

Egileaz:

Rosa M. Tristán (@RosaTristan) zientzia eta ingurumen dibulgazioan espezializatutako kazetaria da duela 20 urtetik baino gehiagotik. Maila nazionaleko hainbat prentsa eta irrati hedabidetan parte hartu ohi du.

Jatorrizko artikulua Mujeres con Ciencia blogean argitaratu zen 2023ko abuztuaren 22an: Edith Marie Flanigen, la inventora de piedras preciosas

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

 

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Os voy a confesar una cosa. Tengo un vicio, una pequeña (inofensiva) obsesión. Allá donde voy, saco fotos redondas. ¿Y qué son las fotos redondas, me preguntaréis? Pues bien, algo como esto… y tengo cientos.

Fotos: Almudena M. Castro

Todo empezó como un juego hace bastantes años. Siempre que entraba en una iglesia, un palacete o una catedral, a mí me daba por fijarme en el techo. Me llamaba la atención lo siguiente: mientras que la mayoría de los cuadros y pinturas que nos rodean parecen basarse un sistema de representación cartesiano (arriba-abajo, izquierda-derecha), esos ejes se desdibujan en cuanto uno mira hacia arriba.

Esta soy yo haciendo turismo con tortícolis, desde que tengo memoria. Foto: Almudena M. Castro

Es como si el mundo que nos rodea, y las pinturas que lo representan, estuviesen atravesados por finísimas líneas verticales que se extienden hacia el cielo. Esas líneas invisibles cuadriculan todo lo que crece sobre la Tierra, incluida nuestra mirada, que queda atrapada, obligada a girar sobre su eje. Pero se diría que, sobre nuestras cabezas, ese orden desaparece. Basta girar el cuello, colocarse de frente a la gravedad y las columnas invisibles del mundo desaparecen: arriba y abajo ya no ordenan el espacio, derecha e izquierda se desparraman en cualquier dirección.

Capilla Sixtina. Foto: Dennis Jarvis / Wikimedia Commons.

En este plano contrapicado, de hecho, lo más común es encontrarse con simetrías circulares. Por eso, la mayor parte de mis “fotos redondas” están sacadas con el objetivo apuntando hacia arriba. Capturan lámparas, cúpulas, bóvedas de todos los colores, formas y tamaños, pero sometidas casi siempre a algún tipo de simetría circular.

Cúpula de la iglesia del Salvador sobre la Sangre Derramada. Foto: de Almudena M. Castro.

Fue esto lo que me dio una idea inicialmente: ¿y si representase estas imágenes en coordenadas polares, por así decirlo?, ¿sería posible hacer aún más evidente su simetría?

La idea fue creciendo hasta convertirse en un proyecto de fotografía (o una colección obsesiva, según se mire) y un programa de Python, elaborado junto a Iñaki Úcar. Pero para explicar bien en qué consiste, empecemos por la base: ¿qué es esto de las coordenadas polares y por qué debería importarte?

Un puente entre mundos matemáticos

Cuenta la leyenda1 que Descartes inventó las coordenadas cartesianas mientras miraba una mosca. De niño había adquirido el hábito de quedarse en la cama hasta tarde, debido a las frecuentes enfermedades que lo aquejaban. Un día, vio al insecto moviéndose por el techo de su cuarto y se quedó embobado analizando su movimiento. Se preguntó cómo podría describirlo sin dibujar la trayectoria sobre un papel y se le ocurrió que, en cada momento, la posición de la mosca quedaba perfectamente definida por su distancia a dos paredes perpendiculares de la habitación. Esa reflexión le llevó a idear lo que hoy conocemos como geometría analítica, y comieron perdices. Fin.

La verdad es que no está muy claro siquiera que Descartes fuera el primero en describir las coordenadas23 que hoy llevan su nombre. Pero el relato condensa de manera ejemplar la magia de los sistemas de coordenadas. ¡Es un invento que nos permite describir el espacio mediante números!, una idea tan poderosa que logró tender puentes entre dos mundos matemáticos separados durante siglos: el de la aritmética y la geometría.

Las coordenadas cartesianas definen un punto sobre un plano indicando su distancia a dos líneas perpendiculares. Las líneas son las paredes del cuarto de Descartes en el relato, o de manera más general, los ejes x e y (o eje de abscisas y eje de ordenadas). Pero esta no es la única manera de indicar una posición. Grégoire de Saint-Vincent y Bonaventura Cavalieri introdujeron el concepto de coordenadas polares de forma independiente a mediados del siglo XVII. En este sistema, cada punto de una superficie queda definido por su distancia al polo (el origen de coordenadas), y un ángulo que se define entre el eje de referencia, o eje polar y la línea que une el punto con el origen. Estas coordenadas a menudo se conocen como r (el radio) y θ (el ángulo). Podríamos usarlas para indicar la localización de cualquier punto de la Tierra respecto el polo Norte, por ejemplo4. Probablemente de ahí el nombre.

Estos dos sistemas de coordenadas son los que se utilizan más a menudo para describir una superficie plana (aunque no son los únicos, ni mucho menos). Ambos son equivalentes, igualmente poderosos a la hora de describir el espacio mediante números. Pero, a menudo, elegimos uno u otro en función de aquello que queremos describir. El propio sistemas de coordenadas, el lenguaje que usamos para describir el espacio, es capaz de absorber sus simetrías y simplificar así enormemente un problema.

La subnormal polar de una espiral de Arquímedes es constante. Fuente: Wikimedia Commons

Quizás, el ejemplo más paradigmático es el de una espiral. Si queremos describir una espiral de Arquímedes en coordenadas polares, basta con una expresión tan simple como: . A medida que el ángulo de giro aumenta (θ), el punto se va alejando del origen (r). En cartesianas, la ecuación no solo es mucho más farragosa, también se vuelve mucho más difícil de interpretar: . En física es habitual enfrentarse a problemas, donde una condición de contorno, o un campo, se describe mucho más fácilmente en un sistema de coordenadas u otro. xo

Pues bien, si aplicamos esta lógica matemática a cualquier tipo de sistema, decidme: ¿qué sistema utilizaríais para describir una fotografía como esta?

Foto: Alexey Kljatov / Wikimedia Commons.

Fácil, ¿no? La imagen presenta, claramente, una simetría circular. En el próximo artículo os cuento cómo obtener y representar sus coordenadas polares, con un poquito de Python y mucho amor a la simetría.

Referencias y notas:

1Este relato está muy extendido. Se puede encontrar en un montón de sitios de internet, e incluso en el documental “Genios, por Stephen Hawking”. Sin embargo, y tras muchos esfuerzos, no he conseguido localizar su fuente. Es posible que se trate solo de una leyenda, similar a la de la manzana de Newton. Pero si algún lector conoce su origen, ¡sería genial que lo compartiera en los comentarios!

2H., T. (1926) The Geometry of René Descartes. Nature 118, 400–401. https://doi.org/10.1038/118400a0

3Diacu, F. (2016). The use of coordinate systems before Descartes. Crux Mathematicorum, Vol. 42(3)

4Las coordenadas polares de Madrid, desde donde escribo, serían (r, θ) = (5,513 km, – 3.703790º), tomando el meridiano de Greenwich como eje polar.

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

El artículo Coordenadas polares se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Sara M-Alicante, Arantza Muguruza-Montero, Oscar R. Ballesteros, Ane Metola, Janire Urrutia, Alvaro Villarroel eta Eider Nuñez

Giza zelulan, funtzio ezberdinak dituzten 100.000 proteina baino gehiago daude, baina denek dute zerbait amankomunean: haien funtzio betetzeko modu espezifiko batean tolestu behar dira, hau da, egitura tridimentsional zuzena lortu behar dute. Hauen tolesdura okerra gaixotasun askorekin erlazionatu da, hala nola, alzheimerrarekin, parkinsonarenekin eta minbiziarekin.

Proteinen tolesdura ez da ausazkoa eta berezko arauak ditu. Proteinen sintesia erribosoma deituriko organuluetan gertatzen da eta aminoazidoen sekuentzian dagoen informazioa nahikoa da proteina bere egitura tridimentsionalean tolesteko.

Irudia: Erribosomaren barruan gertatzen den proteina baten tolesdurari buruzko ezagutzak gaixotasunekin lotutako proteina batzuen funtzionaltasun-nahasteak argitzen lagun dezake. (Irudia: Vossman – CC BY-SA 3.0 lizentziapean. Iturria: Wikimedia Commons)

Erribosomak geneetan kodetuta dauden mezuak proteinetan itzultzen ditu, baina prozesua ez da zuzena. Lehenengo transkripzio prozesua eman behar da, hau da, DNA molekularen mezua irakurri eta RNA mezularian bilakatu. Ondoren, erribosomak RNA mezularian kodetutako mezua irakurtzen du eta mezua kate polipeptidikoan bihurtzen da. Hau hazten doan heinean erribosomaren tunela izeneko egitura batetik igarotzen da eta sintesia amaitzean, zelularen zitosolera askatzen da.

Gaur egun badakigu erribosomaren tunelak proteinen tolesturan rol aktiboa duela, izan ere, sortzen ari den peptidoa erribosomaren tunelean tolesten has daiteke eta prozesu honi koitzulpenezko tolestura deritzo.

Nola ikertu koitzulpeneko tolestura?

Erribosomaren tunelaren barruan gertatzen denak ihes egiten dio gehienen erabiltzen diren egungo teknikei. Beraz, argitaratutako ia ikerketa guztiek erribosomatik kanpo gertatzen den tolestura izan dute ardatz eta koitzulpenezko tolesturak arlo ezezaguna izaten jarraitzen du. Hala ere, azken urteotan zenbait teknika garatu dira, hala nola, fluoreszentzian oinarritutako teknikak, atzipen-peptidoak, molekula bakarreko indar-espektroskopia, erresonantzia magnetiko nuklearra eta biologia konputazionala.

Alde batetik, sortzen ari den proteinaren aldaketa konformazionalak zehazteko, honi bi fluoroforo atxikitu ahal zaizkio fluoreszentzia-erresonantziaren bidezko energia-transferentziak monitorizatzeko. Bestalde, atzipen peptidoak erabili izan dira erribosoman tolesdura sentsore moduan. Atzipen peptidoa tunelaren hormarekin interakzionatzen du proteinaren sintesia geldituz. Beraz, indar-sentsore moduan jarduten du: soilik indar handiko gertaeretan, hala nola, kate jaio berria egitura tridimentsionalean tolesten denean, peptidoa askatu egiten da eta sintesiak aurrera jarraitzen du.

Indar espektroskopiaren kasuan indar kontrolatuen pean dauden molekulen egiturazko aldaketak monitorizatzen dira, pintza optikoak, pintza magnetikoak eta/edo indar atomikoko mikroskopia erabiliz.

Erresonantzia magnetiko nuklearra (EMN) tolesdura ikertzeko beste teknika espektroskopiko bat da. EMN fenomeno fisikoaren laguntzaz, itzulpen fase desberdinetan dauden proteinen konformazio desberdinak aztertu daitezke. Erribosomaz eta tolesten ari den polipetidoaz osatutako molekulak eremu magnetikoaren eraginpean jarriz, proteinen jatorrizko eta ez-jatorrizko egoeren osaerak zehaztasun kimiko handiz ezagutzea lortu da.

Azkenik, koitzulpenezko tolesturari ikuspegi konputazionaletik ere heldu zaio, azken urteotan arlo honetan eman diren aurrerapenei esker. Koitzulpenezko tolesturak duen izaera dinamikoa kontuan hartuta, hurbilketa konputazionalak nagusiki dinamika molekularreko simulazioetan oinarritzen dira.

Beraz, gaur egun garatzen ari diren teknika hauei guztiei esker proteinen tolesturari buruzko informazioa lor daiteke. Erribosomaren barruan gertatzen den proteina baten tolesdurari buruzko ezagutzak gaixotasunekin lotutako proteina batzuen funtzionaltasun-nahasteak argitzen lagun dezake.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: 43
• Artikuluaren izena: Proteinen tolestura tunel erribosomikoan
  
• Laburpena: Proteinak polimero lineal gisa sintetizatzen dira eta beren jatorrizko egitura tridimentsionalean tolestu behar dira zelulan hainbat funtzio betetzeko. Proteinen tolespena ulertzea funtsezkoa da, tolespen okerrak hainbat gaixotasun neuro-degeneratiboren jatorria direlako. Proteinen tolespena modu koitzultzailean has daiteke, hau da, sortzen ari den peptidoa erribosomari lotuta dagoenean oraindik. Izan ere, zelularen proteinen heren bat baino gehiago erribosomaren tunelaren espazio mugatuan tolesten direla frogatu da, hau da, erribosomaren gainazalarekiko interakzioek modulatuta eta erribosoma-tunelaren beraren mugen pean. Gero eta ebidentzia gehiagok iradokitzen dute erribosomak funtsezko zeregina duela proteinen tolespenean. Erribosomak proteina trinkotzea erraztu dezake, soluzioan ikusten ez diren bitartekoak sortzea eragin dezake edo tolestearen hasiera atzeratu dezake. Hala ere, proteinen koitzulpenezko tolesdura aztertzeak zailtasun handiak ditu, batik bat, egungo teknikek dituzten mugengatik. Hori dela eta, proteinen tolesteari buruzko ikerketa gehienak soluzioan dauden proteinetan oinarritzen dira, proteina tolestuz eta destolestuz egiten direnak, prozesu horretan erribosomak duen rola kontuan hartu gabe. Artikulu honetan, azken urteotan proteinen koitzulpenezko tolestura ikertzeko garatu diren tekniken laburpena egin da.
• Egileak: Sara M-Alicante, Arantza Muguruza-Montero, Oscar R. Ballesteros, Ane Metola, Janire Urrutia, Alvaro Villarroel eta Eider Nuñez
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 101-116
• DOI: 10.1387/ekaia.23624

Egileez:

• Sara M-Alicantea, Arantza Muguruza-Monteroa, Alvaro Villarroel eta Eider Nuñez UPV/EHUko Biofisika Institutuko ikertzaileak dira.
• Sara M-Alicantea, Oscar R. Ballesteros eta Eider Nuñez UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Fisika Saileko ikertzaileak dira.
• Arantza Muguruza-Monteroa UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Biokimika Saileko ikertzailea da.
• Ane Metola Stockholm Unibertsitateko Biokimika eta Biofisika saileko ikertzailea da.
• Janire Urrutia UPV/EHUko Medikuntza eta Erizaintza Fakultateko Fisiologia Saileko ikertzailea da. 

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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Ya estamos en septiembre y para la mayoría de las personas que estáis leyendo esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica se habrá terminado ya el período vacacional. Por este motivo nada mejor que empezar el mes de septiembre con un entretenido rompecabezas geométrico.

Cartel de la película británica El hombre que conocía el infinito (2015), sobre el matemático indio Srinivasa Ramanujan (1887-1920), y fotograma de la misma en el que aparece el actor Kevin McNally interpretando al comandante (mayor) Percy MacMahon.

Percy Alexander MacMahon (1854–1929) fue un militar y matemático británico, que en su libro New Mathematical Pastimes / Nuevos pasatiempos matemáticos (1921) introdujo, entre otros, el rompecabezas conocido actualmente con el nombre de “Los cuadrados de MacMahon”.

Las piezas del rompecabezas

Lo primero que hizo el matemático Percy MacMahon fue tomar un cuadrado dividido en cuatro partes iguales mediante sus dos diagonales, como se muestra en la siguiente imagen. Es decir, el cuadrado se divide en cuatro regiones con forma de triángulo rectángulo isósceles y cuya hipotenusa es un lado del cuadrado original.

Y se planteó la siguiente cuestión: ¿de cuántas formas distintas, salvo rotaciones, se puede colorear el cuadrado dividido en cuatro partes iguales por sus dos diagonales utilizando tres colores distintos?

Este es un problema sencillo que podéis resolver vosotros mismos utilizando lápiz y papel. De hecho, podéis interrumpir la lectura de esta entrada en este punto y buscar vosotras mismas la respuesta.

Pero si continuáis leyendo la entrada, sin interrupción, entonces os diré que la respuesta es veinticuatro, 24. Es decir, se puede colorear, utilizando tres colores distintos, el cuadrado dividido en los cuatro triángulos rectángulos isósceles iguales de 24 formas distintas, salvo rotación, como se muestra en la siguiente imagen, que es del libro de Percy MacMahon y en la que utiliza números 1, 2 y 3, para representar los colores.

La solución al problema de MacMahon de colorear el cuadrado dividido en cuatro partes iguales por sus dos diagonales, donde cada número es un color

 

Por lo tanto, tras este sencillo análisis, se pueden construir las 24 fichas que serán utilizadas en el rompecabezas y que consisten en un cuadrado dividido por sus dos diagonales en cuatro regiones triangulares iguales, pero cada una de las fichas coloreada de una de las 24 maneras posibles que existen si se utilizan tres colores (por ejemplo, azul, verde y amarillo).

Las 24 fichas que componen el rompecabezas “Los cuadrados de MacMahon”

 

Pero volviendo a la cuestión del coloreado de los cuadrados divididos en cuatro regiones triangulares iguales, mediante sus diagonales, nos podríamos plantear la misma cuestión que antes, pero con cualquier cantidad n de colores. Os dejo como problema que descubráis que la cantidad de formas de colorear, con n colores, viene dada por la siguiente fórmula.

Los cuadrados de MacMahon, el rompecabezas

Si se consideran las 24 fichas construidas a partir del problema de MacMahon, como 24 es el producto de 4 por 6, con ellas se puede formar un rectángulo de 4 filas y 6 columnas, un rectángulo 4 x 6. Por ejemplo, si formamos el rectángulo con las fichas tal cual las teníamos colocadas más arriba, como se muestra en la siguiente imagen.

El matemático británico se planteó construir un rectángulo de 4 filas y 6 columnas que cumpliera ciertas condiciones sobre el color. En concreto, las dos reglas que se deben de cumplir en el denominado rompecabezas de los cuadrados de MacMahon son:

1. Cuando dos fichas tengan un lado en común el color de las regiones triangulares que comparten ese lado, en los dos cuadrados, tienen que tener el mismo color (en la siguiente imagen se muestra un caso positivo, a la izquierda, y uno negativo, a la derecha);

2. Todo el perímetro tiene que ser de un mismo color, es decir, todas las regiones triangulares cuya hipotenusa forma parte del perímetro del rectángulo tienen que tener el mismo color, ya sea azul, verde o amarillo, con los colores que nosotros hemos elegido.

Por ejemplo, una solución al rompecabezas de los cuadrados de MacMahon es la siguiente.

Una de las soluciones de los cuadrados de MacMahon

 

En 1964 se probó, con ayuda de un programa de ordenador, que existen 12.261 soluciones (fijado un color para el borde), excluyendo simetrías, es decir, rotaciones y reflexiones. Sin embargo, por lo que he podido leer en algunas fuentes (como el libro The Art of Computer Programming / El arte de programar ordenadores del matemático y experto en programación estadounidense Donald Knuth) ese resultado no es correcto y en la década de los años 1970 se demostró que existían 20 configuraciones distintas para el borde y 13.328 soluciones al rompecabezas, excluyendo simetrías.

El rompecabezas de los cuadrados de MacMahon tiene la ventaja de que puede construirse físicamente, con papel (si prefieres imprimirlas te dejamos aquí el pdf Las piezas del rompecabezas con las 24 fichas), cartulina o madera, por ejemplo, y se puede jugar con sus 24 piezas buscando soluciones del mismo. El utilizar las piezas físicas nos permitirá además observar algunas claves del juego que nos llevarán a obtener soluciones o incluso el camino para obtener todas ellas.

Por ejemplo, podemos darnos cuenta de que, si el color del borde es el azul, como en el ejemplo anterior, puede probarse que la ficha monocolor azul (la que tiene sus cuatro triángulos azules) tiene que estar colocada en el borde y no en el interior del rectángulo. Esto se puede probar fácilmente de la siguiente forma:

a) Cada color (por ejemplo, el azul) está en 18 de las 24 fichas, es decir, hay 18 fichas que tienen 1, 2, 3 o 4 triángulos de ese color (azul);

b) En cada solución del rompecabezas, de esas 18 fichas con algún triángulo azul (los mismo para cualquier otro color), 16 de ellas estarán en el borde del rectángulo 4 x 6 (4 filas y 6 columnas), puesto que el perímetro del rectángulo está formado por 16 cuadrados, por lo tanto, sólo 2 de las fichas azules estarán en el interior;

c) Si en una solución del rompecabezas la ficha monocolor azul estuviese en el interior (que sería una de las 2 únicas que están en el interior en esa solución, como hemos explicado en el apartado b) se necesitarían 2 o 3 fichas azules interiores que estuviesen pegadas a esta por sus lados, pero sólo puede haber una más, luego es imposible.

Llegados a este punto os animo a que juguéis a los cuadrados de MacMahon, buscando soluciones al mismo, es decir, construyendo rectángulos 4 x 6 de forma que las fichas que estén una al lado de la otra compartan color y que el perímetro sea todo de un mismo color (por ejemplo, azul).

Un rectángulo de 3 filas y 8 columnas

Volviendo a las fichas del rompecabezas, resulta que 24 también puede expresarse como el producto de 3 por 8. Por lo tanto, se puede formar con ellas un rectángulo de tamaño 3 x 8 (3 filas y 8 columnas) y plantearnos también el rompecabezas para este tamaño.

Podemos encontrar soluciones al rompecabezas 3 x 8 si le pedimos solo la primera condición, la de que, cuando dos fichas tengan un lado en común, el color de las regiones triangulares que comparten ese lado sean del mismo color, como en la siguiente imagen.

La cuestión es si existe alguna solución para el rompecabezas de los cuadrados de MacMahon para el rectángulo 3 x 8, exigiendo que se cumplan las dos condiciones del rompecabezas, es decir, también que todo el perímetro sea de un mismo color. La respuesta es negativa. La justificación también tiene que ver con las fichas interiores y exteriores (en el borde) del rectángulo. Veámoslo.

a) Como ya se ha comentado anteriormente, cada color (por ejemplo, el azul) está en 18 de las 24 fichas, es decir, hay 18 fichas que tienen 1, 2, 3 o 4 triángulos azules;

b) En cada solución, si la hubiese, del rompecabezas para el rectángulo 3 x 8, las 18 fichas con algún triángulo azul tendrían que estar en el borde del rectángulo, puesto que el perímetro del rectángulo está formado por 18 cuadrados (véase la imagen anterior);

c) Existen tres fichas con dos triángulos azules contrapuestos, las que aparecen en la siguiente imagen, que al tener que estar en el borde del rectángulo obligarían a que existiera una ficha azul interior (para compartir el color en el lado que no está pegado al exterior), lo cual no es posible, ya que las 18 están en el borde.

No lo hemos comentado, pero trivialmente no es posible resolver el rompecabezas de los cuadrados de MacMahon si el rectángulo fuese de tamaño 2 x 12, ya que todas las fichas tendrían que ser exteriores, luego no podría cumplirse la condición de que el perímetro sea monocolor.

Por hoy nada más, solo que os lo paséis bien jugando a los cuadrados de MacMahon, e incluso planteando nuevos rompecabezas con dichas fichas, por ejemplo, construir un cuadrado 5 x 5, pero con un agujero en medio (es decir, un hueco para una ficha más, por ejemplo, si añadimos una ficha completamente blanca).

Bibliografía

1.- Percy A. MacMahon, New Mathematical Pastimes, Cambridge University Press, 1921 (puede obtenerse una copia en pdf a través de la biblioteca digital Internet Archive [archive.org]).

2.- Martin Gardner, Nuevos pasatiempos matemáticos, Alianza editorial, 2018.

3.- Feldman, Gary, Documentation of the MacMahon Squares Problem [https://exhibits.stanford.edu/stanford-pubs/catalog/nv052jg0055], AIM-012, Stanford Artificial Intelligence Laboratory, 1964.

4.- Kate Jones, The Surprising Versatility of Edge-Matching Tiles, Bridges Conference, 2017.

5.- Donald Knuth, The Art of Computer Programming, volumen 4, Springer, 2019.

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 Los cuadrados de MacMahon se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ariketa fisikoa egitea osasungarria dela esaten digute behin eta berriro. Fisikoa bakarrik ez, buruari eragitea ere onuragarria da. Nagiak atera eta aurten ere, udako oporretan egiteko asteazkenero ariketa matematiko bat izango duzue, Javier Duoandikoetxea matematikariak aukeratu ditu Zientzia Kaieran argitaratzeko. Guztira sei ariketa izango dira.

Hona hemen gure seigarren ariketa:

Ehun karta ditugu 1etik 100eraino zenbakituta. Hiru kartako multzoak egin nahi ditugu propietate honekin: hirukoteko karta baten zenbakia beste karta bien zenbakien biderkadura da. Zenbat multzo egin daitezke gehienez? (Ezin dira kartak errepikatu, noski.)

Zein da erantzuna? Idatzi emaitza iruzkinen atalean (artikuluaren behealdean daukazu) eta, nahi izanez gero, zehaztu jarraitu duzun ebazpidea ere. Irailean emaitza zuzenaren berri emango dizugu.

(Argazkia: cottonbro studio – Erabilera libreko irudia. Iturria: Pexels.com)

Ariketak “Calendrier Mathématique 2023. Un défi quotidien” egutegitik hartuta daude. Astelehenetik ostiralera, egun bakoitzean ariketa bat proposatzen du egutegiak. Ostiralero CNRS blogeko Défis du Calendrier Mathématique atalean aste horretako ariketa bat aurki daiteke.

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Durante medio siglo, los matemáticos han intentado definir las circunstancias exactas en las que un agujero negro está destinado a existir. Una nueva prueba muestra cómo un cubo puede ayudar a responder la cuestión.

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

Una conjetura de hace 51 años dice que si la materia se comprime en un aro de cierto tamaño, seguramente se formará un agujero negro. Ilustración: Allison Li / Quanta Magazine

La noción moderna de agujero negro ha estado con nosotros desde febrero de 1916, tres meses después de que Albert Einstein revelara su teoría de la gravedad. Fue entonces cuando el físico Karl Schwarzschild, en medio de los combates en el ejército alemán durante la Primera Guerra Mundial, publicó un artículo con implicaciones sorprendentes: si se confina suficiente masa dentro de una región perfectamente esférica (delimitada por el “radio de Schwarzschild”), nada puede escapar de la intensa atracción gravitacional de un objeto así, ni siquiera de la propia luz. En el centro de esta esfera se encuentra una singularidad donde la densidad se acerca al infinito y la física conocida descarrila.

En los más de 100 años transcurridos desde entonces, físicos y matemáticos han explorado las propiedades de estos enigmáticos objetos desde la perspectiva tanto de la teoría como de la experimentación. De ahí que puede resultar sorprendente escuchar que «si tomamos una región del espacio con un montón de materia esparcida en ella y le preguntamos a un físico si esa región colapsaría para formar un agujero negro, todavía no tenemos las herramientas para responder esa pregunta”, afirma Marcus Khuri, matemático de la Universidad Stony Brook.

No hay que desesperar. Khuri y tres colegas (Sven Hirsch del Instituto de Estudios Avanzados, Demetre Kazaras de la Universidad Estatal de Michigan y Yiyue Zhang de la Universidad de California, Irvine) han publicado un nuevo artículo que nos acerca a poder determinar la presencia de agujeros negros basándose únicamente en la concentración de materia. Además, su artículo demuestra matemáticamente que pueden existir agujeros negros de dimensiones superiores (los de cuatro, cinco, seis o siete dimensiones espaciales), algo que antes no se podía afirmar con seguridad.

Para poner el nuevo artículo en contexto valdría la pena retroceder hasta 1964, el año en que Roger Penrose comenzó a presentar los teoremas de singularidad que le valieron una parte del Premio Nobel de Física de 2020. Penrose demostró que si el espaciotiempo tiene algo llamado una superficie atrapada cerrada (una superficie cuya curvatura es tan extrema que la luz que sale se envuelve y se gira hacia adentro), entonces también debe contener una singularidad.

Fue un resultado monumental, en parte porque Penrose aportó nuevas y potentes herramientas de la geometría y la topología al estudio de los agujeros negros y otros fenómenos de la teoría de Einstein. Pero, para empezar, el trabajo de Penrose no explica en detalle qué se necesita para crear una superficie atrapada cerrada.

Kip Thorne en 1972, el mismo año en que presentó su “conjetura del aro”. Fuente: Wikimedia Commons

En 1972, el físico Kip Thorne dio un paso en esa dirección al formular la conjetura del aro. Thorne reconoció que determinar si un objeto no esférico (que carecía de la simetría supuesta en los esfuerzos pioneros de Schwarzschild) colapsaría en un agujero negro sería “mucho más difícil de calcular [y] de hecho, mucho más allá de mis capacidades”. (Thorne ganaría el Premio Nobel de Física de 2017). Sin embargo, sentía que su conjetura podría hacer que el problema fuera más manejable. La idea básica es determinar primero la masa de un objeto dado y a partir de ahí calcular el radio crítico de un aro en el que debe encajar el objeto (sin importar cómo esté orientado el aro) para hacer inevitable la formación de un agujero negro. Sería como demostrar que un hula-hoop que se ajusta alrededor de la cintura también podría, si se gira 360 grados, adaptarse a todo lo largo del cuerpo, incluidos los pies y la cabeza. Si el objeto encaja, colapsará y se convertirá en un agujero negro.

«La conjetura del aro no está bien definida», comenta Kazaras. «Thorne utilizó intencionadamente una redacción vaga con la esperanza de que otros proporcionaran una expresión más precisa».

En 1983, los matemáticos Richard Schoen y Shing-Tung Yau cumplieron, demostrando una versión importante de la conjetura del aro, posteriormente denominada teorema de existencia del agujero negro. Schoen y Yau demostraron (en un argumento matemático claro) cuánta materia debe acumularse en un volumen dado para inducir la curvatura espacio-temporal necesaria para crear una superficie atrapada cerrada.

Kazaras elogia el trabajo de Schoen-Yau por su originalidad y generalidad; su técnica podría revelar si cualquier configuración de la materia, independientemente de consideraciones de simetría, está destinada a convertirse en un agujero negro. Pero su enfoque tiene un gran inconveniente. La forma en que miden el tamaño de una región determinada del espacio (determinando el radio del toro o dónut más grueso que podía caber en su interior) es, para muchos observadores, “engorrosa y poco intuitiva”, afirma Kazaras, y por lo tanto poco práctica.

El nuevo artículo ofrece una alternativa. Una de las principales innovaciones de Schoen y Yau fue reconocer que una ecuación ideada por el físico Pong Soo Jang, que originalmente no tenía nada que ver con los agujeros negros, puede «explotar» (llegar al infinito) en ciertos puntos del espacio. Sorprendentemente, el lugar donde explota coincide con la ubicación de una superficie atrapada cerrada. Entonces, si se desea encontrar dicha superficie, primero hay que averiguar dónde llega al infinito la ecuación de Jang. “En la escuela secundaria a menudo intentamos resolver una ecuación cuya solución es igual a cero”, explica el matemático Mu-Tao Wang de la Universidad de Columbia. «En este caso, estamos tratando de resolver la ecuación [de Jang] de modo que la solución sea infinita».

Hirsch, Kazaras, Khuri y Zhang también se basan en la ecuación de Jang. Pero además de un toro, utilizan un cubo, uno que puede deformarse considerablemente. Este enfoque “es similar a la idea de Thorne, que utiliza aros cuadrados en lugar de los tradicionales aros circulares”, afirma Khuri. Se basa en la “desigualdad del cubo” desarrollada por el matemático Mikhail Gromov. Esta relación conecta el tamaño de un cubo con la curvatura del espacio dentro y alrededor de él.

El nuevo artículo muestra que si puedes encontrar un cubo en algún lugar del espacio donde la concentración de materia sea grande en comparación con el tamaño del cubo, entonces se formará una superficie atrapada. «Esta medida es mucho más fácil de comprobar» que una en la que se usa un toro, afirma Pengzi Miao, matemático de la Universidad de Miami, «porque todo lo que necesitas calcular es la distancia entre las dos caras opuestas más cercanas del cubo».

Los matemáticos también pueden construir dónuts (toros) y cubos en dimensiones superiores. Para extender su prueba de la existencia de los agujeros negros a estos espacios, Hirsch y sus colegas se basaron en conocimientos geométricos que se han desarrollado en las cuatro décadas posteriores al artículo de Schoen y Yau de 1983. El equipo no pudo ir más allá de siete dimensiones espaciales porque comienzan a aparecer singularidades en sus resultados. «Solucionar esas singularidades es un punto de conflicto común en geometría», explica Khuri.

El siguiente paso lógico, añade, es demostrar la existencia de un agujero negro basándose en una “masa cuasi local”, que incluye la energía proveniente tanto de la materia como de la radiación gravitacional, en lugar de solo de la materia. No es una tarea sencilla, en parte porque no existe una definición universalmente aceptada de masa cuasi local.

Mientras tanto, surge otra pregunta: para crear un agujero negro de tres dimensiones espaciales, ¿se debe comprimir un objeto en las tres direcciones, como insistió Thorne, o podría ser suficiente la compresión en dos direcciones o incluso en una sola? Todas las pruebas apuntan a que la afirmación de Thorne es cierta, apunta Khuri, aunque aún no está probada. De hecho, es solo una de las muchas preguntas abiertas que persisten sobre los agujeros negros después de que apareciesen por primera vez hace más de un siglo en el cuaderno de notas de un soldado alemán.

 

El artículo original, Math Proof Draws New Boundaries Around Black Hole Formation, se publicó el 16 de agosto de 2023 en Quanta Magazine.

Traducido por César Tomé López

El artículo Una prueba matemática establece nuevos límites a la formación de agujeros negros se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Koldo Garcia

Amerikako Estatu Batuetako Giza Genetikako Elkarteak –ASHG, ingelesezko siglen arabera– laburbildu egin ohi ditu bere kongresuak emandakoak Elkartearen aldizkariko martxoko alean –genetikan prestigio handia duen aldizkaria, hain zuzen ere–. Aurten, landu dituzte AEBko 2020ko protesta antiarrazisten harira eskatu zuten txosten baten ondorioak. Txosten hori eskatu zuten elkarte horrek bidegabekerietan izan zuen eginkizuna aztertzeko. Txostena mardula denez, hainbat gertakizun eta ondorio aukeratu ditugu, giza genetikak gizartean dituen eraginez hausnartzeko.

Hiru galdera izan ziren txostena egiteko ardatza:

• Zein punturaino bultzatu zuen giza genetikak arrazismo zientifikoa?
• Nola erabili zen giza genetika justifikatu ahal izateko bazterketa sistemikoa, tratu txarrak eta gehiegikeria historikoki minorizatutako edo baztertutako taldeen aurka?
• Non eta noiz hitz egin zuten genetikariek gene-ezagumenduaren erabilera kaltegarriaren aurka?

Txostenean ASHG elkartearen historia aztertu zuten, gertakari guztiak sakonean aztertu ezin zitezkeela jakitun baziren ere. Hala, lehenetsi egin zituzten adierazgarriak ziren gertaerak, gakoak izan zitezkeen ondorioak lortzeko. Txostenaren egileek gaineratzen dute arreta AEBn kokatu bazutela ere, aztertutako gaien eragina nazioartekoa izan zela; eta hainbat gomendio egin dituzte egindako kalteak zuzentzeko eta berriro ez errepikatzeko.

1. irudia: 2020ko protesta antiarrazisten harira, AEBko Giza Genetikako Elkarteak eskatu egin zuen txosten bat egin zedin aztertzeko elkarteak berak iraganean izandako jarrera arrazakerian eta beste bidegabekeria batzuetan. (Argazkia: PDBVerlag – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Ideia eugenesikoak txertatuta zeuden AEBko zientzian, politikan eta gizartean XX. mendearen hasieran. Eugenesiak defendatzen du desiragarriak ez diren ezaugarriak ezabatu egin behar direla gizakion gene-ondaretik. Hala, gizadi osasuntsuago eta hobeagoa lortuko omen da. Praktikan behartutako antzutzea eta genozidioa bultzatu ziren “desegokiak” ziren pertsonen ugaritzea eragozteko, jada existitzen ziren aurreiritziei aitzakia genetiko bat jarrita. Naziek egindako basakeriak ezagutzeak –bide batez, AEBko politiketan oinarritu ziren– eugenesiaren gainbehera eragin bazuen ere, Ipar Karolinak eta Georgiak eutsi egin zietan halako programei. Orotara, AEBn 70.000 pertsona behartu ziren antzu bihurtzera eta, adibidez, Ipar Karolinan 1960ko hamarkadan antzutze behartua izan zuten pertsonen %60 emakume beltzak izan ziren. Ondorioz, giza genetikaren ikerkuntza eztabaidagarri bilakatu zen II. Mundu Gerraren ostean eta, jakintza-arlo honen ospea berreskuratzeko, ASHG elkartea sortu zen 1948. urtean. Hala ere, elkartea ez zen gai izan eugenesiatik aldentzeko eta elkartearen hastapenetako hainbat lider eugenesiaren aldekoak izan ziren edo lidergo-postuak izan zituzten elkarte eugenesikoetan.

Giza genetika pertsonak gutxiesteko

1960-1970 hamarkadetan, giza genetika modu gaiztoan eta okerrean erabili zen diskriminazioa eta arrazismoa justifikatzeko. Besteak beste, zabaldu egin zen baztertutako taldeetako pertsonak intelektualki gutxiago zirela balio apalagoko geneak zituztelako, edo sustatu egin zen beltzen aurkako diskriminazioa anemia faltziformea aitzakia hartuta. Azken adibide honi erreparatuko diogu. Anemia faltziformea anemia mota bat da zeinean globulu gorriak igitai itxura hartzen duten eta, ondorioz, globuluek oxigeno gutxiago garraiatzen duten. Anemia hau afrikar jatorriko pertsonetan da ohikoagoa, malariaren aurrean abantaila ebolutibo bat delako. Bada, anemia faltziformearen inguruko desinformazioa erabili zen baheketa bidegabeak egiteko eta gomendio okerrak emateko eta, ondorioz, AEBko komunitate beltzari ukatu egin zitzaion aseguruak eskuratzea, kirolean parte hartzea eta lana lortzea; eta komunitate beltzaren beldurra baliatu zuten iruzurtiek dirua irabazteko. ASHG elkarteak batzorde bat eratu bazuen ere genetikak gai sozial eta politikoetan zuen eragina aztertzeko, batzordeak huts egin zuen garaiko gai gakoen inguruan iritzia emateko orduan.

2. irudia: eugenesia, arrazismoa eta bestelako bazterketak izan ditu hizpide txostenak. (Argazkia: WikiImages – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Giza genetika garatzen joan zen heinean, garrantzitsuagoa bilakatu zen ikerkuntza eta metodo genetikoen inplikazio etikoak aztertzea. Giza Genomaren Dibertsitatearen Egitasmoak zalantzak piztu zituen, lortutako emaitzak erabili zitezkeelako gene-informazioan oinarritutako diskriminazioa hauspotzeko. Izan ere, hainbat talde indigenak proiektu horren aurka egin zuten, historikoki modu okerrean erabili baita indigenen gene-informazioa. Horren adibide da Arizonako Unibertsitateak Havasupai tribuarekin egindako ikerketa bat. 1990 eta 1994 urteen artean Arizonako Unibertsitateak Havasupai tribuko DNA laginak jaso zituen II motako diabetesa ikertzeko, tribu horretan altua baitzen diabetes mota horren kopurua. Ikerketak ez zuen lotura genetikorik aurkitu eta, horretarako baimena eman ez bazuten ere, gero laginak erabili ziren eskizofrenia, migrazioa eta endogamia ikertzeko, tribu horrentzat tabuak diren gaiak, hain zuzen ere. ASHG elkarteak aintzat hartu zituen kezka horiek guztiak eta gida bat argitaratu zuen azaltzeko gene-probetatik lortutako informazioak nola hauspotu zezakeen diskriminazioa. Gainera, gene-informazioan oinarritutako diskriminazioa eragozteko legearen babesle garrantzitsua izan zen. Lege honek norbanakoak babesten ditu ugazabek eta osasun-aseguruek gene-informazioan oinarrituta egin dezaketen diskriminaziotik.

Giza Genomaren Egitasmoak argi utzi bazuen ere ez dagoela oinarri genetikorik gizakietan arrazak daudela esaten jarraitzeko, norbanako eta erakunde batzuk jarraitzen dute arrazen arteko hierarkiak daudela zabaltzen. Ideia horiek gogor kritikatu dira eta ASHG elkarteak adierazpen irmoak egin ditu arrazismoaren aurka. Gainera, elkarteak hainbat egitasmo jarri ditu martxan gene-ikerkuntzan baztertu diren komunitateen parte hartzea sustatzeko eta bermatzeko.

3. irudia: giza genetikak onuragarria izan behar du leku guztietako pertsonentzat. (Argazkia: muktinathbista369 – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

ASHG elkarteko zuzendaritzak onartu du txostena apalgarria eta mingarria dela. Hala, egindako kalteak onartu ditu eta zintzo eskatu du barkamena, elkarteko sortzailetako batzuek, lehendakari ohiek eta beste lider batzuek eugenesia bultzatu izanagatik. Era berean, barkamena eskatu du elkarteak izandako isiltasunagatik genetika erabili denean diskriminazioa eta arrazismoa elikatzeko. Zuzendaritzak salatzen du genetika erabili izana kalte sistemikoak eragiteagatik baztertutako komunitate askori, besteak beste arrazan, jatorrian, erlijioan edo gaitasunetan oinarritutako bazterketak, edo indigenek edo LGTBIQ+ kolektiboak jasotako bazterketak. Jakitun dira txostenak ezin dituela guztiz barneratu komunitate eta norbanakoei egindako kalte espezifikoak. Hala ere, azpimarratu dute aipatutako bidegabekeriak eta kalteak eragina izan zutela pertsonen bizitzetan, giza genetikarien ekarpena edo gelditasuna dela eta. Hala, txostenak gomendatzen dituen aldaketei ekingo die elkarteak. Espero dute hausnarketarako baliagarria izatea elkarteko aldizkarian argitaratzea txosten hori eta egindako kalteen onarpena, literatura zientifikoan erregistratuta geldituko baita. Gaineratu dute giza genetika oso baliagarria denez –osasunean eta gizartean eragin onuragarriak baititu–, ikerketa horrek onura ekarriko badu, esperientzia eta ikuspuntu anitzak barneratu eta sustatu beharko dituela. Hala, giza genetikaren ikerkuntzara erakarri beharko dira jatorri guztietako ikertzaile eta parte hartzaileak, eta eskuratu egin beharko da komunitate guztien konfiantza.

Laburbilduz, esan daiteke giza genetika, iraganean, komunitate jakinei kalteak egiteko erabili dela, giza genetikari batzuen konplizitatearekin edo epeltasunarekin. Azken hamarkadetan, aldiz, giza genetikariak eginkizun aktiboagoa izan dute giza genetikaren erabilera maltzurrari aurre egiteko. ASHG elkarteak egin duen ariketa eredugarria izan da, zintzotasunez eta modu kritikoan aztertu baitu egindakoa, erantzukizunak onartuta eta oinarriak jarrita berriro errepika ez dadin. Egin dutena laudagarria da, bai zientzia arduratsua egiterako orduan, bai bidezko gizarte bat eraikitzeko.

Erreferentzia bibliografikoak:

• Korf, B.R. et al. (2023). Celebrating excellence, acknowledging past harms: Both are vital parts of ASHG’s continuing journey to advance human genetics. The American Journal of Human Genetics, 110, 371–372. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ajhg.2023.02.007.
• American Society of Human Genetics Board of Directors (2023). On the report of the ASHG ‘‘Facing Our History—Building an Equitable Future’’ initiative. The American Journal of Human Genetics, 110, 375–376. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ajhg.2023.02.006.
• Jacson, C.S. et al. (2023). Facing Our History—Building an Equitable Future. The American Journal of Human Genetics, 110, 377–395. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ajhg.2023.02.005.

Egileaz:

Koldo Garcia (@koldotxu), genetikan doktorea, Biodonostia Osasun Ikerketa Institutuko Dibulgazio eta Kultura Zientifikoko arduraduna da eta Edonola gunean genetika eta genomika jorratzen ditu.

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Las dunas son una de las morfologías más abundantes y reconocibles en nuestro Sistema Solar. No solo las conocemos en la Tierra, sino que también las hemos observado en otros planetas como Marte o Venus, así como en lugares más exóticos como pueden ser en Ío o el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko que, a pesar de no tener una atmósfera como la nuestra, son capaces de generar estas formas.

Incluso en Titán -el satélite de Saturno- observamos dunas en las que los granos que las conforman ni siquiera son de arena y probablemente lo sean de cristales de compuestos orgánicos -formados gracias a las bajas temperaturas-, algo realmente exótico e imposible bajo las condiciones de nuestro planeta, pero cuyo comportamiento es similar al de los granos de arena a los que estamos tan acostumbrados.

La arena que forma las dunas es un material granular capaz de autoorganizarse de tal manera que puede llegar a formar patrones ordenados y estructuras de manera espontánea, algo que podemos ver en la manera en la que las dunas se organizan y evolucionan en respuesta a factores ambientales tales como el suministro de sedimentos o a la velocidad y la dirección del viento.

A la izquierda, dos campos de dunas en Titán. A la derecha, dos en la Tierra. Como podemos ver a través de estas imágenes, las morfologías son tan diferentes que más allá de la resolución y la calidad de las imágenes, tendríamos grandes dificultades para distinguir las dunas de Titán de las de nuestro propio planeta. Imagen cortesía de NASA/JPL–Caltech/ASI/ESA and USGS/ESA.

Y es que quizás cabría esperar que cuando sopla el viento sobre una superficie más o menos plana, la arena iría dispersándose de una manera aleatoria, pero cualquier perturbación, como la presencia de un obstáculo, permite que la arena empiece a amontonarse y poco a poco dar lugar a la formación de las dunas.

Siendo estas una forma tan ubicua en nuestro entorno planetario, ¿podrían ser usadas de alguna manera las dunas para comprender mejor los cambios climáticos y ambientales? Un equipo de la Universidad de Stanford acaba de publicar un estudio en la revista Geology titulado “Dune Interactions Record Changes in Boundary Conditions” que propone el uso de una serie de medidas y técnicas que aplicadas sobre las imágenes de dunas tomadas desde la órbita pueden ayudarnos a desentrañar los cambios que han ocurrido en los planetas y, quien sabe, si incluso poder llegar a correlacionar algunos con los observados en el nuestro propio.

El estudio de la morfología de las dunas ofrece una clara ventaja frente a otras técnicas de que requieren o bien contacto o instrumentos más complejos, y es que las dunas son visibles con cámaras “convencionales” -en el sentido del rango de luz visible- y en el caso de las misiones orbitales se pueden tomar numerosas imágenes que incluso nos pueden llegar a permitir reconstruir su forma tridimensional y si la misión dura lo suficiente, estudiar su movimiento en la actualidad.

Imagen de un campo de dunas en el interior del cráter Proctor, en Marte tomada por el instrumento HiRISE de la Mars Reconaissance Orbiter. Imagen cortesía de NASA/JPL-Caltech/UArizona.

En este nuevo artículo los investigadores han trabajado sobre 46 campos de dunas existentes en la Tierra y en Marte midiendo la longitud y cresta de las dunas, así como los puntos donde dos o más dunas interactúan entre sí. Para este equipo, un gran número de interacciones entre las dunas suponen un reciente cambio en las condiciones ambientales del campo de dunas, algo que puede reflejar cambios en el patrón de los vientos dominantes o en el suministro de arena, por ejemplo. Y al revés, cuantas menores son las interacciones hay entre las dunas, lo que reflejan es un estado de equilibrio del campo de dunas con las condiciones ambientales actuales.

Además, las orientaciones de la cresta de las dunas suelen mostrar su dirección de movimiento dominante sobre escalas temporales relativamente largas -a veces incluso de varios miles de años-, pero también se pueden estudiar fenómenos de una mayor escala temporal como los ciclos de Milankovitch -variaciones periódicas en los parámetros orbitales de los planetas y satélites que tienen como consecuencia la alteración del clima a lo largo de escalas de decenas o cientos de miles de años y que suelen estar relacionados con la excentricidad orbital, la precesión y la inclinación del eje de rotación- o incluso menores, en el caso de grandes sistemas tormentosos capaces de alterar el estado de equilibrio de los campos de dunas, a partir de la formación de otras morfologías dunares.

Algunas de las líneas que cruzan de manera plana y diagonal el afloramiento en primer plano representan parte de la estructura interna de unas dunas del Jurásico que quedaron fosilizadas permitiéndonos hoy que podamos estudiarlas. En concreto este afloramiento corresponde con la Navajo Sandstone presente en el Zion National Park de los Estados Unidos. Cortesía de Annie Scott y el USGS.

Estos estudios sobre las dunas nos podrían ayudar en el futuro a conocer, por ejemplo, como ha cambiado el clima en Marte, permitiendo a los científicos buscar zonas más prometedoras donde puedan existir depósitos de hielo que pudieran ser accesibles para las misiones humanas que viajen al planeta rojo, pero también a comprender mejor la dinámica de las dunas en nuestro planeta.

Este último punto nos abriría una puerta a interpretar de una manera más acertada el registro rocoso de la Tierra, ya que en la actualidad no solo vemos las dunas activas en la superficie, sino que también somos capaces de estudiar los campos de dunas fósiles gracias a la estructura interna de estas que a veces ha fosilizado y pasado a formar parte de las rocas, permitiéndonos hacer mejores interpretaciones ambientales.

Sin duda, y aunque a veces parezca difícil, a través de la geología planetaria no solo podemos conocer mejor otros lugares del Sistema Solar, sino también, aplicando las mismas técnicas y conocimientos, mejorar lo que sabemos sobre la historia de la Tierra.

Referencias:

Marvin, M. Colin, Mathieu G.A. Lapôtre, Andrew Gunn, Mackenzie Day, y Alejandro Soto (2023) Dune Interactions Record Changes in Boundary Conditions Geology doi: 10.1130/G51264.1.

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

El artículo Las dunas como registro de cambio climático y ambiental se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Ikerketa berri batek erakutsi du itsasoko mikrobioek mintz gehigarri bat erabiltzen dutela, noizbait digestio funtzioak izan zituena, fotosintesiaren errendimendua handitzeko.

Fotosintesia aipatzean burura datorren lehenengo gauza oihan tropikal sarri bat izan liteke, edo lurreko beste landaredi berde bat agian. Hala ere, ozeanoak betetzen dituzten fitoplankton hodeiak dira prozesu horren bultzatzaile nagusiak naturan. Landareen antzeko uretako mikrobio zelulabakarrek atmosferaren oxigenoaren % 50 baino gehiago sortzen dute, eta karbono dioxidoaren ia erdia xurgatzen dute, ondoren glukosa, koipeak, proteinak eta ozeanoen elikadura sarea hornitzen duten beste molekula organiko batzuk bihurtzeko.

Irudia: diatomeo izeneko uretako mikrobioak, forma korapilatsukoak, oso eraginkorrak dira fotosintesiaren bidez karbono dioxidoa molekula organiko bihurtzeko. (Iturria: Steve Gschmeissner/Science Source; Quanta Magazinek moldatua)

Current Biology aldizkarian argitaratu berri den azterlan batek aurrekaririk gabeko efizientzia fotosintetiko horren iturria zehaztu du, zientzialariak aspalditik harritu izan dituena. Ikerketa berriak erakutsi zuenez, fitoplanktonetako batzuek barne mintz gehigarri bat dute, «protoi bonba» entzima bat daramana, karbono dioxidoa beste substantzia batzuk bihurtzeko duten gaitasuna indartzen duena. Badirudi proteina aldaketa horren ondoriozko hobekuntzek aireko oxigenoaren ia % 12 eta ozeanoan «finkatutako» (konposatu organikoetan blokeatutako) karbono guztiaren % 25 ekoizten laguntzen dutela.

Harrigarria bada ere, badirudi berrikuntza fotosintetiko horrek kasualitatez eboluzionatu duela, fitoplanktonaren arbasoak digestiorako erabiltzen zuen mintz proteina batetik abiatuta. Fotosintesian zelulen efizientzia azaltzeaz gain, lan berriari esker, baieztatu liteke fitoplankton hori protozoo baten eta alga gorri erresiliente baten arteko aliantza sinbiotiko batetik sortu zela.

«Harrigarria iruditzen zait duela hamarkada askotatik ezagutzen dugun protoi entzima bat Lurrean hain fenomeno erabakigarria mantentzearen erantzule izatea», dio Dennis Brown, Harvardeko Medikuntza Eskolako biologo zelularrak; mintz proteinen funtzioak aztertzen ditu, eta ez da azterlanean inplikatuta egon.

Ikertzaileek bazekiten fitoplankton mota jakin batzuk (diatomeoak, dinoflagelatuak eta kokolitoforoak) beren gaitasun fotosintetiko bikainengatik nabarmentzen direla. Zelula horiek oso trebeak dira ingurunetik karbono dioxidoa xurgatzen eta kloroplastoetara bideratzen fotosintesirako, baina horretan hain onak izatearen arrazoi zehatzak ez zeuden oso argi. Hala ere, fitoplankton talde horien ezaugarri bereizgarri bakarra da beren kloroplastoen inguruan mintz gehigarri bat dutela.

Duela zazpi urte, Daniel Yee mikrobiologoa, azterlan berriaren lehen egilea, diatomeoak ikasten ari zen San Diegon, Kaliforniako Unibertsitateko Scripps Ozeanography Erakundean doktoretza egiteko. Haren aztergaia ez zen fotosintesia; ulertu nahi zuen diatomeoek barne azidotasuna nola erregulatzen zuten mantenugaiak biltegiratzen laguntzeko eta silize horma zelular erresistentea eraikitzeko. Baina behin eta berriz egiten zuen topo kloroplasto inguruko mintz gehigarriarekin.

Ikasi zuen mintz gehigarri hori digestio ekintza zahar baten hondar huts gisa hartzen zutela, oro har, ikertzaileek. Zientzialariek hipotesi hau planteatu zuten: duela 200 bat milioi urte, protozoo harrapari batek oturuntza bat egin nahi izan zuen alga fotosintetiko zelulabakar batekin. Protozooak alga erresilientea janari bakuolo izeneko mintzezko egitura batean bildu zuen digeritzeko, baina, arrazoi ezezagunengatik, digestioa ez zen gertatu. Horren ordez, alga bizirik atera, eta protozooaren lagun sinbiotiko bihurtu zen, eta haren fotosintesiaren fruituekin elikatzen zuen. Elkartze hori estuagoa egin zen belaunaldiz belaunaldi; bi batean erako organismo berriak eboluzionatu egin zuen, gaur egun ezagutzen ditugun diatomeoak bihurtzeraino. Baina janari bakuoloa izandako mintz geruza gehigarria ez zen desagertu.

1990eko hamarkadaren amaieran, zientzialari batzuek hipotesi hau planteatu zuten: litekeena zen janari bakuolo izandakoak artean mintzez gaindiko proteina bat izatea, protoi bonba deritzona. Protoi bonbak oso molekula moldakorrak dira, organismoetan hainbat zereginetan espezializatu daitezkeenak, digestiotik hasi eta odolaren azidotasuna erregulatu eta neuronei seinaleak bidaltzen laguntzeraino. Martin Tresguerres mikrobiologoak azaldu du; azterlan berriaren egilekide nagusia eta Yeeren tesiaren zuzendari izandakoa da UCSDn. Ugaztunetan, protoi bonben mota batek oso korrosiboak diren baldintza azidoak sor ditzake hezurren eremuetan, haien egitura mineralizatua deskonposatzeko eta denborarekin disolbatzeko.

Yee konturatu zen protoi bonbak berak ere laguntzen diela diatomeoei silizezko oskol erresistentea fabrikatzen. Baina protoi bonbaren aldakortasuna eta kloroplastoarekin duen zuzeneko lotura kontuan hartuta, konbentzituta zegoen zer edo zer gehiago egiten zuela.

Biologia molekularreko tekniken konbinazio bat erabiliz, Yeek eta bere taldea baieztatu zuten fitoplanktonaren kloroplastoaren inguruko mintz gehigarriak protoi bonba aktibo eta funtzional bat duela, VHA izenekoa, eta sarritan funtzio digestiboa betetzen duela janari bakuoloetan. Are gehiago, protoi bonba proteina fluoreszente batekin fusionatu zuten, denbora errealean funtzionatzen ikusi ahal izateko. Haien behaketek teoria endosinbiotikoa babestu zuten; hots, diatomeoek kloroplastoen inguruan mintz gehigarria eskuratu zuten modua.

Yeek, Tresguerresek eta euren lankideek, gainera, jakin nahi zuten protoi bonbak nola eragin ziezaiokeen kloroplastoaren jarduera fotosintetikoari. Hori jakiteko, farmako inhibitzaile bat erabili zuten, A konkanamizina, protoi bonbaren funtzionamendua gelditzeko; bitartean, fitoplanktonak zenbat karbono hartzen jarraitzen zuen kontrolatzen zuten, karbonatoak eratuz eta oxigenoa sortuz. Ikusi zutenez, protoi bonbaren inhibizioak nabarmen murriztu zuen bai karbono finkapena, baita zeluletako oxigeno ekoizpena ere.

Lan osagarriekin, ulertu zuten bonbak fotosintesia hobetzen zuela, karbonoa kloroplastoetatik hurbil kontzentratzen baitzuen. Bonbak protoiak transferitzen zituen zitoplasmatik mintz estraren eta kloroplastoaren arteko espaziora. Konpartimentu horretan azidotasuna handitzen zenez, karbono gehiago zabaltzen zen konpartimentuan (bikarbonato ioi gisa), hura neutralizatzeko. Entzimek bikarbonatoa berriz ere karbono dioxido bihurtzen zuten; kloroplastoaren karbonoa finkatzeko entzimetatik gertu zegoen orduan karbono dioxidoa, komeni zen bezala.

Diatomeoen banaketari buruzko estatistikak eta ozeano global osoan mintz gehigarria duen beste fitoplankton bat erabiliz, ikertzaileek ondorioztatu zuten VHA mintz proteinaren efizientzia handitzeak Lurreko oxigeno atmosferikoaren ia % 12 ordezkatzen duela. Urtero finkatutako karbono ozeaniko guztiaren % 7 eta % 25 arteko ekarpena ere egiten du. Alegia, gutxienez 3.500 milioi tona karbono, munduko abiazioak urtero igortzen duena baino ia lau aldiz gehiago. Ikertzaileen estimazioaren goi muturrean, VHA urtean 13.500 milioi tona karbono atxikitzearen erantzule izan liteke.

Zientzialariek, orain, faktore hori beste gogoeta batzuei gehitu diezaiekete, atmosferako karbono dioxidoak molekula organikoetan finkatzeko duen azkartasunean klima aldaketak dituen ondorioak zenbatestean, eta horrek zehazten du planetak zer abiaduratan jarraituko duen berotzen. Beste eztabaida batekin ere lotzen da: ea ozeanoaren azidotasunean gertatzen diren aldaketek karbonoa finkatzeko eta oxigenoa ekoizteko tasetan zuzenean eragingo ote duten. Yeek dioenez, zientzialariak pentsatzen has daitezke ea aurkitu berri den mekanismoan oinarritutako soluzio bioteknologikoek karbonoa bahitzeko prozesua hobetu dezaketen, klima aldaketa mugatzeko.

Yee doktoratu ondoko bekaduna da orain Grenobleko Ikerketa Zientifikoko Frantziako Zentro Nazionaleko Zelulen eta Landareen Fisiologiako Laborategian, eta harro dago bere taldeak mekanismo berri bat eskaini ahal izan duelako ikuspuntu ekologikotik hain garrantzitsua den izaki fotosintesia nola gertatzen den jakiteko.

“Baina, aldi berean, ohartzen gara”, dio, “zenbat eta gehiago ikasi, orduan eta gutxiago dakigula”.

Jatorrizko artikulua:

Saugat Bolakhe (2023). Microbes Gained Photosynthesis Superpowers From a ‘Proton Pump’, Quanta Magazine, 2023ko uztailaren 5a. Quanta Magazine aldizkariaren baimenarekin berrinprimatua.

Itzulpena:

UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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numérica

J. Robert Oppenheimer (izquierda) y el matemático John von Neumann (derecha), cuyos trabajos sentaron las bases de la simulación numérica moderna.

Uno de los grandes avances tecnológicos de la Segunda Guerra Mundial fue la creación de la bomba atómica. La película de Christopher Nolan Oppenheimer recoge ese momento histórico en el que la ciencia ocupó las portadas de todos los periódicos del mundo. Para conseguir un bomba tan mortífera, el gobierno de los EE. UU. reclutó a los mejores científicos de la época en unas instalaciones secretas (Los Alamos Scientific Laboratory, actualmente Los Alamos National Laboratory_). Allí dieron forma al Proyecto Manhattan (1942-1946).

La primera detonación de la bomba atómica, la prueba Trinity se produjo el 16 de julio de 1945.

Pero en Los Álamos ocurrieron muchas más cosas. Entre ellas, el avance tecnológico que hizo posible el uso de computadoras para la simulación numérica, algo que permitiría predecir el efecto de las potentísimas ondas de choque del artefacto que estaban creando. Sobre el papel, existía una mínima probabilidad de que generaran un efecto en cadena que acabaría con el mundo.

Evolución de la bola de fuego de la prueba Trinity, comparada con el Empire State Building a escala.
Alex WellersteinCálculo de las ondas de choque de la bomba

Lo menos conocido de lo que ocurrió en Los Álamos es que el desarrollo de la bomba atómica (y años posteriores) fue el origen de la dinámica de fluidos computacional (término acuñado por Chia-Kun Chu probablemente a partir de 1960). Esta rama de la Mecánica de Fluidos se basa en el uso de computadoras –a través de algoritmos– para resolver problemas hidrodinámicos. Entre ellos, claro, las ondas de choque que genera una bomba atómica.

Gran explosión convencional. La onda de choque aparece como una línea nítida alejada de la bola de fuego.
Stuhmiller J.H., Phillips Y.Y., and Richmond D.R. (1991) The Physics and Mechanisms of Primary Blast Injury. In: Bellamy R.F., Zajtchuk R., eds. Conventional Warfare: Ballistic, Blast, and Burn Injuries. Washington DC: Office of the Surgeon General of the US Army; 241-270.

Los científicos del Proyecto Manhattan no solo desarrollaron las herramientas numéricas para describir las ondas de choque debido a las explosiones. También el uso de computadoras para realizar la complejidad de los cálculos. Los trabajos del matemático John von Neumann sentaron las bases para la fundación moderna de la simulación numérica.

John von Neumann trabajó en el Proyecto Manhattan como asesor en la División Teórica. El líder de dicha división fue Hans Bethe. De 1941 a 1943, Von Neumann elaboro varios informes para el gobierno de los EE. UU. sobre teoría de ondas de choque, detonaciones y ondas de choque oblicuas.

“Estoy pensando en computadoras”

Recordemos que la bomba desarrollada (de tipo implosión) consistía en una esfera de plutonio rodeada de explosivos. Las cargas, al explosionar, comprimían el núcleo causando la fisión de los átomos. La reacción nuclear descontrolada provocaba la explosión y destrucción total del perímetro.

El mayor desafío de la implosión del núcleo fue diseñar los explosivos que garantizaran una onda de choque simétrica. Los científicos se percataron de que las simplificaciones teóricas eran totalmente inadecuadas. La manera de tratar las complejas ecuaciones era resolverlas numéricamente.

“Estoy pensando en algo mucho más importante que las bombas. Estoy pensando en computadoras”.

John von Neumann.

La aportación más ingeniosa del matemático se produjo en 1944. John von Neumman se percato del potencial que podrían tener las computadoras electrónicas. Por aquellos años la Universidad de Pensilvania también desarrollaba el ENIAC, el primer ordenador digital de propósito general de la historia. Hasta aquel momento el término “computadora” se refería a “persona que realiza cálculos matemáticos”.

Equipo de tabulación de tarjetas de IBM 601 durante el proyecto Manhattan.
Los Alamos National Laboratory

En abril de ese año llegaron a Los Álamos las primeras computadoras IBM 601, calculadoras basadas en tarjetas perforadas. Para resolver numéricamente las ecuaciones fluido-dinámicas, primero se traducían a un sistema de ecuaciones algebraicas. Luego dicho sistema se codificaba en las tarjetas y se enviaban en lotes a través de una secuencia de computadoras.

John von Neumann pasó dos semanas cableando las computadoras y familiarizándose con los cálculos. Richard Feynmann estuvo a cargo de la codificación. Finalmente, el primer informe sobre simulación numérica fue publicado el 20 de junio de 1944.

Los físicos John von Neumann, Richard Feynman y Stanisław Ulam (de izquierda a derecha).
Los Alamos National LaboratoryLa importancia de la estabilidad numérica

Se utilizaron dos métodos numéricos para el cómputo de las ondas de choque: el shock fitting desarrollado por Rudolf Peierls y el shock capturing por Von Neumann. Sin embargo, el método de Von Neumann falló catastróficamente. Era necesario añadirle disipación a la onda de choque para que fuera estable.

A raíz de esto, en 1950 logro mejorar su método (artificial viscosity method) y formalizar una teoría para la estabilidad numérica (Von Neumann stability analysis).

Tras el Proyecto Manhattan y hasta su muerte en 1957, Von Neumann participó en el diseño de la EDVAC. Desarrolló una arquitectura de computadoras propia y la IAS machine. Finalmente, encontró un uso hoy sobradamente conocido para las computadoras: la predicción meteorológica.

El MANIAC y la era IBM

Finalizada la Segunda Guerra Mundial, Los Álamos siguió trabajando en el diseño y perfeccionamiento de armas nucleares. También la construcción de la computadora MANIAC I en 1949. Uno de los objetivos era simular las condiciones necesarias para detonar una bomba H tipo Teller-Ulam. Los cálculos previos se realizaron con el ENIAC, pero no fueron concluyentes.

Con la llegada de las grandes computadoras de la compañía IBM en 1953 a los Álamos, el grupo T-3, liderado por Francis Harlow, propició otra gran revolución en la dinámica de fluidos computacional.

La revolución numérica tras la bomba atómica

Durante más de tres décadas desarrollaron métodos numéricos que aún a día de hoy son referentes. Destacan la formulación Streamfunction-Vorticity para flujos incompresibles 2D, el método Marker-and-cell para flujos con lámina libre y el modelo de turbulencia k-epsilon. Aunque la versión final de este modelo se debe a Launder y Spalding (1972), del Imperial College London.

Simulación del flujo de aire en una calle encajonada.
Hotchkiss R.S. and Harlow F.H. (1973), Air pollution transport in street canyons, EPA-R473-029.

La aplicación de los métodos desarrollados por el grupo fue diversa. Desde la refracción de ondas de choque sobre interfaces oblicuas, formación de resaltos hidráulicos, hasta flujo relativista para colisiones de iones pesados.

Merece la pena destacar el trabajo de Reed y Hill en 1973. Desarrollaron la primera versión de un método de Galerkin discontinuo para resolver la ecuación de transporte de neutrones, e,cuación que describe el flujo de neutrones a través de un medio fisible no homogéneo, como en un reactor nuclear.

Lo vivido en Los Álamos desde su creación fue una verdadera explosión –tanto metafórica como literal– de ingenio para resolver los complejos cálculos. Allí, grandes genios desarrollaron una nueva manera de proceder con los problemas hidrodinámicos e inspiraron a muchos otros científicos sobre la modelización numérica sin la que hoy en día difícilmente podríamos explicar el mundo.

Sobre el autor: Víctor Javier Llorente Lázaro, Investigador en Matemática Aplicada, Universidad de Granada

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

El artículo Lo que ‘Oppenheimer’ no cuenta se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irati Diez Virto

Asteon zientzia begi-bistan igandeetako gehigarria da. Astean zehar sarean zientzia euskaraz jorratu duten artikuluak biltzen ditugu. Begi-bistan duguna jaso eta laburbiltzea da gure helburua.

Psikologia

Ibane Aizpurua psikoneuroimmunologiako ikertzailea, eta tesia egiten dabil gai horren inguruan. Psikoneuroimmunologia da prozesu psikologikoen, eta nerbio- eta immunitate-sistemen arteko elkarreragina eta horrek osasunarekin duen erlazioa aztertzen duen zientzia. Aizpuruak zehazki bularreko minbiziaren biziraupenarekin erlazionatutako faktore psikosozialak ikertzen ditu. Bere esanetan, esku-hartzeak diseinatzerakoan, ezinbestean hartu behar da kontuan faktore sozioekonomikoek eta kulturalek osasunean duten pisua. Datuak Zientzia Kaieran: Ibane Aizpurua, psikoneuroimmunologiako ikertzailea: “Prozesu psikosozialen eta osasunaren arteko elkarreragina ezagutu nahi dugu”.

Klima-aldaketa

Apirilean ozeanoen batez besteko tenperaturaren errekor guztiak hautsi ziren AEBetako Ozeano eta Atmosferaren Administrazio Nazionalak (NOAA) argitaratutako txosten baten arabera. Jon Saenz Agirre EHUko Fisika saileko irakasleak  ozeanoen eta atmosferaren arteko loturak ikertzen ditu, eta bere esanetan, ozeanoaren berotzearen erantzule nagusia karbono dioxidoa da. Karbono dioxidoak uhin-luzera luzeko energiaren fluxua handitzen du ozeanoan, ondorioz, energia gehiago hartzen du. Prozesu horrek itsas maila igotzea eragingo du, zabaltze prozesuaren eraginez eta baita izotza urtzearen eraginez. Informazio gehiago Berrian.

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Hondakin plastikoak erabiliz xaboia egiteko metodoa garatu dute AEBtako Virginia Tech unibertsitatean. Zehazki, sulfaktanteak sintetizatzea lortu dute plastikoetatik eratorrita, eta azaldu dute substantzia horietatik xaboia, detergentea, eta balio handiko beste produktu batzuk ere lortu daitezkeela. Polietilenotik xaboia lortzeko prozesuan zehar, polietilenoa deskonposatu eta argizariak lortu dituzte. Ondoren, saponifikazioaren eta beste prozesu batzuen bidez, xaboia lortu dute emaitza modura. Datuak Elhuyar aldizkarian.

Matematika

Naturan aurki daitezkeen egiturak, matematikoki, modu jakin batean erlazionatutako zenbait kurbaren multzoak dira. Egitura horien adibide dira, esaterako, maskorrak. Maskorrak helize koniko batean zehar tamainaz handitzen doan kurba itxi eta leun bat marrazten lortzen diren gainazalak dira. Egitura hauek itsas hondoko presio altuak jasaten dituzte, eta baita olatuen talkak eta harraparitza ere. Dituzten propietateengatik interesgarria da naturako egitura hauek eta beste hainbat imitatzea. Informazio gehiago Zientzia Kaieran: Bidaia geometrikoa kurbetatik itsas maskorretara.

Osasuna

Magnetospirillum gryphiswaldense bakterioa eraldatu dute diagnostiko klinikoetan erabiltzeko. Bakterio hau ezaguna da magnetita-kristalak sintetizatzen dituelako, eta EHUren Magnetismoa eta Material Magnetikoak Taldeko ikertzaileek bakterio hau erabiltzea lortu dute, eremu magnetikoen bidez, tratatu beharreko lekura eramateko. Horretarako, bakterioa eraldatu dute haren hazkuntza-ingurunean elementu metalikoak  gehituta. Terbioa (Tb) eta gadolinioa (Gd) gehitu dizkiote, eta horrela, bakterioa fluoreszente eta kontraste bikoitzeko agente bihurtzea lortu dute. Azalpenak Elhuyar aldizkarian.

Paleontologia

Aranzadi Zientzia Elkarteak neandertalen arrastoak aurkitu ditu San Adriango kobazuloan. Harrizko tresnak eta jandako animalien hezurrak topatu dituzte, eta horietan oinarrituta, arkeologoek ondorioztatu dute duela 40.000 urtekoak direla gutxienez, eta neandertalen presentzia baieztatzen dutela koba horretan. Neandertalen arrastoak aurkitu dituzten lekurik garaiena da. San Adriango kobazuloa Zegamako aldetik ixten duen harresi bat dago, eta estalita zegoen lurraren azpian. Hura garbituta ikusi zuten pentsatzen zutena baino altuagoa zela harresia, zazpi metrokoa. Bertan metatutako sedimentuak arakatuz egin dute aurkikuntza. Informazio gehiago Gara egunkarian eta Elhuyar aldizkarian topatu daiteke.

Ingurumena

Ikerketa berri batek aztertu du zein arrazoik eragiten duten espezie jakin batzuek besteek baino arreta gehiago jasotzea. Hau ikertzeko, 3.007 espezie eukarioto hartu dituzte kontuan, ausaz hautatuak; tartean, animaliak, landareak eta onddoak. Eta begiratu dute zer erlazio dagoen interes sozialaren eta zientifikoaren artean, eta zenbaterainokoa den bakoitzari ematen zaion arreta zientifikoa. Datuak Elhuyar aldizkarian.

Biologia

Ziortza Guezuraga kazetariak urpean aurki daitezkeen armiarmen inguruan idatzi du Zientzia Kaieran. Animalia horietako bat da Trechalea extensa armiarma tropikala. Zientzialariek ikusi dute armiarma horrek dituen ile moduko egitura lodietan aire-geruza bat sortzen duela, eta geruza horren bidez, gai da ur azpian arnasa hartzeko. Gainera, geruza horrek bero-galera handia eragozten du. Beste espezie  batek, Argyroneta aquatica aire-burbuila bat eraikitzen du urpeko landareetan eta bertatik hartzen du airea arnasa hartu ahal izateko.

Astronomia

Izar-mota berri bat aurkitu dute HD 45166 izar bitarraren azken behaketatik abiatuta. Ikertzaileek uste dute magnetarren jatorria izan daitekeela. Magnetarrak hildako izarrak dira, dentsitate oso handikoak, eta eremu magnetiko indartsukoak. Izar horien jatorria ez zegoen argi, baina aurkikuntza honek lagun dezake zalantza hori argitzen. Aipatutako izar bitar horren behaketatik ondorioztatu dute izarretako bat Wolf-Rayet motakoa dela; bi Eguzkik halako masa du, eta eremu magnetiko oso handia. Izar horren eboluzioaren simulazioa egin dute, eta litekeena da supernoba baten modura lehertu eta magnetar bilakatzea. Azalpen guztiak Elhuyar aldizkarian.

Soziologia

Ikerketa berri batek gizateriak denbora zertan ematen duen kalkulatu du. 140 herrialdetako biztanleekin egin dute azterketa, eta 2000 eta 2019 urteen artean aisi-denboraren eta lan-denboraren erabileraren gainean jasotako datuak erabili dituzte. Ekintza guztiak hiru multzo handitan bildu dituzte, eta, era berean, 24 kategoriatan sailkatu dituzte. Lortutako emaitzen arabera, batez bestean, ohean 9,1 ordu ematen ditugu. Esnatuta gaudenean, berriz, gure burua zaintzeari eskaintzen diegu denbora gehien, hau da, giza adimenarentzat edota gorputzentzat emaitza zuzenak lortzeko jardueretan. Gainontzeko orduak mundua aldatzera, gizarte prozesuak antolatzera eta garraiora bideratzen ditugu. Datuak Zientzia Kaieran.

Egileaz:

Irati Diez Virto Biologian graduatu zen UPV/EHUn eta Plentziako Itsas Estazioan (PiE-UPV/EHU) tesia egiten dabil, euskal kostaldeko zetazeoen inguruan.

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Kutxa Fundazioa y el Donostia International Physics Center (DIPC) han ofrecido nuevamente en 2023 el ciclo de conferencias ZientziaKutxa, esta vez bajo el título “Rojo vivo”.

Prestigiosas científicas y científicos, a su vez grandes comunicadores, se dieron cita en la Sala Ruiz Balerdi de Kutxa Fundazioa para ofrecer charlas de divulgación sobre temas de actualidad científica o interés social.

El rojo en sus formas más intensas y evocadoras adquiere una notable presencia en este nuevo ciclo ZientziaKutxa, de ahí, el nombre “Rojo vivo” de este año. El color rojo produce una notable activación neuronal, efecto que se ve reflejado en diferentes elementos de la naturaleza y ámbitos del conocimiento científico. Por ejemplo, el hipnótico color de la lava de los volcanes en erupción que embelesa a geólogas y geólogas, esconde la presencia de hierro en estado oxidado. Y fue tras la explosión del volcán de Tambora y aquel “año sin verano”, que Polidori, médico personal de Byron, ideó la figura del vampiro, personaje que se ha alimentado de toda la mística en torno a otro ícono del rojo, la sangre. Un color que también se asocia con el calentamiento global y los escenarios en torno al cambio climático, invitando a la reflexión sobre la sostenibilidad de la vida en nuestro planeta.

Esta conferencia (“Volcanes que cambian la vida”, en castellano, aunque la presentación inicial sea en euskera) corre a cargo de Juana Vegas, geóloga y coordinadora del equipo de investigación en Patrimonio y Geodiversidad en el Instituto Geológico y Minero de España (IGME-CSIC).

Vegas ha participado en la emergencia de la erupción del volcán de la isla de La Palma (2021), y en la actualidad, está involucrada en la fase de recuperación con diversos proyectos de investigación. La conferencia muestra la importancia de convivir con los volcanes activos, comprender sus procesos y sus tiempos para la recuperación económica y social de los territorios volcánicos en el siglo XXI.

Edición realizada por César Tomé López

 

El artículo ZientziaKutxa 2023: Volcanes que cambian la vida se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.