Cuaderno de Cultura Científica

No es la primera vez que hablamos de cómics o novelas gráficas en la sección Matemoción del Cuaderno de Cultura Científica. De hecho, mi primera participación en el Cuaderno fue la serie de tres entradas sobre los cuadrados mágicos en la excelente novela gráfica Habibi (Astiberri, 2011), de Craig Thompson. Os dejo aquí los enlaces para quienes no habíais leído estas entradas: 1) Habibi y los cuadrados mágicos I; 2) Habibi y los cuadrados mágicos II; 3) Habibi y los cuadrados mágicos III.

En la presente entrada vamos a hablar de las matemáticas que aparecen en el magnífico cómic Ken Games (no es bueno decir la verdad), una trilogía publicada en los años 2009 y 2010 por la editorial francesa Dargaud, y la editorial española Diábolo, cuyo guión es del escritor, ilustrador y diseñador gráfico madrileño José Robledo, y los dibujos del dibujante e ilustrador de Talavera de la Reina (Toledo), Marcial Toledano.

Portadas de los tres volúmenes del cómic “Ken Games” (2009-10), de José Robledo (guión) y Marcial Toledano (dibujos)

El título de la trilogía, Ken Games, así como los títulos de cada uno de los tres volúmenes, que son el nombre o apellido de los tres protagonistas de la historia (Pierre, Feuille, Ciseaux), hacen referencia al juego “piedra-papel-tijera”, ya que en japonés el juego se llama “yan ken po” cuyo significada literal es “juego de puños”, en particular, “ken” es puño, mientras que en francés se llama “Pierre-Feuille-Ciseaux”.

En la historia la expresión “ken games”, que utilizaba el padre de uno de los personajes, Feuille, jugador de póquer y timador, era su forma de decir “hacer trampas”. La mentira es el tema principal de esta historia perteneciente al género negro.

Tres viñetas del segundo volumen, “Feuille”, del cómic “Ken Games”. Piedra/Pierre – Papel/Feuille – Tijeras/Ciseaux

Los tres protagonistas de la historia de Ken Games son Pierre Fermat, Thierry-Jean Feuille y Anne Parilou (Ciseaux), que además son los narradores en cada uno de los tres volúmenes de la serie, cuyas historias se van contando en paralelo a lo largo de los tres volúmenes. Aparentemente, los dos primeros son matemáticos, Pierre tiene una beca para investigar en el campo del álgebra y Thierry-Jean trabaja en un banco, mientras que Anne es Licenciada en Literatura y Filosofía, pero trabaja como maestra de primaria. Aunque, como sugiere el título, Ken Games, y el subtítulo, No es bueno decir la verdad, los tres mienten. Pierre es boxeador, Thierry-Jean jugador de póquer y Anne (Ciseaux) asesina a sueldo.

El narrador del primer volumen, cuyo título es Pierre, es naturalmente Pierre Fermat. Este volumen comienza con un combate y Pierre va narrando a la persona que lee la historia cual es su técnica para ganar los combates. Primero les cansa, no entra mucho en la pelea, se mueve mucho y esquiva sus golpes, y luego, cuando están cansados, evalúa que combinación de golpes tiene más probabilidades de llevarle a ganar el combate.

Una de las páginas iniciales del primer volumen, “Pierre”, del cómic “Ken Games”

Pierre comenta “Al terminar lo que yo siento no tiene mucho que ver con ganar, menos aún con vencer. Se parece más a resolver, como cuando resuelves un problema matemático y te demuestras de lo que eres capaz”.

Al finalizar el combate se le ve haciendo matemáticas sobre una revista de boxeo en el vestuario. Lo que ya nos muestra que alguna relación más tiene con las matemáticas, además del cálculo de probabilidades en el combate o que le apoden en el mundo pugilístico “Pierre el matemático”. Aunque si nos fijamos no es más que una sencilla ecuación de primer grado.

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Tras el monólogo interior introductorio de Pierre sobre el boxeo, que además nos sumerge en el mundo de la novela, o cómic, negro a través de uno de sus temas clásicos, como es el boxeo, se nos presenta a los tres personajes de la historia. Bueno, en realidad se presentan sus mentiras.

Mientras Pierre de Fermat estudiaba la licenciatura de matemáticas, su padre enfermó y este no tuvo más remedio que abandonar sus estudios. Sin embargo, mantuvo a todo su entorno, en particular, a su padre y a su mejor amigo, en la mentira de que seguía estudiando… presentándose a los exámenes, licenciándose y ganando una beca de investigación en el campo del álgebra. Poco a poco, para despejarse de la presión de cuidar a su padre enfermo, Pierre fue acercándose al mundo del boxeo.

Su padre, Marcel Fermat, también era matemático. Cuando nació su hijo le puso de nombre Pierre, jugando con el apellido “Fermat” del famoso matemático francés, Pierre de Fermat (1601-1665). Marcel celebró que el matemático inglés Andrew Wiles demostrase en 1995 el Último Teorema de Fermat.

Acuarela de Pierre realizada por Marcial Toledano

El matemático Pierre de Fermat escribió su famoso teorema en el estrecho margen del libro Arithmetica de Diofanto, justo al lado del problema 8 (libro II): “Dado un número que sea un cuadrado, descomponerlo como suma de otros dos números cuadrados”. Y el resultado de Fermat decía que la ecuación algebraica xn + yn = zn no tiene soluciones enteras positivas para n>2.

En sus propias palabras:

… [E]s imposible que un cubo se pueda expresar como una suma de dos cubos o que una potencia cuarta se escriba como una suma de potencias cuartas o, en general, que un número que sea una potencia de grado mayor que dos se pueda descomponer como suma de dos potencias del mismo grado. He encontrado una demostración verdaderamente maravillosa de este resultado pero este margen es demasiado estrecho para contenerla.

Sin embargo, la prueba de la no existencia de soluciones de la ecuación diofántica xn + yn = zn nunca se encontró, ni entre sus papeles, ni en sus cartas, y no fue hasta 1995 que se pudo demostrar completamente esta verdad matemática.

Una de las páginas finales del primer volumen, “Pierre”, del cómic “Ken Games”, en el que se le ve realizando, de nuevo, un examen de matemáticas en la facultad

Thierry-Jules Feuille, TJ, que es el mejor amigo de Pierre Fermat y que le conoció mientras estudiaban matemáticas, presenta a Pierre ante su novia, Anne, como “una especie de Euler, de esos matemáticos que directamente “ven” las cosas. En segundo ciclo optó por la rama de las matemáticas fundamentales”, y cuando Anne pregunta qué es eso, el propio Fermat, explica “Álgebra abstracta, Geometría algebraica, últimas tendencias en matemáticas, en quinto me especialicé en las matemáticas de la no linealidad”. Y TJ concluye “teoría del caos”.

TJ se está refiriendo al matemático suizo Leonhard Euler (1707-1783), el matemático más prolífico de todos los tiempos y una de las mentes más brillantes que han tenido las matemáticas.

Caricaturas de Fermat y Euler, pertenecientes a la exposición “El Rostro Humano de las Matemáticas”, que puede verse online en divulgamat

Thierry-Jules se especializó en “probabilidad, estadística y contabilidad” y aparentemente acabó trabajando en un banco y ganando mucho dinero. Sin embargo, su profesión de verdad es ser jugador profesional de póquer, para la cual tiene madera. Como explica al principio del segundo volumen, cuyo título es precisamente Feuille, él se ve a sí mismo, como una mezcla entre Laplace (de quien utiliza la teoría de probabilidades) y Doyle Brunson (mítico jugador de póquer de los años 50, a quien hace referencia para expresar que la psicología es una parte muy importante para ganar al póquer, saber evaluar el comportamiento de las personas con las que estás jugando).

TJ se está refiriendo al matemático francés Pierre-Simon Laplace (1749-1827), autor entre otros textos de la Mécanique Céleste (1799-1825) y la Théorie analytique des probabilités (1812).

Una de las páginas iniciales del segundo volumen, “Feuille”, del cómic “Ken Games”

Con Feuille tenemos el segundo tema clásico en el género negro, las partidas de póquer y sus apuestas. En el segundo volumen, TJ participa en el Torneo de Póquer Europeo, en el que el presentador de TV que está narrando lo que acontece en el torneo comenta “las cosas han cambiado en este juego en la última década. Los años de “forajidos de frontera” han dejado paso a un nuevo tipo de apostador, nutrido en póquer-online, y con conocimientos matemáticos”.

En el tercer volumen del cómic, Ciseaux, un TJ hundido y abandonado, le explica a su amigo Pierre que está trabajando en “una teoría matemática basada en sistemas masificadores de la entropía… la idea es que en lugar de buscar elementos reguladores que mantengan el sistema,… desarrollar sub-rutinas que lo minen deliberadamente. Poéticamente, lo llamo «matemáticas negativas»”, a lo que Pierre responde “interesante, toda la línea de trabajo basado en la destrucción del sistema en lugar de su conservación”.

Viñetas del tercer volumen, “Ciseaux”, de “Ken Games”, en las que TJ explica a Pierre la teoría matemática en la que está trabajando

El tercer personaje principal de esta historia del género negro es Anne Parilou, una Licenciada en Literatura y Filosofía, que según cree su pareja, TJ, trabaja como maestra de primaria. Poco después, Pierre descubre que Anne trabaja realmente de camarera, mientras busca una nueva escuela en la que trabajar, después de que la despidieran en la anterior. Pero todo es, de nuevo, una mentira. Anne es una asesina a sueldo, cuyo apodo es Ciseaux. Además, Anne aspira a ser una escritora de literatura infantil.

Es una asesina meticulosa. En relación a las matemáticas, cuando empieza a preparar el último trabajo para el que le contratan en la historia, ella, en su monólogo interior, dice “y de nuevo la maquinaria empieza a funcionar. Todo lo que entra por este lado del algoritmo, desaparece sin dejar rastro por el otro extremo” y concluye, “al final todo son matemáticas, ¿no, Pierre?”

Una de las páginas iniciales del tercer volumen, “Ciseaux”, del cómic “Ken Games”

El asesino, o asesina, a sueldo trabajando para la mafia es otro de los temas clásicos del género negro. Tenemos así tres grandes temas del género negro juntos, que acompañan a los tres personajes principales de la historia de Ken Games, en una interesante historia sobre perdedores, otro clásico del género negro, y las mentiras que van tejiendo alrededor de su fracasada vida.

Pero dejemos esta excelente historia escrita por Robledo y acompañada por unos brillantes dibujos realizados por Toledano, para que la disfruten las personas que se animen a leer el cómic, y finalicemos con algún comentario más sobre las matemáticas que aparecen en el mismo.

El ajedrez está presente a lo largo de toda la historia. En el primer volumen de Ken Games se produce un diálogo entre TJ y Pierre, importante para la historia, mientras juegan al ajedrez. En esa conversación hay varias menciones a las matemáticas… como que el ajedrez está relacionado con las matemáticas, pero, como dice Pierre, “todo tiene que ver con las matemáticas”.

Partida de ajedrez entre TJ y Pierre

Así mismo, durante su charla TJ y Pierre hablan sobre los diferentes talentos que pueden tener las personas, algunos pueden ser “buenos”, como las matemáticas para Pierre, o pueden ser “malos”, como “manipular a la gente”. Sobre este talento, Pierre dice “resulta más útil que encontrar una pareja de números amigos”. La discusión de fondo, es si alguien que tiene un talento negativo debe o no potenciarlo.

En matemáticas, dos números se dice que son amigos si cada uno de ellos es igual a la suma de los divisores del otro. Para intentar comprender el concepto vamos con los dos primeros números amigos conocidos, 220 y 284 (descubiertos por los pitagóricos).

Número 220: si sumamos sus divisores

1 + 2 + 4 + 5 + 10 + 11 + 20 + 22 + 44 + 55 + 110 = 284.

Número 284: si sumamos sus divisores

1 + 2 + 4 + 71 + 142 = 220.

En la antigüedad se pensaba que los números amigos tenían propiedades místicas, y eran utilizados en textos religiosos y en magia, principalmente en relación con temas de amor y de amistad. Por ejemplo, se creía que un talismán en el que estuviese grabada esta pareja de números influía en el amor.

Cuenta una leyenda que había un Sultán que supo que uno de sus prisioneros era matemático, por lo que el siguiente día en visitarlo le ofreció la posibilidad de que le planteara un problema al Sultán de tal forma que el prisionero quedaría libre hasta que el Sultán resolviera el problema, y en ese momento, el prisionero volvería a prisión y perdería su cabeza. El matemático le propuso la búsqueda de números amigos, similares al 220 y 284… por supuesto, el Sultán nunca encontró otra pareja.

Encontrar pares de números amigos es muy complicado. La siguiente pareja de números amigos no se encontró hasta 1636 por Pierre de Fermat. Esa pareja es 17.296 y 18.416. Al anunciarlo le retó al también matemático francés René Descartes (1596-1650), otro de los grandes, el cual obtuvo la siguiente pareja dos años después, 9.363.584 y 9. 437.056. Y Euler poco después dio 30 parejas (aunque 2 de ellas no lo eran). En 1946 había unas 400 parejas de números amigos, mientras que en la actualidad –gracias a los ordenadores- se conocen del orden de 12.000.000 de parejas, pero no se sabe si existen infinitas.

Pierre también juega al ajedrez contra su “rival” sobre el cuadrilátero, el boxeador Rashid Coligny

En cierto momento de la historia, en el volumen 1, TJ coge un libro de su biblioteca personal y lo abre para leerlo. Podemos ver que es el libro Sur quelques applications des fonctions elliptiques (1885) del matemático francés Charles Hermite (1822-1901).

Viñetas de “Ken Games” en las que TJ coge el libro de Hermite y lo abre, así como la página del libro matemático que aparece

Finalmente, como apasionado del cine, mencionar que a lo largo de toda la historia van apareciendo referencias e imágenes de películas míticas de Paul Newman. No podía faltar El buscavidas (Robert Rossen, 1961), donde Paul Newman encarna a un jugador de billar, perdedor y mentiroso como los personajes de Ken Games, El Golpe (Georges Roy Hill, 1973) en la cual nos encontramos de nuevo elementos del género negro como el póquer, las apuestas ilegales o los timadores, El Premio (Mark Robson, 1963) película en la que la mentira en un elemento fundamental, Camino a la perdición (Sam Mendes, 2002) en la que Paul Newman encarna a un asesino a sueldo o La leyenda del indomable (Stuart Rosenberg, 1967).

Fotogramas de “El Buscavidas” (en blanco y negro) y “El Golpe”, interpretadas por Paul Newman, en el cómic “Ken Games”

En el año 2014 se publicó una cuarta entrega, de hecho, una precuela, “Louviers”, sobre un asesino a sueldo, Bruno (alias Louviers), amigo de la infancia de Ciseaux, que está enamorado de esta y que también aparece en los anteriores volúmenes.

Bibliografía

1.- José Robledo (guión), Marcial Toledano (dibujo), KEN GAMES (trilogía), Diábolo Ediciones, 2009-2010. Louviers, Pierre, Feuille, Ciseaux

2.- VV.AA. (Raúl Ibáñez, Antonio Pérez, coordinadores de la edición), El rostro humano de las matemáticas, Nivola, 2008.

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 Las matemáticas en el cómic Ken Games se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Las matemáticas como herramienta (IV): De la grandeur a las matemáticas puras
2. Elogio de las matemáticas
3. Matemáticas experimentales

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¿Qué viviría nutricionalmente la niña de Rajoy si hoy naciera en España? Aitor Sánchez nos lo cuenta.

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

El artículo #Naukas16 Si Rajoy fuese nutricionista se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. #Naukas14 Si Guardiola fuese nutricionista
2. #Naukas15 Si Pitágoras fuese nutricionista
3. #Naukas16 Qué pasa cuando le das un péndulo a una máquina

Aunque Roger Bacon no cuenta el truco de la pólvora, sí se entretiene en proporcionar recetas lo suficientemente detalladas como para poder seguirlas sin mayor dificultad en un laboratorio actual de química general, algo en abierto contraste con los escritos alquimistas del siglo siguiente.

La receta de Bacon para la purificación del nitrato potásico (KNO3) usando recristalización y carbón vegetal es un magnífico ejemplo de una claridad expositiva que después se perderá durante siglos:

Lava cuidadosamente el nitro natural [KNO3 con impurezas] y quita todas las partículas [visibles]. Disuélvelo en agua sobre un fuego suave, e hiérvelo hasta que la espuma deje de formarse, y esté purificado y clarificado. Haz esto repetidamente hasta que la disolución esté clara y limpia. Deja que este agua deposite [el KNO3] en pirámides, y sécalas en un lugar cálido. Toma estas piedras y pulverízalas, sumérgelas en agua. Disuélvelas usando un fuego suave y vierte la disolucion caliente sobre carbón vegetal y nuestro objetivo se habrá alzanzado. Si la disolución es buena, viértela aparte, remieve con una vara, recoge todos los cristales que puedas y elimina el agua.

Los estudiantes hoy día no saben probablemente que esta práctica de laboratorio es del siglo XIII.

Roger Bacon alquimista, tal y como se le representa en “Symbola aureae mensae duodecim nationum” (1617) de Michael Maier

Muerto su protector Clemente IV en 1268, Roger volvió a las andadas, enfrentándose de nuevo a sus superiores de la orden franciscana. En 1271 escribió su Compendium studii philosophiae en el que arremetía contra la Iglesia de Roma por su corrupción, orgullo, lujos y avaricia. Pero si Roger era crítico con la autoridad, la autoridad le correspondía: no solo empezaron a criticar sus estudios científicos, sino que también empezaron a circular rumores insistentes de que trataba con el mismo Lucifer.

No es de extrañar por tanto que terminase siendo juzgado por los franciscanos y encontrado culpable de “innovaciones sospechosas” (novitates suspectas) y cabe la posibilidad de que fuese condenado a arresto domiciliario o en la cárcel. Bien es cierto que esta etapa de la vida de Roger carece de datos fidedignos y también pudiese ser que esas novitates suspectas estuviesen relacionadas con ese movimiento franciscano llamado de los espirituales o incluso con la herejía dulcinista (fraticelli), movimientos ambos que haría conocidos para el gran público Umberto Eco en “El nombre de la rosa”, donde el protagonista, Guillermo de Baskerville, discípulo de Bacon es claramente simpatizante espiritualista.

Fotograma de “El nombre de la rosa” (1986), película de Jean-Jacques Annaud basada en el libro homónimo (1980) de Umberto Eco

La cuestión es que no volvemos a saber nada de Roger, aparte de que regresó a la casa francisca de Oxford probablemente en 1278, hasta que en 1292 publica su Compendium studiae theologiae. La fecha exacta de la muerte de Roger es desconocida, pero tuvo que ocurrir poco después de la aparición de esta obra. En cualquier caso, Roger murió reconciliado con su orden y fue enterrado en el convento de Grey Friars de Oxford.

Placa en Old Greyfriars Street, Oxford. Reza así:
ROGERUS BACON
Philosophus insignis, Doctor Mirabilis
Qui methodo experimentali
Scientiae finas mirifice proruit
Post vitam longam, strenuam, indefessam
Prope hunc locum
Inter Franciscanos suos
In Christo obdormivit
A S MCCXCII
+
The Great Philosopher
ROGER BACON
Known by the Experimental Method
Extended marvellously the realm of science
After a long life of untiring activity
Near this place
In the home of his Franciscan brethren
Fell asleep in Christ
A D 1292

Es quizás conveniente para cerrar esta miniserie sobre Roger Bacon incluir algunos comentarios del historiador de la química J.R. Partington sobre la personalidad de Roger y su influencia posterior:

“Bacon tenía una opinión demasiado buena de su propio genio indiscutido […] Tanto Alberto [llamado el magno] eran hombres valientes. Muchas cosas de las que escribieron eran muy sospechosas y consideradas muy desfavorablemente por la Iglesia. Alberto, más circunspecto y calmado, superó muchos de esos prejuicios*; Bacon, imprudente y a menudo violento, simeplemente los acentuó. Después de ellos ningún miembro de la Iglesia ni pudo descuidar ni descuidó el nuevo conocimiento que ambos habían revelado”.

* Alberto Magno, beatificado en 1622, fue proclamado santo y doctor de la Iglesia Católica en 1931.

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

El artículo Las recetas del franciscano y “El nombre de la rosa” (y 3) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. El franciscano alquimista (1)
2. El franciscano, los gamberros y el “Libro de los fuegos para quemar enemigos” (2)
3. Dinosaurios quijotescos o con nombre de princesa

Catalina González Vilar

El pasado día 16 de septiembre de 2016, tuve la oportunidad de participar como ponente en las jornadas de divulgación científica Naukas Bilbao que tienen lugar cada año en esta ciudad. Durante dos días el Paraninfo de la Universidad del País Vasco se llena de personas dispuesta a dejarse seducir por la ciencia en este maratón de breves e intensas charlas de 10 minutos sobre los temas científicos más diversos.

¿Qué podía compartir yo con ellos? Un tema que me emociona desde hace algún tiempo y al que, sin embargo, no le había dedicado el tiempo necesario: los libros de divulgación científica para niños. La preparación de la charla podía ser la excusa perfecta para enfrascarme en lecturas más especializadas y ampliar mi mirada de cara a futuros proyectos.

Ilustración de Antonio Ladrillo

Los libros de divulgación científica para niños forman parte de lo que se conoce como libros informativos o libros de conocimientos. Son aquellos libros que, en oposición a los libros de texto y otros materiales académicos, comparten ciertas características: su uso es libre, totalmente voluntario por parte del lector; sus temas y enfoques son amplísimos, pues responde a la curiosidad del niño o del autor y no a planes de estudio; aspira a enseñar al lector a pensar sobre un tema, más que a darle un contenido cerrado y, por último, es muy flexible en formatos, recursos narrativos y recursos gráficos.

Frente a la aparición de nuevas y poderosas herramientas de búsqueda de la información, como es Internet, los libros informativos no ha decaído, sino que encuentran su fortaleza en complementar y apuntalar estos nuevos procesos de aprendizaje. No basta con ser nativos digitales para encontraren las redes lo que se busca (y lo que no se sabe que se busca) . Es necesario ser capaz de discriminar las fuentes, tener una visión de conjunto en la que encajar los nuevos conocimientos o ser consciente de la diversidad de enfoques y criterios, para construir a partir de todo ello un aprendizaje sólido. Así pues, en un mundo saturado de información, los libros informativos ofrecen un relato ordenado y coherente, adaptado al lector, que sirve de punto de apoyo para nuevas búsquedas y amplía su visión del mundo.

Pero centrémonos en los libros de divulgación científica para niños y en qué cualidades cabría esperar de ellos.

Un buen libro de divulgación científica para niños…

1 – Conoce el tema: Es necesario conocer en profundidad un tema para ser capaz de sintetizar lo importante, explicándolo con sencillez, claridad y rigor, y dando cabida así mismo a aquello más anecdótico que alimenta la curiosidad del lector y el placer por descubrir .

El profesor Astro Cat y las fronteras del espacio, Dr. Dominic Walliman y Ben Newman, Barbara Fiore Editora, 2014

2 – Conoce al lector: Lejos de pensar en él como un lector empequeñecido, un buen libro de divulgación tiene muy presente que el niño es un lector exigente y minucioso que desea ser tratado con respeto y es capaz de apreciar el esfuerzo creativo que el autor realiza.

Es importante partir de sus experiencias previas y su nivel de conocimientos, adelantándose a sus preguntas, poniendo en cuestión sus creencias instintivas y alentando en él nuevas expectativas.

Agujeros de la nariz, Genichiro Yagyu, editorial Media Vaca, 2008

3 -Muestra cómo se ve el mundo a través de la ciencia: Más allá del tema en concreto, ofrecen al lector, sea cual sea su edad, la posibilidad de aprender a pensar como un científico.

De un modo directo o indirecto el libro trabaja desde el pensamiento científico: observar, preguntarse, elaborar hipótesis, contrastar opiniones, comprobar, aceptar críticas, elaborar teorías, afianzar el conocimiento, seguir preguntándose.

Primates. La intrépida ciencia de Jane Goodall, Dian Fossey y Biruté Galdikas, Jim Ottaviani y Maris Wicks, Norma Editorial, 2015

4 – Te hace protagonista: Habla directamente al lector, le proponen ideas, actividades, le invita a observar su entorno, a cuestionar sus creencias, a participar en el mundo. Cree en las posibilidades del niño, lo trata como el joven científico que es potencia y conecta con sus inquietudes y deseos, proponiéndole retos ambiciosos aunque asequibles.

La Senda de la Naturaleza: Pájaros, Malcom Hart, ediciones Plesa, 1986

5 – Es divertido: Todos los lectores desean divertirse, aún más los niños. La ciencia no es sagrada y el lector no necesita ser un experto. Humor, capacidad de generar sorpresa, enfoques sorprendentes, belleza, son caminos para enriquecer y disfrutar del libro. Esto no impide que el contenido del libro, dosificado en la medida que se desea, sea igualmente claro y riguroso. El libro de divulgación se lee porque se quiere, esa es su gran fuerza.

Zoóptica. ¿Sabes cómo ven los animales? Guillaume Duprat, SM, 2014

6 – Genera nuevas preguntas: Ejercitar la capacidad crítica del lector, despertar su curiosidad por nuevos temas y descubrirle el placer de aprender, son algunos de los objetivos intrínsecos de libro de divulgación científica. Por ello, no acaba en sí mismo y de un modo u otro propicia la elaboración de nuevas preguntas, mostrando el camino hacia nuevos títulos o lugares (museos, páginas de internet, asociaciones…) donde el lector pueda seguir aprendiendo.

Bestiario, Adrienne Barman, editorial Libros del Zorro Rojo, 2008

7 – Emociona: En estos libros hay mucho más que ciencia, hay entusiasmo, curiosidad, hay belleza, asombro, preocupación, dudas, humor, valor… Transmitir pasión por el tema es el mejor camino para llegar al lector.

El árbol de la vida, Peter Sís, RqueR, 2004, Barcelona

8 – Es honesto: Resulta interesante cuando el autor comparte sus inquietudes y motivaciones a la hora de hacer el libro, o presta atención al apartado de agradecimientos. Ver al autor tras el libro y conocer su proceso para darle forma da nuevas perspectivas al lector, le proporciona herramientas para adoptar una mirada más igualitaria ante el texto, más crítica y a la vez más cercana y realista.

A su vez, mostrar las controversias de la ciencia, las dudas y errores, las historias personales de los hombres y mujeres que la construyen y los desafíos que aún aguardan, la hará más cercana e interesante.

Científicas. Cocinan, limpian y ganan el Premio Nobel (y nadie se entera), Valeria Edelsztein, Colección La ciencia que ladra…, editorial Siglo Veintiuno, 2014

9 – Es audaz: La ciencia permite hablar de una gran cantidad de temas con claridad y dejando de lado muchos prejuicios. Los niños quieren formar parte del mundo adulto. Los libros valientes les tratan con respeto y les dan la posibilidad establecer ese diálogo.

Cuéntamelo todo. 101 preguntas realizadas por niños y niñas sobre un tema apasionante, Katharina von der Gathen, Anke Kuhl, editorial Takatuka, 2016

10 – Es creativo: En los temas, enfoques y recursos utilizados. Frente a la abundancia de recursos actuales, en el mundo editorial toman fuerza aquellos libros que ofrecen una mirada personal y una propuesta creativa ambiciosa.

Incluso los temas más trillados pueden presentarse bajo una mirada renovada. La variedad de temas y de formas de contarlos multiplica las posibilidades del lector de construir su conocimiento sobre un mundo diverso.

Rise and Fall. A picture of life, Micah Udberg, Nobroww Press, London

No todos los buenos libros reúnen todas estas cualidades, pero sí han de lograr un equilibrio entre varias de ellas para cumplir aquello a lo que aspiran: invitar al lector a mirar el mundo a través de la ciencia y lograr que experimente el pacer de descubrir algo nuevo. Si lo logran, el lector tratará de repetir la experiencia y descubrirá que tiene ante sí un inmenso y fascinante territorio por explorar.

EXTRAS:

Al continuación incluyo una bibliografía completa de los libros mencionados, apenas una minúscula muestra de lo que puede encontrarse en las librerías, y una serie de enlaces a libros, artículos y blogs que hablan sobre los libros de conocimientos para niños, científicos o no.

Quiero hacer una mención especial al trabajo de Ana Garralón, Premio Nacional de Fomento a la Lectura 2016, quien lleva muchos años dedicada a reivindicar este área tan apasionante y que ha logrado contagiarme, como buena divulgadora, de su pasión por los libros informativos. Su trabajo sobre el tema: Leer y saber, los libros informativos para niños, me ha servido de guía en este aprendizaje que acaba de comenzar, y sus cursos on-line sobre esta y otras áreas de la lectura, son de lo más recomendables.

También he recibido ayuda de mi bibliotecaria de cabecera, Estrella Sánchez Marcos, y de sus compañeras de la Biblioteca Torrente Ballester, de Salamanca, que me facilitaron todos los libros que necesité, me comentaron sus experiencias con jóvenes lectores de libros informativos y guiaron mis pasos hacia nuevos autores y obras. Desde aquí les agradezco su ayuda y el entusiasmo con el que trabajan para que podamos seguir explorando.

Libros de divulgación científica para niños citados:

• El profesor Astro Cat y las fronteras del espacio, Dr. Dominic Walliman y Ben Newman, Barbara Fiore Editora, 2014, Granada
• Agujeros de la nariz, Genichiro Yagyu, editorial Media Vaca, 2008, Valencia
• Primates. La intrépida ciencia de Jane Goodall, Dian Fossey y Biruté Galdikas, Jim Ottaviani y Maris Wicks, Norma Editorial, 2015, Barcelona
• La Senda de la Naturaleza: Pájaros, Malcom Hart, ediciones Plesa, 1986, Madrid (AGOTADO)
• Zoóptica. ¿Sabes cómo ven los animales? Guillaume Duprat, SM, 2014, Madrid
• Bestiario, Adrienne Barman, editorial Libros del Zorro Rojo, 2008, Barcelona
• El árbol de la vida, Peter Sís, RqueR, 2004, Barcelona (AGOTADO)
• El científico también es un ser humano, La ciencia bajo la lupa, Pablo Kreimer, Colección La ciencia que ladra…, editorial Siglo Veintiuno, 2013
• Científicas. Cocinan, limpian y ganan el Premio Nobel (y nadie se entera), Valeria Edelsztein, Colección La ciencia que ladra…, editorial Siglo Veintiuno, 2014
• Ciencias exactas, naturales y ridículas. De cómo los científicos pueden hacer descubrimientos inesperados, profundos, increíbles…e inútiles, Edouard Launet, Colección La ciencia que ladra…, editorial Siglo Veintiuno, 2014
• El mejor amigo de la ciencia. Historias de perros y científicos, Martín de Ambrosio, Colección La ciencia que ladra…, editorial Siglo Veintiuno
• Qué es (y qué no es) la estadística. Usos y abusos de una disciplina clave en la vida de los países y las personas, Walter Sosa Escudero, Colección La ciencia que ladra…, editorial Siglo Veintiuno, 2014
• Cuéntamelo todo. 101 preguntas realizadas por niños y niñas sobre un tema apasionante, Katharina von der Gathen, Anke Kuhl, editorial Takatuka, 2016, Barcelona
• Parque Jurásico, Michael Crichton, Debolsillo, 2015, Barcelona
• La era de los dinosaurios. La travesía, Ricardo Delgado, Norma Editorial, 2015, Barcelona
• ¡Desentierra dinosaurios! Juegos de paleontología con papel, Jonathan Tennant, Vladimir Nikolov, Charlie Simpson, editorial Blume, 2015 Barcelona
• Mi querido Brontosaurio. Una expedición científica al encuentro de nuestros dinosaurios favoritos, Brian Switek, Ariel, 2014, Barcelona
• Rise and Fall. A picture of life, Micah Udberg, Nobroww Press, London (2º edición)

Bibliografía especializada:

• Leer y saber. Los libros informativos para niños, Ana Garralón, Tarambana Libros. Y su estupendo blog: AnaTarambana, en el que puede encontrarse información sobre sus cursos on-line.
• Fuera de Margen. Observatorio del álbum y las literaturas gráficas. (revista bianual) Número 14: Metamorfosis de la divulgación (Marzo-octubre 2014)
• Educación y biblioteca (revista extinta cuyos archivos pueden consultarse gratuitamente online (https://dialnet.unirioja.es/servlet/revista?codigo=455) Especiales de libros informativos para niños en los números: 91, 147, 171

Para seguir explorando:

• Serendipia. Explorando libros informativos. Grupo público de facebook sobre libros informativos para niños
• Leoteca, comunidad online de lectura para niños https://www.leoteca.es/
• Principia Kids, revista de ciencia para niños: http://principia.io/principia-kids/

Y, por supuesto, ¡en las áreas de Conocimiento de las secciones infantiles de todas las Bibliotecas Públicas!

Sobre la autora:

Catalina González Vilar, diplomada en geografía e historia (Universidad de Alicante) y licenciada en antropología social (Universidad de Barcelona), se dedica profesionalmente a escribir libros para niños, labor que ha sido premiada en numerosas ocasiones.

El artículo ¡Explora! Libros de divulgación científica para niños se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Estructura celular de las neuronas, donde se aprecian las mitocondrias (“mitochondrion”).

Desde hace tiempo se sabía que los extractos de la planta Cannabis, al igual que los cannabinoides sintéticos y los producidos por el propio cerebro, se unen a los receptores de cannabinoides tipo 1 (CB1) localizados en las terminales nerviosas de las neuronas, causando una inhibición de la liberación de mensajeros químicos (neurotransmisores) en las zonas de comunicación entre las células nerviosas.

El conocimiento de este modo de acción de los cannabinoides se ha visto ampliado en los últimos años al demostrarse que el receptor CB1 también se localiza y funciona en las mitocondrias de las neuronas –las mitocondrias son los orgánulos encargados de la producción de la energía celular-. Ahora, una nueva investigación, que se publica en Nature, da un paso más al descubrir que la amnesia inducida por cannabinoides requiere de la activación de los receptores de cannabinoides CB1 localizados en las mitocondrias del hipocampo –el hipocampo es la estructura cerebral implicada en la formación de memoria-.

Para la obtención de los resultados de esta investigación, liderada por el grupo del Dr. Giovanni Marsicano, de la Universidad de Burdeos, ha resultado crucial la contribución de las doctoras Nagore Puente, Leire Reguero, Izaskun Elezgarai y el doctor Pedro Grandes, neurocientíficos del Departamento de Neurociencias de la Facultad de Medicina y Enfermería de la UPV/EHU y del Achucarro Basque Center for Neuroscience, quienes también participaron en el hallazgo anterior sobre la localización y funcionamiento del receptor CB1 en las mitocondrias. En esta nueva investigación, los investigadores emplearon un amplio abanico de técnicas experimentales de vanguardia y observaron que la eliminación genética del receptor CB1 de las mitocondrias del hipocampo previene la pérdida de memoria, la reducción del movimiento mitocondrial y la disminución de la comunicación neuronal inducidas por los cannabinoides.

Además, esta investigación ha desvelado que la amnesia causada por los cannabinoides y los procesos celulares relacionados están vinculados a una alteración aguda de la actividad bioenergética mitocondrial debida a la activación directa de los receptores CB1 en las mitocondrias. Dicha activación causa la inhibición de la cascada de señalización cannabinoide dentro de la mitocondria y, a consecuencia de esa inhibición, disminuye la respiración celular. Esta reducción de la respiración celular por cannabinoides no queda restringida al cerebro, ya que un fenómeno similar ocurre en el músculo esquelético y cardiaco, como acaba de publicar en otra investigación el grupo del doctor Grandes.

“Un mal funcionamiento mitocondrial puede tener serias consecuencias en el cerebro. Por ejemplo, la disfunción mitocondrial crónica interviene en la patogenia de las enfermedades neurodegenerativas, el ictus o los trastornos asociados al envejecimiento. Sin embargo, se desconocía la implicación de la variación aguda de la actividad mitocondrial en funciones cerebrales superiores, como es la memoria”, ha apuntado el Dr. Grandes. En definitiva, esta investigación ha puesto de manifiesto que los receptores de cannabinoides CB1 en las mitocondrias regulan los procesos de memoria a través de la modulación del metabolismo energético mitocondrial.

Por otra parte, aunque los derivados cannabinoideos tienen un potencial terapéutico bien conocido, su utilización queda limitada por los importantes efectos adversos que presentan al actuar sobre los receptores CB1, entre ellos la pérdida de memoria. Los resultados de la presente investigación sugieren que “una intervención selectiva sobre determinados receptores de cannabinoides CB1 localizados en el cerebro en determinados compartimentos específicos de las neuronas podría ser de interés de cara al desarrollo de nuevas herramientas terapéuticas basadas en los derivados cannabinoideos más eficaces y seguros en el tratamiento de ciertas enfermedades cerebrales” explica el doctor Grandes. “Esta investigación es el resultado de 6 años de trabajo en el que hemos participado 28 investigadores. En nuestro caso no hubiera sido posible sin la financiación recibida de la UPV/EHU, el Gobierno Vasco e instituciones estatales, que han confiado en nosotros incluso en estos años de tremendas estrecheces para la investigación, lo que reconozco y agradezco”, termina Pedro Grandes.

Referencia:

Etienne Hebert-Chatelain, Tifany Desprez, Román Serrat, Luigi Bellocchio, Edgar Soria-Gomez, Arnau Busquets-Garcia, Antonio Christian Pagano Zottola, Anna Delamarre, Astrid Cannich, Peggy Vincent, Marjorie Varilh, Laurie M. Robin, Geoffrey Terral, M. Dolores García-Fernández, Michelangelo Colavita, Wilfrid Mazier Filippo Drago, Nagore Puente, Leire Reguero, Izaskun Elezgarai, Jean-William Dupuy, Daniela Cota, Maria-Luz Lopez-Rodriguez, Gabriel Barreda-Gómez, Federico Massa, Pedro Grandes, Giovanni Bénard, Giovanni Marsicano (2016) A cannabinoid link between mitochondria and memory. Nature. DOI: 10.1038/nature20127

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

El artículo Un nexo cannabinoide entre mitocondrias y memoria se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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En el fondo de mares y océanos, allí donde las placas tectónicas se van separando, a menudo se forman grietas. Por ellas se proyecta hacia el exterior agua de mar en la que abundan sustancias disueltas y partículas en suspensión procedentes del magma terrestre. Son fuentes hidrotermales o fumarolas. El agua que surge de ellas procede de la zona adyacente, se introduce en la base e interior de las mismas a través de fallas y de rocas porosas, y sale a temperaturas que pueden superar los 400ºC, aunque no llega a hervir por la altísima presión a que se encuentra, propia de profundidades de entre 2000 y 3000 m. Muchas de las sustancias disueltas precipitan al salir al exterior. El brusco descenso de temperatura que ocurre al mezclarse el agua de la fumarola con la del fondo oceánico –que se encuentra a 2ºC, aproximadamente- facilita esa precipitación. Además, las partículas en suspensión se sedimentan en el fondo, de manera que se van depositando capas de material que dan lugar a la formación de nuevo suelo oceánico. Las aguas que surgen de las fumarolas hidrotermales son ricas en hidrógeno, metano, sulfuros y diferentes minerales.

Los primeros indicios de la existencia de esas fumarolas se tuvieron en 1949 y en la década de los sesenta se obtuvieron nuevas pruebas. Pero la sorpresa saltó en 1977, cuando un submarino enviado a examinar una zona de fuentes hidrotermales en el fondo del Pacífico descubrió que allí donde no debiera haber casi ningún ser vivo había densas poblaciones de invertebrados de diferentes especies, algunos de gran tamaño. El descubrimiento fue sorprendente porque los fondos marinos que se encuentran a esas profundidades se parecen a los desiertos. A esas zonas no llega la luz, por lo que no hay organismos que realicen la fotosíntesis. No hay producción vegetal y, sin ella, tampoco puede sostenerse una fauna abundante. La poca materia orgánica que puede haber a gran profundidad procede de la superficie, y son detritos que pueden llegar muy abajo y que son consumidos por algunos bivalvos y equinodermos.

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Entre los animales descubiertos en el entorno de las fumarolas hay gusanos que llegan a medir más de 2,5 metros, aunque carecen de sistema digestivo. También proliferan bivalvos y crustáceos, así como especies de otros grupos mucho menos abundantes. Las investigaciones posteriores al descubrimiento de las comunidades de las fuentes hidrotermales revelaron que se trataba de animales que se nutren gracias al metabolismo de bacterias simbiontes que albergan en su interior. Se trata de bacterias que obtienen la energía de la oxidación del sulfuro de hidrógeno, de metano y hasta de hidrógeno.

Las fumarolas hidrotermales y su rica e inesperada fauna han suscitado un gran interés entre los biólogos, porque muestran que la vida, incluso en formas complejas, puede desarrollarse en enclaves considerados extraordinariamente hostiles. Pues bien, según un estudio publicado hace unos meses en la revista Nature Microbiology, a partir del análisis del genoma de 1800 bacterias y 130 arqueas se ha identificado un grupo de 355 genes que probablemente tuvo el último ancestro común de esos microorganismos (y supuestamente de todos los seres vivos). Y esa colección de genes sugiere que ese ancestro común quizás vivió en un entorno cuyas características eran muy similares a las del de las fumarolas. Es sólo una hipótesis, por supuesto, y muy especulativa quizás. Pero no deja de resultar sugerente que mientras algunos buscan el origen de la vida en el espacio exterior, ésta haya podido proceder, precisamente, de los enclaves más oscuros y recónditos de nuestro planeta, casi de su mismo interior.

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

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Este artículo fue publicado en la sección #con_ciencia del diario Deia el 9 de octubre de 2016.

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

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Cada vez escucho con más frecuencia decir que el intestino es nuestro segundo cerebro. Seguramente os sonará el tema, y si buscáis sobre él es fácil encontrar en las librerías dietas basadas en esta idea. Sin embargo, el problema de estos libros, cuya promoción y defensores he encontrado en periódicos importantes, es que suelen tomar algunos datos científicos reales, e interpretarlos de un modo sesgado a la vez que los juntan con afirmaciones poco rigurosas. Así que para desmontar algunas de las interpretaciones erróneas que tienen estos libros, y ya de paso aprender un poco de neurobiología, voy a pasar por tres de los principales argumentos científicos que usan para defender que el intestino es nuestro segundo cerebro.

“El aparato digestivo tiene una extensa red neuronal compuesta por cien millones de neuronas”

En los seres humanos el sistema nervioso se divide en dos partes: lo qué tenemos metido dentro de la cabeza (el encéfalo) y la médula espinal forman el sistema central, mientras que todo lo demás es el sistema periférico. Una de las partes del sistema periférico es el sistema entérico, que es el que forma la extensa red neuronal compuesta por cien millones de neuronas que se encuentran en nuestro aparato digestivo. Pero aunque cien millones de neuronas pueden parecer muchas, son muy pocas si las comparamos con los aproximadamente ochenta y cinco mil millones de neuronas que tiene el cerebro humano. Por cada neurona que tenemos en las tripas tenemos ochocientas cincuenta en la cabeza. Es una diferencia abismal. En proporción es como si estuviéramos comparando un sueldo mensual de 1000 euros (cerebro) frente a un sueldo de 1´18 euros (sistema entérico).

No solo cuantitativamente, sino también estructuralmente ambos sistemas son muy diferentes: por un lado el sistema entérico, cuya función es controlar todo el tracto intestinal desde el esófago al recto y también conecta con el páncreas y la vesícula biliar, está formado por neuronas alojadas en o junto a las vísceras. Estas neuronas se encuentran agrupadas en una serie de “bolas” de neuronas y otras células nerviosas, denominadas ganglios; y son los ganglios los que se ocupan de controlar procesos tales como los movimientos musculares del intestino, la secreción de sustancias digestivas o el flujo sanguíneo a esas zonas. El cerebro, que por otro lado, es una única megaestructura que se divide en muchas otras estructuras especializadas en distintas funciones, y todas están compuestas por una serie de capas neuronales una encima de otra que se han tenido que plegar para poder caber dentro de la cabeza. Es una arquitectura neuronal bastante más compleja. Así que el sistema entérico no solo es mucho más pequeño sino también mucho más simple.

“Las bacterias intestinales condicionan incluso la conducta”

Los seres humanos estamos llenos de bichos: tenemos más de 100 billones de microorganismos encima, de los cuales una gran parte están en nuestro intestino. Allí, entre otras cosas, participan pasivamente en el procesamiento de alimentos y liberan muchas moléculas al intestino: algunas de ellas incluso son capaces de llegar a la sangre e influir en el resto del cuerpo.

Esquema representativo de las principales vías a través de las cuales la microbiota podría influir en el sistema nervioso central: estimulación del nervio vago, sustancias secretadas al sistema circulatorio y estimulación del sistema inmune. Sampson et al., 2015

La investigación sobre la microbiota, los microorganismos que tenemos en el intestino, y cómo esta podría condicionar la conducta humana es una investigación todavía muy reciente. Sin embargo, los primeros resultados ya apuntan a que la ausencia de flora bacteriana en ratones tiene un impacto en todo el cuerpo incluido el cerebro. Desde cambios en el apetito a estados anímicos, hay muchos estudios que relacionan cambios de flora bacteriana intestinal con variaciones en la conducta e incluso algunos trabajos intentan relacionarlos con enfermedades neuronales.

Pero independientemente de los resultados que se obtienen, el problema es que todavía no sabemos en la mayoría de los casos cómo se producirían estos cambios. Podría ser un efecto directo: por ejemplo, algunos microorganismos intestinales son capaces de producir sustancias que en el cerebro funcionan como neurotransmisores (aunque en muchos casos no se sabe si realmente estos “neurotransmisores intestinales” pueden llegar al cerebro); o podría ser un efecto más indirecto ya que los microorganismos generan muchas sustancias que nosotros asimilamos y que podrían alterar nuestro metabolismo, nuestro sistema inmune o cualquier otro elemento que afecte después a nuestro sistema nervioso. Por lo tanto, aunque ya hay trabajos muy buenos sobre este tema, todavía es muy pronto para decir con seguridad cómo y sobre todo hasta qué punto la microbiota puede alterar la conducta en los seres humanos.

“El 90% de la serotonina que tenemos en nuestro cuerpo se encuentra en nuestro intestino”

La serotonina es una molécula bastante famosa porque es neuroactiva y los bajos niveles de serotonina en el cerebro se han asociado a estados anímicos bajos, depresión, o la adicción. Como muchísimas moléculas en nuestro cuerpo, la serotonina no tiene una función única sino que su función depende de la diana sobre la que actúe. Por ejemplo, si hablamos del intestino allí un tipo de células intestinales producen la serotonina, la cual tiene como función principal regular la motilidad intestinal (el movimiento de los músculos que permite el desplazamiento del alimento por el intestino).

Partiendo de esta abundancia de serotonina en el intestino, se argumenta en algunos libros que es clave cuidar nuestra dieta porque con ella influiremos sobre la mayor parte de la serotonina que hay en nuestro cuerpo, y como de la serotonina depende mucho nuestro estado anímico, achacan a problemas alimenticios nuestros problemas de ánimo. Aquí el problema está en que aunque una mala dieta puede causarnos desequilibrios metabólicos que cambien nuestro estado de ánimo, esto no tiene por qué estar relacionado con la serotonina intestinal: de hecho no se está seguro si la serotonina intestinal puede llegar siquiera al cerebro. El cerebro tiene una estructura llamada la barrera hematoencefálica (para más información: El cerebro: un órgano solitario y aislado) que regula la entrada de sustancias, y si una molécula no atraviesa la barrera, no puede entrar en el cerebro y afectar su funcionamiento directamente. Como no se sabe si es capaz de atravesar la barrera hematoencefálica, es muy prematuro asociar la cantidad de serotonina que tenemos en los intestinos con nuestro comportamiento.

Solo tenemos un cerebro.

En resumen, hablar del intestino como un segundo cerebro es bastante incorrecto y los argumentos neurobiológicos en los que se apoyan muchos libros sobre este tema son, como mínimo, muy discutibles. Obviamente, debemos cuidar nuestra dieta y nuestro aparato digestivo, pero es importante hacerlo siguiendo argumentos dietéticos y neurobiológicos rigurosos.

Este post ha sido realizado por Pablo Barrecheguren (@pjbarrecheguren) y es una colaboración de Naukas con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.

Referencias:

• Cani, P. D., & Knauf, C. (2016). How gut microbes talk to organs: The role of endocrine and nervous routes. Molecular Metabolism, 5(9), 743–752.
• Principles of Neural Science, Fifth Edition (2012).
• Sampson, T. R., & Mazmanian, S. K. (2015). Control of brain development, function, and behavior by the microbiome. Cell Host and Microbe, 17(5), 565–576.

El artículo El intestino no es nuestro segundo cerebro se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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En ocasiones la ausencia del titular da una oportunidad al suplente para convertirse en estrella. Queda a juicio del espectador qué consiguió José Antonio Pérez Ledo.

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

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Estamos viviendo un momento clave en el desarrollo económico de nuestras sociedades, y tal vez en la historia misma de la humanidad, como es la creación de verdaderos sistemas de Inteligencia Artificial. El avance del Big Data, el desarrollo y el éxito de técnicas como el Deep Learning y los ejemplos anecdóticos que empiezan a aparecer ya en nuestras vidas son sólo premoniciones de lo que se viene: un verdadero tsunami económico y social que va a suponer una seria convulsión política. Los espectaculares avances como AlphaGo ganando al Go a las mejores mentes humanas o programas relativamente simples capaces de colorizar imágenes en blanco y negro o diagnosticar enfermedades pronto darán paso a chatbots capaces de reemplazar a los call centers y programas de gestión que hagan innecesarios a ejecutivos intermedios o abogados. La disrupción es ya inminente y será profunda; hay quien incluso ha llegado a pronosticar el Fin de la Ciencia, reemplazada por las correlaciones creadas por medio de técnicas de análisis e inteligencia artificial sobre enormes cantidades de datos. La teoría será innecesaria; el conocimiento será automático y generado por simple elevación de los datos empíricos, limpio de preconcepciones y sesgos. Un paraíso del saber surgido del puro hecho, sin prejuicios ni limitaciones humanas.

Y es cierto que como humanos las características de nuestro cuerpo y nuestra mente encauzan y limitan nuestras posibilidades de percibir el universo. Nuestros ojos desnudos no pueden ver mas allá del espectro visible, y por ello tardamos milenios en saber que existían otras formas de luz; nuestro cerebro trabaja en tres dimensiones y por ello nos resultó muy complicado comprender que puede haber otras (e imposible sentirlas de modo intuitivo). Los trucos de procesamiento que emplea nuestro cerebro para integrar la información del exterior nos juegan malas pasadas, como es el caso de las ilusiones visuales, y el modo como procesamos la información nos hace desesperadamente incapaces a la hora de manejar estadísticas y riesgos. Peores aún son los modos de pensamiento, las presuposiciones y las presunciones que almacenamos en la mente, invisibles y letales, o nuestra extrema susceptibilidad al contagio social de ideas y prejuicios. No es en verdad extraño que la ciencia como actividad social esté viviendo una crisis de reproducibilidad sin precedentes: el cerebro humano y los modos de colaboración de las personas no evolucionaron para facilitarnos la comprensión del Cosmos. Un método automático y sin prejuicios ni preconcepciones para capturar información a partir de los hechos puros sería mucho más eficaz sin duda. También es, y será imposible, ya que el mismo concepto de ‘dato’ (o ‘hecho’) es una construcción teórica: sin teoría el conocimiento es imposible, para cualquier mente, natural o artificial.

“Si observas o no algo depende de la teoría que utilices. Es la teoría la que decide lo que puede ser observado“. La frase es de Albert Einstein y apunta a una realidad que no se suele tener en cuenta: sin una teoría que los sustente los datos no existen. Sería estupendo que los datos tuviesen una existencia propia, separada e independiente: que fueran como luciérnagas en un bosque oscuro iluminando sus alrededores y permitiendo al científico irlos cazando uno tras otro hasta llenar su bote (¿su teoría?) con ellos. Pero la realidad no es así: los datos no existen por sí mismos. El universo está lleno de potenciales medidas, de sucedidos, de cosas que ocurren. La primera decisión que toma el científico, de modo consciente o no, es determinar cuáles de todos esos sucedidos o fenómenos a su alrededor son relevantes y cuáles no: a los primeros los llama dato, a los segundos ruido. Los primeros los atesora y emplea para adelantar el conocimiento; los segundos los descarta por irrelevantes.

Esa separación entre dato y ruido es una decisión teórica, basada en una hipótesis inicial (y probablemente errónea) sobre como funciona el sistema. La manipulación del conjunto y su efecto en las variables etiquetadas como datos servirá para validar, rechazar o perfeccionar la hipótesis; a veces llevará a la necesidad de capturar nuevos datos, que antes se hubiesen considerado ruido y ahora son relevantes a la luz de los avances de la teoría. Sin una pregunta no puede haber respuesta; sin una teoría no puede haber datos que permitan su ajuste, y el conocimiento es por tanto imposible por mera agregación y correlación para una mente humana o artificial. Los esfuerzos para hacer obsoleta la ciencia por la vía del ‘Big Data’ y la inteligencia artificial están así condenados al fracaso. Porque la primera decisión de la teoría es definir lo que es un dato y lo que no. Y eso, de momento, sigue siendo provincia humana.

Sobre el autor: José Cervera (@Retiario) es periodista especializado en ciencia y tecnología y da clases de periodismo digital.

El artículo Teorías, hechos y mentes se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Imágenes tomadas en el infrarrojo por el telescopio Spitzer de NASA en las que se ve la evolución de la formación de estrellas masivas.

Decía Ramón de Campoamor aquello de “En este mundo traidor / nada es verdad ni mentira / todo es según el color / del cristal con que se mira” lo que, aparte de consideraciones filosóficas, es especialmente cierto de la observación astronómica a poco que cambiemos “del cristal” por “de la luz”. Efectivamente, el universo puede parecer muy diferente si en vez de observarlo en las frecuencias que los humanos podemos ver (radiación visible) lo hacemos en aquellas otras que nosotros percibimos como calor (infrarrojo).

Los telescopios que detectan el infrarrojo pueden ver, por ejemplo, a través de las nubes intergalácticas que bloquean la luz visible, o ver objetos fríos como exoplanetas en formación. Sin embargo, el peor rendimiento de sus detectores así como la radiación térmica que emiten sus espejos en estas frecuencias hacen que las observaciones infrarrojas sean más complicadas, por ruidosas, que las que se hacen en el visible.

Ahora, un trabajo de un grupo de investigadores que encabeza Pascaline Darré, de la Universidad de Limoges (Francia) sugiere que una forma de mejorar notablemente la sensibilidad de los telescopios de infrarrojo es convirtiendo la luz infrarroja en visible.

El sistema de conversión no es tan simple como pueda sonar. La luz infrarroja recogida por el telescopio se manda a una guía de onda hecha de material óptico no lineal. En ésta la luz infrarroja se mezcla con luz láser y es el agregado lo que se convierte en luz visible mediante un proceso llamado generación de la frecuencia suma. La luz visible generada se conduce a los detectores mediante fibras ópticas. Los estudios experimentales previos realizados por los investigadores muestran que el nuevo método tiene la capacidad para reducir el ruido de detección.

Una de las cuestiones que plantea el nuevo método es si será de aplicación para la nueva generación de telescopios que son en realidad grupos de telescopios que funcionan de manera coordinada. Para comprobarlo los investigadores usaron datos del grupo CHARA, en Monte Wilson, cerca de Los Ángeles (Estados Unidos). Los telescopios como CHARA se basan en la interferometría, es decir, construyen las imágenes mezclando las señales que provienen de cada uno de los telescopios que forman el grupo, consiguiendo la misma resolución angular que tendría un telescopio que tuviese el tamaño de todo el grupo. De hecho, los seis telescopios de CHARA constituyen el grupo con mayor resolución angular en el infrarrojo cercano del mundo.

Darré y sus colegas aplicaron sus sistema de conversión a dos de los telescopios de CHARA que recogían luz infrarroja de una estrella en la constelación de la Osa Mayor convirtiéndola en luz roja. Esta luz roja proveniente de los dos telescopios, formaba franjas de interferencia en un detector, lo que significa que el proceso de conversión había mantenido la coherencia de los dos haces de luz, algo fundamental para que la interferometría funcione.

Referencia:

P. Darré et al. (2016) First On-Sky Fringes with an Up-Conversion Interferometer Tested on a Telescope Array Phys. Rev. Lett. doi: 10.1103/PhysRevLett.117.233902

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

Este texto es una colaboración del Cuaderno de Cultura Científica con Next

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La siguiente paradoja tiene el nombre de Problema de la Bella Durmiente, pero como no me gusta el estereotipo de mujeres presentados en los cuentos, le vamos a llamar el Problema del experimento ZZZ.

ZZZ desea realizar un experimento para evaluar tus capacidades de razonamiento. La prueba funciona de la siguiente manera:

El domingo por la noche vas a dormir y ZZZ lanza una moneda equilibrada, que has podido examinar previamente. Si la moneda cae en cara, al día siguiente (el lunes), ZZZ te despierta y mantiene una conversación contigo.

Si cae en cruz, ZZZ te despierta el lunes, mantiene una conversación contigo y te vuelve a inducir el sueño, sometiéndote a un tratamiento que te provoca una amnesia total respecto a la jornada del lunes. El martes, ZZZ te despierta y tiene una entrevista contigo, pero tú ignoras que esa conversación tiene lugar en martes.

Durante las entrevistas, te preguntan: ¿Qué probabilidades atribuyes a cara o cruz? Tú conoces las reglas de este ‘juego’; así, en el momento de despertarte, ignoras si es lunes o martes, es decir, ignoras si ha salido cara o cruz.

Son posibles dos razonamientos:

1) Tu visión del problema: “Sé que la moneda no está trucada, de hecho, me he asegurado de ello. Al despertarme, no tengo ninguna información diferente de la que disponía el domingo antes de dormirme. Antes de comenzar mi sueño, la probabilidad de sacar cara en una tirada era de 1/2 y lo mismo para cruz. Por lo tanto, tras despertar tras el experimento, debo de atribuir de nuevo la probabilidad de 1/2 a cada evento (cara o cruz). Por lo tanto, mi respuesta es que la probabilidad de que haya salido cara es de 1/2 y de que haya caído en cruz también 1/2”

2) La visión de ZZZ: “Imaginemos que se realiza el experimento cien veces en cien semanas consecutivas. En aproximadamente la mitad de las semanas (cincuenta) el ‘durmiente’ despertará el lunes tras una tirada de cara. El resto de las semanas (aproximadamente otras cincuenta) habrá salido cruz y el ‘durmiente’ será despertado el lunes y el martes (es decir habrá, aproximadamente, cien despertares). A lo largo de esas cien semanas, el ‘durmiente’ despertará aproximadamente ciento cincuenta veces, y entre estos ciento cincuenta despertares, cara será la buena respuesta cincuenta veces y cruz será la respuesta correcta cien veces. Así, la probabilidad de que la moneda lanzada el domingo sea cara es de 1/3 y para cruz es de 2/3.”

¿Cómo es posible que dos argumentos ‘aparentemente rigurosos’ proporcionen dos resultados diferentes? A mí, me convencen ambos. ¿Cuál de los dos es erróneo? ¿O lo son ambos?

El problema se planteó en el artículo [1], aunque los autores no precisaban cual de los dos razonamientos era el correcto. La formulación actual del problema se dio en el artículo [2].

Numerosos filósofos y especialistas en teoría de la probabilidad han estudiado el problema con argumentos y conclusiones diferentes. Algunos eligen una de las soluciones, otros piensan que las dos son aceptables dependiendo del punto de vista, y otros opinan que el problema no está lo suficientemente bien planteado como para tener una solución única. Aun no se ha llegado a un consenso…

Referencias

[1] Michele Piccione y Ariel Rubinstein, On the Interpretation of Decision Problems with Imperfect Recall, Games and Economic Behavior, no. 20 (1997) 3-24.

[2] Adam Elga, Self-locating belief and the Sleeping Beauty problem, Analysis, vol. 60, no. 2 (2000) 143-147.

[3] Sleeping Beauty problem, Wikipedia

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

El artículo El problema del experimento ZZZ se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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¿Qué sucede en nuestro cerebro cuando perdemos un sentido como el de la vista? Que reciclamos, como nos explica Concepción Lillo.

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

El artículo #Naukas16 ¿Perdemos el sentido cuando perdemos los sentidos? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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El que alguien que te admira se convierta de la noche a la mañana en uno de los hombres más poderosos de la parte del planeta en la que habitas no siempre son buenas noticias, de hecho puede generar mucho estrés. Algo así debió pensar Roger Bacon cuando su admirador Guy de Foulques ocupó el trono de San Pedro tomando el nombre de Clemente IV.

Clemente IV coronando a Carlos de Anjou rey de Sicilia

Y es que, mientras Roger Bacon buscaba la intermediación de Foulques ante el anterior papa, llegó a ofrecer la posibilidad de componer un gran compendio de lo que se sabía de ciencias naturales, matemáticas, lenguas, perspectiva (óptica) y astrología (no astronomía como tal). Pero hete aquí que el ahora Clemente IV entendió poco antes de ascender al solio pontificio en 1265 que ese compendio ya existía y ordenó a Roger que le mandase una copia. Pero para Roger era imposible, no tenía forma de dedicarse a la investigación por las limitaciones que le imponía su orden, ni mucho menos tenía el dinero con el que financiar el proyecto.

Cuando Clemente supo la realidad en 1266, puso remedio inmediato a la situación de Roger, ordenando que, con toda diligencia, y acatando siempre las órdenes de sus superiores, procediese con la mayor diligencia y, llamativamente, con el mayor secreto a la confección del compendio, que ya se encargaba el papa de financiar lo que fuese menester.

Pero esta orden papal creaba una nueva fuente de estrés para Roger ya que, por una parte, tenía orden del papa de escribir un texto sobre las ciencias pero, por otra parte, tenía prohibido expresamente por sus superiores dedicarse a ellas; además se le había ordenado hacerlo en secreto, por lo que tampoco podía decirles a sus superiores quien le había ordenado hacerlo. Increíblemente, Roger se las ingenió para producir su Opus Maius (“gran obra”) en un tiempo llamativamente breve, puesto que Clemente IV ya la tenía en su poder en 1268 (puede incluso que la recibiese en 1267). En esta obra Bacon presentaba su punto de vista en como incorporar la lógica y la ciencia aristotélicas dentro de una nueva teología.

Página de la copia del “Opus maius” que se conserva en Trinity College Dublin

Pero Roger no sé quedó ahí. En el que sea probablemente el mayor despliegue de productividad científica de un solo autor de la historia, para 1268 también había enviado al papa su Opus Minus (“obra menor”), además de De Multiplicatione Specierum, De Speculis Comburentibus además de varios textos de astrología y alquimia.

El papa murió en 1268 sin haber tenido oportunidad de leer lo que había compuesto Roger y éste se quedó sin protector.

Estos trabajos enciclopédicos, a falta de mejor palabra, de Roger, nos permiten atisbar cuál era el estado de los conocimientos en el siglo XIII a través del filtro de una de las mentes más agudas del siglo. Es notable el conocimiento de Bacon sobre la alquimia, como se aprecia en esta descripción del uso de la pólvora [entre corchetes nuestras aclaraciones]:

…ese truco de muchachos que se hace en muchas partes del mundo…[que] con la fuerza de esa sal llamada sal petrae [nitro], se produce tal ruido horrible al romperse…un pequeño parche [está describiendo un petardo]…[que] se siente como si sobrepasara al de un trueno violento, y su luz sobrepasa los mayores fogonazos de los relámpagos… . Pero toma 7 partes de nitro, 5 de avellano joven [aunque no lo parezca, se refiere al carbón vegetal] y 5 de azufre…y esta mezcla explotará si conoces el truco.

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Aun se publican libros que afirman que Roger Bacon fue el introductor de la pólvora en Occidente. Obviamente, eso no tiene sentido desde el momento en que ya estaba lo suficientemente introducida en 1268 como para que la chiquillería anduviese tirando petardos por ahí. Alberto Magno (patrón de los químicos en el orbe católico), contemporáneo de Bacon, también la menciona en sus libros. Y, si en el caso de Bacon no sabemos de donde extrajo esa información (puede que de los gamberros de Oxford o París) en el caso de Alberto sí se puede trazar una fuente probable. En este caso es muy probable que tomara su descripción de la pólvora del libro con el título más descriptivo que pueda existir: el Liber ignium ad comburendum hostes, esto es, el “Libro de los fuegos para quemar enemigos” que se atribuye a un tal Marcus Graecus (Marcos “el griego”), que incluye 35 recetas probadas y utilísimas, entre ellas una para el fuego griego.

Si bien algunas recetas del Liber ignium datan del siglo VIII, y pueden que se compilasen entonces, los indicios apuntan a que fue un español el que lo tradujese del árabe en el siglo XII o XIII, casi contemporáneamente a Alberto y Roger.

A Roger le quedaban aún más ideas en la cabeza y, como le ocurriría a Galileo casi 360 años después, al final terminó escribiendo un libro que le acarrearía no pocos quebraderos de cabeza.

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

El artículo El franciscano, los gamberros y el “Libro de los fuegos para quemar enemigos” (2) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Dos grupos de investigación vascos, uno de la UPV/EHU y el centro Achucarro, y otro del CIC biomaGUNE han identificado una nueva diana terapéutica que contribuye al proceso inflamatorio en los episodios de isquemia cerebral.

La isquemia cerebral o ictus es la cuarta causa de muerte en el mundo, y la primera causa de discapacidad en los países industrializados. La isquemia se produce como consecuencia de la disminución transitoria o permanente del flujo sanguíneo en el cerebro, y parte del daño irreversible que se produce tras este accidente cerebrovascular es producto de la alteración en los niveles de glutamato, el neurotransmisor excitador más abundante del cerebro. Se sabe además que tras los episodios isquémicos se produce una inflamación que puede agravar la perdida de neuronas e impedir la recuperación del paciente.

Estos dos grupos de investigación de biomaGUNE y Achucarro ya demostraron hace dos años el papel que juega una determinada proteína, denominada “intercambiador cistina/glutamato”, en la alteración de los niveles del neurotransmisor glutamato que ocurre tras un episodio de ictus. Y que dicha alteración desencadena parte del daño en estos accidentes cerebrovasculares.

En el estudio, que ocupa la portada de Theranostics, estos investigadores han demostrado que esa misma proteína contribuye también a la reacción inflamatoria que se desencadena tras el episodio de ictus, y con ello, a identificar una nueva diana terapéutica que sirva para explorar nuevas vías para atajar las consecuencias de las isquemias o ictus.

El grupo de investigación del CIC biomaGUNE, compuesto con Jordi Llop y Abraham Martín ha utilizado técnicas de imagen funcional como el PET (Positron Emission Tomography) para analizar los niveles de esta proteína durante un largo periodo de tiempo después del ictus, desde pocas horas hasta un mes, observando cómo los niveles se incrementaban de forma paralela al desarrollo del proceso inflamatorio. Por su parte, los investigadores de Achucarro y la UPV/EHU, María Domercq, Jon Gejo y Carlos Matute, han estudiado la expresión génica de la regulación de esta proteína para los procesos inflamatorios post-isquemia, observando que una inhibición de la misma mejora el cuadro inflamatorio en los accidentes cerebrovasculares.

Referencia:

M. Domercq, B. Szczupak, J. Gejo, V. Gómez-Vallejo, D. Padro, KB Gona, F Dollé, M Higuchi, C Matute, J Llop & A Martín. (2016) PET Imaging with [18F]FSPG Evidences the Role of System xc- on Brain Inflammation Following Cerebral Ischemia in Rats. Theranostics 6(11): 1753-1767. doi:10.7150/thno.15616

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

El artículo Identificada la proteína que provoca la inflamación tras un ictus se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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“Nat contempló, horrorizado, los pequeños cadáveres. Había petirrojos, pinzones, herrerillos, gorriones, alondras, pinzones reales, pájaros que, por ley natural, se adherían exclusivamente a su propia bandada y a su propia región y ahora, al unirse unos a otros en sus impulsos de lucha, se habían destruido a sí mismos contra las paredes de la habitación, o habían sido destruidos por él en la refriega. Algunos habían perdido las plumas en la lucha; otros tenían sangre, sangre de él, en sus picos.”
Daphne Du Maurier, Los Pájaros, 1952.

“-Las gaviotas perseguían su pescado.
-Vamos, seamos lógicos.
-¿Qué perseguían los cuervos en la escuela? ¿Qué cree que perseguían, señorita … Daniels?
-Creo que perseguían a los niños.
-¿Con qué propósito?
-Para matarlos.
-¿Por qué?
-No sé por qué.
-Eso me parecía.”
Alfred Hitchcock, Los Pájaros, 1963.

Cartel original de “The Birds” (“Los pájaros”) de Alfred Hitchcock (1963)

Fue el 28 de marzo de 1963 cuando los pájaros de Bodega Bay, en California, al norte de San Francisco, llegaron a Nueva York transportados a la pantalla en una película, Los Pájaros, que es una leyenda. Es la historia de Melanie Daniels, interpretada por Tippi Hedren, y Mitch Brenner, por Rod Taylor, y su lucha con las aves enloquecidas en Bodega Bay, donde vive la familia de Mitch.

Una gaviota ataca a la protagonista, los cuervos a los niños en la escuela, las gaviotas a los habitantes del pueblo, todo tipo de pájaros a la familia Brenner,… Nadie sabe por qué, lo que hace a la película todavía más sorprendente y angustiosa y, como buscaba el director, más terrorífica. Se basó para preparar el guión en un cuento de la famosa escritora, varias veces llevada al cine, Daphne Du Maurier, publicado en 1952 con el mismo título. En el relato, los pájaros atacan una granja aislada en la que vive una pequeña familia, en un invierno duro, seco y frío, con un gélido viento del este.

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Tampoco la autora, como Hitchcock en su película, nos dice por qué atacan los pájaros pero el director conoció un suceso parecido cuando estaba escribiendo el guión. La noticia apareció en el periódico Santa Cruz Sentinel, de la localidad del mismo nombre situada al sur de San Francisco, en California. Se publicó el 18 de agosto de 1961 y titulaba, con grandes caracteres y en primera página: “Seabird Invasion Hits Coastal Homes”. El periodista Wally Trabing informaba de que un vuelo masivo de Fardelas Negras (Ardenna griseus), una especie de ave marina que se mueve por el Pacífico, el Índico y el Atlántico, con migraciones de hasta 74000 kilómetros o de 500 kilómetros en un día, había invadido el pueblo a las 3 de la madrugada, chocando con las casas y muriendo sobre tejados y aceras a la vez que vomitaban restos de las anchoas que habían comido. A la mañana siguiente, las calles estaban llenas de cadáveres de Fardelas y de restos de vómitos con anchoas medio digeridas. El hedor era espantoso. Ocho vecinos tuvieron que ser atendidos por picotazos y, aunque se mandaron al laboratorio algunos ejemplares, nunca se supo la causa de la locura de las aves y se decidió que no suponía ningún peligro para la salud humana.

En el último párrafo de la noticia, el periodista añade que habían recibido una llamada telefónica del director de cine Alfred Hitchcock pidiendo un ejemplar del periódico. En aquellos días, Hitchcock vivía en una mansión en las montañas de Santa Cruz.

Unos días más tarde, el 21 de agosto, el Sentinel publica una nota explicando la petición de Hitchcock. Estaba escribiendo el guión de una película basada en el cuento de Daphne Du Maurier, publicado 10 años antes. En el relato se cuenta el ataque de millones de aves enloquecidas a una pequeña aldea inglesa. Hitchcock negó que el suceso de Santa Cruz fuera un método para publicitar su película y declaró al periódico que “sencillamente, fue una coincidencia”. En la película, en un diálogo del protagonista, Mitch Brenner, con vecinos de Bodega Bay, se menciona el ataque a Santa Cruz.

La causa del ataque de Santa Cruz fue un misterio durante años. Se dijo que quizá las Fardelas se desorientaron por la niebla en una de sus largas migraciones, o que se asustaron por las prácticas de tiro de las cercanas instalaciones militares de Fort Ord. Fue en 1991 cuando comenzó a despejarse el enigma. En septiembre de ese año aparecieron cientos de cormoranes y pelícanos muertos o moribundos en las playas de Santa Cruz. El grupo de Thierry Work, del Departamento de Caza y Pesca de California, analizó los cadáveres y descubrieron que las aves estaban intoxicadas con ácido domoico, un compuesto tóxico para el sistema nervioso sintetizado por algas unicelulares que crecen en el medio marino.

El ácido domoico es sintetizado por algas unicelulares del grupo de las diatomeas del género Pseudo-nitzschia, es muy tóxico y puede provocar la muerte. Estas diatomeas pueden formar las temidas mareas rojas, un crecimiento rápido e intenso de algas en el mar que se da en las condiciones de nutrientes y temperatura adecuadas. El ácido domoico liberado se puede acumular en los moluscos que se alimentan de filtrar el agua de mar como, por ejemplo, almejas o mejillones, y alimentar anchoas o sardinas. En este caso, estos alimentos son muy peligrosos para el consumo humano. Cuando las aves marinas se alimentan de estos peces envenenados también toman el ácido domoico y se intoxican. Es lo que pasó en Santa Cruz en 1961 y en 1991, cuando los cuerpos de las aves aparecieron con vómitos y restos medio digeridos de anchoas.

Pseudo-nitzschia

Habían pasado 50 años desde el primer ataque a Santa Cruz en 1961 cuando Sibel Bargu y su equipo, de la Universidad de Louisiana en Baton Rouge, volvieron sobre el ataque de las Fardelas Negras. No existen muestras directas de lo que allí ocurrió pero analizaron el zooplancton que se muestreaba en la zona desde 1949. Este zooplancton, formado por animales de muy pequeño tamaño, se alimenta de fitoplancton que, entre otros grupos, lleva las diatomeas y, entre otros géneros de diatomeas, las Pseudo-nitzschia que sintetizan el ácido domoico. A su vez, el zooplancton sirve de alimento a los peces, como anchoas y sardinas, y a las aves, como las Fardelas, los pelícanos o los cormoranes. El grupo de Bargu analizó el contenido del tubo digestivo del zooplancton recogido en 1961 en los alrededores de Santa Cruz, y encontró Pseudo-nitzschia en el 79% de las muestras. La especie más abundante era la Pseudo-nitzschia turgidula, en el 49% de las muestras, y conocida por sintetizar ácido domoico.

En resumen, en 1961 hubo una marea roja en los alrededores de Santa Cruz, con abundancia de diatomeas productoras de ácido domoico que, sirvieron de alimento al zooplancton y, en último término, a las anchoas y a las Fardelas Negras. Se intoxicaron, atacaron Santa Cruz y murieron en sus calles. Y Alfred Hitchcock, con su genio, el cuento de Daphne Du Maurier y el ataque a Santa Cruz, creó una obra maestra, Los Pájaros, que impresiona y asusta.

En una revisión de hace unos años, Raphael Kudela y su grupo, de la Universidad de California en Santa Cruz, precisamente, cuentan que estos crecimientos de algas se producen en las costas occidentales de América, África y Europa, donde chocan las corrientes oceánicas con agua a mayor temperatura. En la Península Ibérica, estas algas aparecen en Portugal, Galicia y el Cantábrico.

En nuestra costa, el grupo de Emma Orive, de la UPV/EHU en Leioa, ha estudiado en detalle las especies de Pseudo-nitzschia y ha descrito incluso dos especies nuevas. Estos estudios ayudan a conocer la presencia de estas algas diatomeas que son potencialmente tóxicas. Su presencia es frecuente en primavera y verano cerca del Abra, con la presencia demostrada de por lo menos 15 especies de Pseudo-nitzschia. Por ello, Emma Orive considera que el riesgo que representan es alto. En las playas, la presencia de estas algas las detectan los análisis rutinarios de Osakidetza sobre salud pública en la temporada de baños.

Referencias:

Bargu, S. et al. 2012. Mystery behind Hitchcock’s birds. Nature Geoscience 5: 2-3.

Kudela, R. et al. 2005. Harmful algal blooms in coastal upwelling systems. Oceanography 18: 184-197.

Orive, E. et al. 2010. Diversity of Pseudo-nitzschia in the Southeastern Bay of Biscay. Diatom Research 25: 125-145.

Orive, E. et al. 2013. The genus Pseudo-nitzschia (Bacillariophycae) in a temperate estuary with description of two new species: Pseudo-nitzschia plurisecta sp.nov. and Pseudo-nitzschia abrensis sp.nov. JOuranl of Phycology 49: 1192-1206.

Trabing, W. 1961. Seabird invasion hits coastal homes. Santa Cruz Sentinel August 18.

Work, T. et al. 1993. Epidemiology of domoic acid poisoning in Brown Pelicans (Pelecanus occidentalis) and Brandt’s Cormorants (Phalacrocorax penicillatus) in California. Journal of Zoo and Wildlife Medicine 24: 54-62.

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

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Olvida todo lo que creías saber sobre la penicilina y prepárate paraa ser sorprendido por José Ramón Alonso.

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

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Si tu estantería se parece un poco a la de mi casa, como mínimo uno de sus estantes estará lleno de CDs. Pero si tu rutina se parece un poco a la mía, probablemente hace ya tiempo que no utilizas esos CDs para escuchar música. Al menos, en mi caso, estos artilugios del siglo XX han pasado a convertirse en preciosos recuerdos de conciertos aún mejores, pero su valor práctico está cada vez está en más entredicho. El siguiente en caer será mi colosal archivo de ficheros mp3, aplastado por el peso de otro mucho mayor: la base de datos de Spotify.

Sin embargo, hay algo en lo que Spotify nunca batirá a los CDs, una utilidad quizás no tan conocida pero francamente sorprendente: la capacidad de los CDs para hacer espectroscopía. Ya verás, pruébalo en casa: quita un poco el polvo de ese viejo estante y elige un CD cualquiera; ilumínalo con una linterna y… ¡voilá! el arcoiris: aparecen los colores de los que se compone esa luz. Puedes verlos directamente sobre el CD o, apagando las luces, proyectando la reflexión que se produce en el CD sobre la pared. La segunda opción, para mi gusto, es la más impresionante.

Lo que sucede es que los CDs tienen una serie de ranuras, de pistas enrolladas sobre sí mismas de una anchura similar a la longitud de onda de la luz. Dependiendo del ángulo con que incide la luz incide, se refleja una longitud de onda u otra, es decir, un color u otro. Por eso, cuando vemos la luz reflejada en el CD, los colores aparecen en la pared separados, abiertos como en un abanico.

El primero en observar este fenómeno fue Newton en el siglo XVII. Aunque, evidentemente, Newton no utilizó un CD: en su lugar lo que usó fue un prisma. El fenómeno es el mismo: el cristal, con su característico índice de refracción, provoca que la luz se tuerza (cambie su trayectoria) de manera distinta según su longitud de onda y, de nuevo, los colores aparecen desplegados al atravesarlo, mostrando lo que se conoce como el espectro de la luz. Gracias a este fenómeno, Newton pudo demostrar que la luz blanca es la suma de todos esos colores.

Sin embargo, si alguna vez habéis tenido ocasión de jugar con un prisma o, si habéis mirado durante un buen rato el arcoiris… sabréis que no resulta sencillo contar cuántos colores hay ahí. No es fácil determinar dónde empieza y dónde acaba el naranja, por ejemplo, o cuál es la frontera entre el verde y el azul. A pesar de los libros de colorear que nos daban de niños: la luz, el arcoiris no tiene escalones, es un continuo. Y, sin embargo, Newton no se limitó a decir que luz blanca era la suma de los demás colores sino que, además, decidió ponerles número: el espectro luminoso estaba formado, exactamente, por siete colores, los siete colores que hoy decimos que tiene el arcoiris.

Luz del sol atraviesa las cortinas y un prisma se cruza en su camino…

A pesar de no tratarse de una observación científica, objetivable, el número siete no era en absoluto casual. Para estudiar la luz, Newton se basó en el sonido y siete son las notas que tiene una escala musical en la tradición occidental. Concretamente, Newton se basó en una escala dórica. Esta escala tiene dos semitonos, dos sonidos más cercanos entre sí, justo entre lo que correspondería al rojo y el amarillo, y al azul y el violeta. Este es el motivo por el que tenemos colores tan secundarios en nuestro arcoiris como el naranja, es el motivo que todos los niños, desde hace 3 siglos, tienen que aprenderse el color añil… aunque nadie sepa muy dónde está.

Valses nobles et sentimentales, No.2 de Ravel, compuesto sobre la escala dórica.

Por lo demás, la teoría de Newton sobre la luz no era del todo correcta. Newton apostó que la luz eran partículas y hoy sabemos que también tiene propiedades ondulatorias. Sin embargo, justo en esta analogía musical, hasta cierto punto acertó: el color es a la luz, lo que las distintas notas son al sonido. Tanto la luz como el sonido son ondas. Y lo que distingue a los distintos colores entre sí es, precisamente, la frecuencia, lo rápido que oscila esa onda, lo mismo que distingue unas notas de otras en el caso del sonido.

Ahora bien, como podemos comprobar con ayuda de un CD, la mayoría de las luces que vemos en nuestro día a día, no están compuestas de un color puro, de una sola frecuencia: las bombillas incandescendentes, el fluorescente de la cocina, los LEDs… cada fuente luminosa tiene su propia composición en colores, su propio espectro. Sólo un láser nos daría una frecuencia única. Exactamente del mismo modo: la mayoría de los sonidos que escuchamos cotidianamente están compuestos por la suma de muchos sonido de distinta frecuencia; cada uno tiene su propio espectro sonoro.

En el caso del sonido no hay un espectrógrafo tan barato y tan casero como el CD para la luz. Sí pueden descargarse bastantes aplicaciones para móvil y, si te gustan un poco los temas relacionados con el sonido, te recomiendo encarecidamente que lo hagas. Pero, sin duda, el mejor analizador de espectros sonoro lo tenemos todos en la cabeza y son nuestros oídos. En el oído hay un órgano, llamado cóclea que es un verdadero portento descomponiendo el sonido en sus distintas frecuencias.

Gracias a ello podemos reconocer el timbre de los sonidos, podemos distinguir un violín de un trombón, entre la voz de una amiga o la de tu hermana, o, por ejemplo, el sonido de las distintas vocales. Quizás por ello, nuestro oído sea tan bueno en esta tarea: todos los fonemas de un idioma son una cuestión de timbre. En concreto, las vocales se distinguen únicamente por la intensidad relativa de sus componentes espectrales, por la distribución de su arcoiris interno. Si me has hecho caso y tienes un analizador de espectros sonoros instalado ya en tu móvil, prueba a cantar una misma nota sobre distintas vocales: verás que los picos no cambian de lugar, sólo de intensidad.

Las vocales se distinguen solo por la intensidad relativa de los armónicos (Ilustración Almudena M. Castro)

Las vocales son un ejemplo de lo que se conoce como sonidos de tono bien definido. Como definición intuitiva podríamos decir que son los sonidos que se pueden cantar: intenta cantar el sonido de una palmada, o el de una “p”. Difícil, ¿verdad? Son sonidos ruidosos, no tienen una nota que se les pueda asignar con facilidad. Bien, los sonidos de tono bien definido son especialmente interesantes porque su espectro tiene una forma muy peculiar: en lugar de tener un arcoiris continuo de frecuencias, lo que encontramos son una serie de picos. Estos picos, estas frecuencias nos dan información sobre cómo vibra un determinado objeto y la forma del objeto mismo.

Si tomamos, por ejemplo, una cuerda (lo que se suele tomar para modelizar estos sonidos), observaremos sólo puede moverse de determinadas maneras definidas por su propia geometría: sólo puede vibrar como una comba, o por mitades, por tercios… pero nunca de maneras asimétricas, por ejemplo. Por este motivo, el sonido de una cuerda (y los sonidos de tono bien definido en general) está compuesto por una serie de frecuencias muy bien definidas que se relacionan por números enteros: los llamados armónicos. Estos armónicos nos informan sobre los modos de vibración, las formas de moverse del objeto, bien sea una cuerda, nuestras cuerdas vocales o un instrumento de viento.

Esta es la forma que tienen, por ejemplo, los espectros de un clarinete y una flauta:

Este, en cambio, es aspecto que tiene el espectro del hidrógeno:

Siendo un maestro de escuela en Suiza y a la edad de 60 años, Balmer descubrió una fórmula sencilla que relacionaba las líneas principales del espectro del hidrógeno en el rango visible. Fue su primera publicación en el campo de la física. Hoy se conocen como líneas de Balmer.

Decíamos antes que la mayoría de fuentes de luz que encontramos en nuestro entorno se dividen un arcoiris más o menos continuo. Sin embargo, en el siglo XIX, los físicos descubrieron que si calentaban suficientemente un gas y miraban su espectro, lo que aparecía no era ese continuo sino una serie de líneas, separadas entre sí, igual que en el caso del sonido. A su vez, la espectroscopia alcanzó suficiente precisión para empezaron a observar, esas mismas líneas, solo que en negativo, como sombras, sobre la luz de las estrellas. Como las líneas coincidían, los físicos pensaron que esta podría ser la clave para descubrir de qué estaba hecho el universo.

Además, aquellas líneas eran sorprendentemente parecidas a los picos de los espectros sonoros ya conocidos. Por eso, lo primero que pensaron fue que aquello debían ser los armónicos de los átomos, sus frecuencias naturales, sus modos característicos de moverse internamente. El físico Johnstone Stoney denominó, incluso, a estas líneas “sobretonos” e intentó ajustarlas a la serie armónica (1/n) propia de los sonidos musicales. En el caso del hidrógeno, concluyó que las tres líneas principales en el rango visible correspondían a los armónicos 20, 27 y 32 de una frecuencia fundamental. Pero para Balmer, estos números resultaban demasiado caprichosos, demasiado “feos”. Por eso se esforzó en encontrar una expresión más bonita (y correcta) que permitiese hallar la frecuencia fundamental del espectro, como en el caso de la cuerda. Así halló la fórmula que lleva su nombre, si bien los modos de vibración que representaba siguieron siendo un misterio.

De nuevo, los físicos no estaban del todo en lo correcto, pero tampoco iban muy desencaminados. De hecho, los electrones dentro de los átomos están restringidos a moverse dentro de una serie de orbitales. Existen modos de vibración permitidos, niveles energéticos permitidos dentro de un átomo para un electrón, comparables a los modos de vibración de una cuerda. En realidad, el espectro de la luz no nos da directamente las frecuencias de estos niveles, sino que nos da una diferencia de frecuencias (por eso hay una resta en la fórmula de Balmer). Esto es así porque lo que llega a nosotros, lo que percibimos a través de la luz son fotones que han saltado de un nivel a otro y que llevan consigo la diferencia de energías entre estos niveles. Pero, finalmente, el fenómeno no es tan lejano: existen modos de vibración en los átomos y, en definitiva, un concepto sonoro, los armónicos, sirvió para intuir y acercar de manera muy temprana, un concepto de física nuclear mucho más complejo.

Desde entonces, los espectros de las estrellas han servido a los científicos para averiguar de qué está hecho el universo. Cada átomo deja su impronta sobre la luz, una huella dactilar inconfundible y característica. Pero también podemos, en honor a la historia, pensar en esos espectros como los timbres del universo y, en los astrofísicos, como verdaderos afinadores de estrellas.

Este post ha sido realizado por Almudena M. Castro (@puratura) y es una colaboración de Naukas con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.

El artículo Afinadores de estrellas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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A un robot le dieron un péndulo doble. No te imaginas lo que ocurrió después…pero para eso está Julián Estévez, que te lo cuenta.

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

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Aguacates

Es difícil reproducirse cuando eres una planta. Piénselo. Ni siquiera depende enteramente de uno y de su correspondiente compañero de juegos sexuales (juegos poco emocionantes desde nuestro punto de vista, quizá, pero juegos al fin y al cabo). Algo tiene que venir a echar una mano para dispersar después las semillas. Qué incertidumbre la de la reproducción vegetal.

El agua, el viento y la fuerza de gravedad son sus principales aliados, ya que son los factores de dispersión de semillas más habituales. Cada una está adaptada a su dispersador, y por eso algunas son ligeras y parecen tener alas, de forma que el viento las eleve y aleje del árbol madre, otras son impermeables y flotan para no ahogarse en el agua y otras son pesadas y resistentes para llegar al suelo sin problemas.

Algunas plantas han evolucionado durante miles de años para aprovecharse de un característica animal que ellas no tienen: el movimiento a voluntad. Se trata de una especie de acuerdo tácito entre flora y fauna, en el que la primera obtiene alimento y la segunda la dispersión de sus vástagos. Todos ganan… casi siempre.

Porque lo bueno de depender del viento, del agua o de la gravedad para encontrar un lugar propio donde echar raíces es que es difícil que alguno de estos tres elementos desaparezca. Depender de la fauna es otro cantar.

Los animales, a veces, tienen la fea pega de extinguirse, y si eso es ya una tragedia para los pobres animales en cuestión, lo es también para los ecosistemas en los que se encuentran, especialmente para las otras especies a las que alimentasen (el ciclo de la vida es bello pero cruel) y para las plantas que tuviesen puestos en ellos sus esperanzas de reproducción.

El aguacate es un anacronismo evolutivo…

Si tiene usted ocasión, acérquese a una frutería y eche un vistazo a los aguacates. Es un pequeño milagro que pueda usted comerse un aguacate, porque el aguacate es un fruto de otra época.

El aguacate alcanzó su forma y constitución durante el Cenozoico, una época en la que enormes herbívoros paseaban a sus anchas en América, su lugar de origen. Mamuts y otros parientes de los elefantes, caballos gigantes, perezosos grandes como coches y otros enormes animales encontraban muy apetitoso el grasiento fruto, que engullían de un bocado y cuya gran semilla transportaban de un lugar a otro mientras cruzaba su sistema digestivo, para terminar depositándola a kilómetros de distancia, bien envuelta en fertilizante, después de completar la última fase de la digestión.

Hace unos 13.000 esos enormes animales desaparecieron, y el aguacate ya no tiene quien lo disperse de forma natural. Una fruta caída puede ser roída, mordida y relamida por cualquier ejemplar de la diminuta fauna actual, pero pocos animales pueden tragarse un aguacate entero y su semilla del tamaño de una pelota de pingpong, y sin eso, la planta está condenada a que los frutos caigan a sus pies, se pudran y las semillas se queden allí, demasiado cerca del especimen original como para arraigar y crecer sin competir por los recursos disponibles (la luz, el agua, los nutrientes).

Papaya

El aguacate no es el único fruto que se ha quedado sin nadie que se lo coma. Ocurre lo mismo con la naranja de Luisiana, la acacia de tres espinas o la papaya. Todos son anacronismos evolutivos, un concepto desarrollado por el ecólogo tropical Dan Janzen y el paleoecólogo Paul Martin para señalar aquellas plantas y frutos que evolucionaron para atraer y ser comidos por unos animales que ya no existen.

… pero todavía no se ha dado cuenta

Y si ya no existen, ¿por qué seguir gastando tanta energía en unos frutos tan grandes que nadie se va a comer y que parecen destinados a pudrirse al pie de la planta? ¿No sería mucho más eficaz reorganizar los esfuerzos y desarrollar unos frutos más pequeños y proporcionados a la fauna actual?

Probablemente sí, pero es pronto todavía. Si bien 13.000 años es para nosotros muchísimo tiempo, para una planta que puede vivir unos 250 años, son solo 52 generaciones. En un sentido evolutivo, como explica Whit Bornaugh en American Forests, el aguacate y sus compañeros de desdichas aún no se han dado cuenta de que la megafauna de la que dependían ya no existe, y por tanto no han tenido tiempo de cambiar su estrategia.

Además de una curiosa historia de interacciones entre los habitantes de un ecosistema y el efecto dominó que un cambio produce, las desdichas de aguacate son una llamada de atención sobre el impacto que las acciones humanas tienen sobre el medio ambiente, ya que los científicos consideran probable que el ser humano causase la desaparición de esos grandes mamuts, mastodontes, ciervos y perezosos.

Megafauna

Los seres humanos llegaron a América justo antes de que se extinguiesen. Era también el final de la última Edad de Hielo, pero estos animales ya habían sobrevivido a varios ciclos climáticos y habían salido de ellos indemnes. El mismo patrón se repitió cuando el ser humano llegó por primera vez a Australia hace 50.000, a las Indias Orientales hace unos 6.000 años, a Madagascar hace 2.000 años y a Nueva Zelanda hace un milenio.

Por tanto, incluso en los lugares que nos hemos esforzado por preservar faltan piezas de ecosistemas que sabemos incompletos, y son las más evidentes. Aunque las consecuencias de esa falta están aún por resolver (¿cómo lo habría hecho el aguacate para sobrevivir sin la agricultura?), es difícil saber qué otras piezas faltan que nos hayan pasado desapercibidas. Y seguimos llevando a otras a la desaparición. Quizá aquellos primeros habitantes americanos, y los que también llegaron a Australia o Nueva Zelanda, no sabían que estaban causando la extinción de esas megaespecies, pero nosotros no tenemos esa excusa.

Sobre la autora: Rocío Pérez Benavente (@galatea128) es periodista en El Confidencial

El artículo El aguacate debería haberse extinguido, pero él no lo sabe todavía se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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