Agrégateur de flux

Uxue Razkin

Fisika

Energiaren kontserbazioa Bohr-en eredu atomikoaren oinarrizko elementu bat izan zen. Proposamen horrek arazoak sortu zituen eta beraz, konponbide bat bilatu zuen: energiaren kontserbazioa mugatzea atomoak eremu elektromagnetikoarekin zituen interakzio guztien batezbestekora, horrela interakzio indibidualek ez baitzuten edukiko termodinamikaren lehen legeari jarraitzeko beharra. Werner Heisenberg-ek fisikan kontserbazio-legeak nola ulertu behar ziren aldatu zuen. Artikulu honen arabera, matematika-simetria jakin batzuk ziren, zeinak matrize batzuen adierazpenei zaizkien berezkoak, alegia, sistema fisiko bat egoera batetik bestera daramatzaten eragiketak irudikatzen zituzten adierazpenei. Eman ziren hurrengo urratsak ezagutzeko, jo ezazue “simetriak” artikulura.

Genetika

Suizidiorako joeran geneek zeresana badutela ondorioztatu dute Utaheko Unibertsitateko zientzialariek. Emaitza horretara iristeko, beren buruaz beste egin duten pertsonen DNA aztertu dituzte. Ikertzaileen arabera, bizipenek eta inguruak eragin handia dute suizidiorako pentsamenduak izaten dituztenengan, baina alderdi genetikoak ere badu zeresan handia bistan denez.

Geofisika

Neutrino atmosferikoek Lurra zeharkatzean egiten duten ibilbidea jarraituta, planetaren dentsitatearen banaketa neurtzeko gain izan dira IFIC Valentziako Unibertsitateko Fisika Korpuskularreko Institutuko ikertzaileak. Partikula horiek atzeman dituzte Antartikan dagoen IceCube behatokiari esker. Neutrino horien jatorria urruneko fenomeno masiboetan egon daiteke (supernobetan edo zulo beltzetan, esaterako), eguzkian edota izpi-kosmikoek atmosferako partikulekin talka egitean sortutako elkarrekintzan. Ikertzaileek erabili duten teknikari buruz aritu da Juanma Gallego kazetaria honetan

Klima-aldaketa

Klima-aldaketaren eraginez, Pirinioetako paisaia aldatzen ari da. Landareak eta animaliak gorago ari dira bilatzen habitat berriak, eta sektore ekonomikoetan ere ondorioak nabarmenak dira. Horren froga zientifikoak aurkeztu ditu OPCC Pirinioetako Klima Aldaketarako Behatokiak: eragina, zaurgarritasuna eta egokitzea izeneko txostenean. Publikatu dituzten datuen artean esanguratsua da 1949tik 2010era, 1,2 gradu berotu dela mendikateko batez besteko tenperatura, besteak beste. Baina badira beste hainbat aldaketa sektore ekonomikoetan, baita biofisikoetan ere.

Medikuntza

INDICATE gailua (“Minbiziaren in vitro diagnosi testa” esan nahi du) aurkeztu digute asteon. Minbiziaren diagnosi goiztiarrerako eta tratamenduen egokitzapenerako kontzeptu berri bat proposatzen da. Artikulu honen muina proiektu horren nondik norakoa azaltzea da. Hortaz, lan honen helburua da ekonomikoki jasangarria izango den eta minbizi ezberdinen azterketarako malgutasuna emango duen Lab-on-a-Chip prototipo bat gauzatzea.

Astronomia

Iruñeko Planetarioak 25 urte beteko ditu astronomia eta zientzia ezagutzak zabaltzen eta argi kutsaduraren aurka borrokatzen. Bere urteurrenarekin batera tresneria digitalizatzea lortu dute. Ez da “lan erraza” izan planetarioentzat, aretoen ezaugarriengatik: oso-oso ilunak dira, eta iluntasuna mantentzea ahalbidetzen duten proiektoreek baizik ez dute balio. Aldatu ez duten gauza bat badute: izar proiektorea, euren “harribitxia”.

Bizitzaren azken fasean dauden bi izarrek sortzen duten hautsezko errota bat aurkitu dute gure galaxian. Ikertzaileen arabera, gutxienez bietako batek gamma-izpien eztandak sor litzake, supernoba gisa lehertzen denean. Izar-sistema horri izena jarri diote: Apep. Badugu horren informazio gehiago Elhuyar aldizkariaren eskutik: Lurretik 8.000 argi-urtera dago. Sistemaren nebulosan gas-haizeek sekulako abiadurak hartzen dituztela neurtu dute: 3.400 km/s-koak. Hautsa, berriz, askoz motelago mugitzen da, 570 bat km/s-ra. Apep oso baliagarria izan daiteke masa handiko izarrak nola hiltzen diren ikertzeko.

Biologia

Zein da Lurreko biomasaren banaketa? Uste dute 555.000 miloi tona karbono dela. Horietatik %80a landareetan daude, bakterioak %15 dira eta gainerako guztia honela bananduta dago: %10etik gertu, onddoak, arkheak, protistoak, animaliak eta birusak. %60a agerian dago itsasoan edo lehorrean. Beste guztia, urpean edo lur azpian dago. Datu interesgarri gehiago aipatzen dira: Landare-biomasaren %70a zurezkoa da eta jarduera biologiko txikikoa. Horrelako jarduera dute akuiferoetan edo itsasoaren hondoaren pean dauden bakterioek. Artikulu osoan zehar ematen diren datuak giza jardueren ondorio direla badirudi. Izan ere, uste dute Kuaternarioaren bukaeran baino zazpi aldiz txikiagoa dela egungo lurreko ugaztunen biomasa.

Bioteknologia

Laborategian hazitako garun-organoideek gureen antzeko seinaleak sortu dituzte Kaliforniako Unibertsitatean. Zelula ametatik abiatuta, ehunka garun-organoide sortu eta hamar hilabetez hazi ondoren, elektroentzefalogramaren bidez frogatu dute giza garunek sortzen duten antzeko seinale elektrikoak sortzen dituztela. Euren berezitasuna da seinalearen eredua ez dela erritmikoa, giza garun helduek sortzen dutenaren modukoa, baizik eta irregularra, 25-39 asteko dituzten enbrioien antzekoa.

Berrian, Mary Shelleyk idatzitako ‘Frankenstein’ liburua izan du abiapuntu Ana Galarragak albiste horri buruz idazteko. Paralelismo zoragarri batekin aurkeztu digu albiste harrigarri hau: giza zelula ametatik abiatuta, ehunka garun organoide sortu dituztela, alegia. Kontatu digunez, ikerketa honen helburua da giza enbrioiaren garunaren garapena hobeto ezagutzea, eta autismoa, epilepsia eta halako gaitzak ikertzea.

Ingeniaritza

Titanio eta aluminio aleazio berriek hegazkinen motorren pisua %25 murriztu dezakete UPV/EHUn gauzatutako ikerketa baten arabera. Motor eraginkorrak ez ezik, CO2 emisioak eta erregaiaren kontsumoa gutxitzea du helburu. Horretaz gain, hegazkin arinagoak egiteko ezinbestekoa da tenperatura altuetan erresistenteak diren material arin berritzaileak garatzea. Titanio-aluminio aleazioek potentzial handia dute eskari horiek guztiak betetzeko.

Paleontologia

2016an aurkitutako Armintxeko grabatu paleolitikoak ikertzen aritu dira eta orain Bizkaiko Foru Aldundiak ikerketaren berri eman du. Zehazki, grabatuak egiteko teknika nabarmendu du. Kantabriako Historiaurrearen Ikerketen Nazioarteko Institutuko katedradun César González Sainzek zuzendu du grabatuen azterketa eta haren arabera, “prozedura teknikoetan dago Armintxeren bereizgarri nagusia”.

Mozketa markak dituzten hegazti eta karniboroen fosilak aurkitu dituzte Diman (Bizkaia). Iberiar penintsulako iparraldean aurkitu dituzten lehenbiziko zantzuak dira, hain zuzen. Orain arte, karniboro eta hegaztien kontsumoen zantzuak Iberiar penintsulako Mediterraneo aldean aurkitu izan dira soilik: “Ikerketa honek neanderthalen dietaren aberastasunari buruzko informazio gehigarria ematen du, eta ideia bat indartzen du: gizaki hauek inguruarekin interakzio konplexua zuten”.

Orain dela pare bat aste agertu zen albisteari heldu dio Berriak asteon, neandertalen saihets-hezurren aferari, alegia. Gogora dezagun Asier Gómez-Olivencia eta Ella Been ikertzaileek gidatutako lanean, hiru dimentsiotan berreraiki dutela neandertalaren toraxa eta horri esker, haren arnasketa aztertzeko gai izan direla. Egindako lanean ikertzaileek proposatu dute arnasteko modua ezberdina zela gaur egungo gizakiekin alderaturik. Oro har, gaur egungo gizakiarekin alderatuta, ezberdintasunak topatu dituzte.

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

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Egileaz: Uxue Razkin kazetaria da.

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¿Qué relación puede existir entre formas de conocimiento aparentemente tan dispares como la física y la literatura? Aunque la relación entre las diferentes formas de conocimiento puede parecer imposible, lo cierto es que en muchas ocasiones el vínculo entre ellas es necesario e inevitable. Las artes y las ciencias son el vivo ejemplo de la conexión que existe entre las distintas áreas de estudio. Y aunque puede resultar complicado pensar cómo pueden convivir la creación artística y la investigación científica, lo cierto es que hay profesionales que combinan estas disciplinas en su trabajo diario.

La novela de Javier Argüello “A propósito de Majorana” sobre la extraña desaparición en 1938 del físico Ettore Majorana, conocido por sus estudios sobre física de partículas, sirve de punto de partida de la segunda edición de “Diálogos en la frontera”. En este caso ciencia y literatura aunarán esfuerzos y mostrarán las múltiples relaciones existentes entre ambas a la hora de dar respuesta a la incertidumbre y a las preguntas que nos rodean. El evento contó con la participación del escritor argentino Javier Argüello, la catedrática de física teórica Pilar Hernández Gamazo y el físico y escritor Juan José Gómez Cadenas, que fue el encargado de moderar el coloquio.

El evento se enmarca en el ciclo “Bidebarrieta Científica”, una iniciativa que organiza todos los meses la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU y la Biblioteca Bidebarrieta para divulgar asuntos científicos de actualidad.

Pilar Hernández Gamazo es catedrática de Física Teórica por la Universidad de Valencia y experta en física de partículas elementales. Hernández Gamazo obtuvo su doctorado en la Universidad Autónoma de Madrid y desde entonces ha trabajado en centros internacionales de relevancia como la Universidad de Harvard y el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN). En la actualidad, trabaja en el Instituto de Física Corpuscular (IFIC), un centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Valencia.

Javier Argüello es un destacado autor argentino residente en Barcelona desde 2001. Entre sus obras más emblemáticas se encuentran “El mar de todos los muertos” (Lumen, 2008), “La música del mundo” (Galaxia Gutenberg, 2011) o la que abrirá el debate del próximo 26 de septiembre, “A propósito de Majorana” (Literatura Random House, 2015), una novela dedicada a la extraña desaparición del físico italiano Ettore Majorana, famoso por su labor sobre neutrinos. Actualmente colabora con el periódico El País, con diversas agencias de publicidad y ejerce de profesor en la Escuela de Letras del Ateneo Barcelonés.

El físico, divulgador científico y escritor murciano Juan José Gómez Cadenas ha trabajado durante ocho años en el Laboratorio Europeo de Física de Partículas (CERN), así como en las Universidades de Harvard y Massachusetts. Actualmente compagina labores de docencia en el CSIC y el Donostia International Physics Center (DIPC). Asimismo, es director del grupo de Física de Neutrinos del Instituto de Física Corpuscular y se encuentra trabajando en un experimento internacional sobre neutrinos llamado NEXT, en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc. Como escritor, colabora en la revista Jot Down y ha publicado cuentos y novelas como el thriller científico “Materia Extraña” ( Espasa, 2008) o “Los Saltimbanquis” (Encuentro, 2018).

Edición realizada por César Tomé López.

El artículo Diálogos en la frontera: Física y relato se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Diálogos en la frontera: Matemáticas y procesos creativos
2. #NaukasKids14 Física y ciencia ficción
3. Ciencia, arte y cultura callejera: física y música

Petrolioa albo batera uztearen arazoetariko bat ez da hartatik datozen erregaiekin dabiltzan garraioetan izango duen eragina edota elektrizitatea ekoizteko orduan sorrarazi ditzakeenak. Petrolioan oinarritutako material ugarien ekoizpenean nabarituko da ondorioa. Hala ere, petrolioaren ordezkoak aurki daitezke gutxien espero ditugun tokietan. Pablo Ortizek aurkezten digu horietako bat: Catechol derivatives from “ideal lignin”.

Kristautasunak jainko, erritu eta jai paganoak bereganatu zituela jakin badakigu. Behar bada ez da hain ezaguna Behar bada ez da hain ezaguna Budaz ere jabetu zela. Jesús Zamora Bonillak azaltzen digu zelan: How Buddha became a Christian saint.

Material berrien zientzia-eremuan erabiltzen dira ere zehatz-mehatz nola funtzionatzen duten ez dakizkigun gauzak. Laburbilduz, funtzionatzen dute baina ez dakigu zelan, ordea. Hori berori gertatzen zitzaion karbono dots polimerikoen fluoreszentzia urdinari, DIPCko ikertzaileak lanean hasi ziren arte: Origin of the mysterious blue fluorescence of polymer carbon dots.

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

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El Departamento de Química Física de la UPV/EHU y el Instituto Biofísikala, entre otros centros, han realizado un estudio multidisciplinar del antígeno Tn que aparece en el 90 % de los cánceres. Se han estudiado dos variantes aparentemente similares pero que tienen conformaciones muy diferentes en agua. Los resultados podrían facilitar el diseño de herramientas de detección tumoral más eficaces.

El antígeno Tn aparece en el 90 % de los cánceres y está asociado con la metástasis. Por eso, “son unos biomarcadores muy prometedores para identificar células cancerígenas y se han convertido en dianas muy atractivas para terapias contra el cáncer”, explica Emilio José Cocinero, miembro del Departamento de Química Física de la UPV/EHU y del Instituto de Biofísika, uno de los autores principales del trabajo. Los antígenos son moléculas que inducen la formación de anticuerpos, debido a que el sistema inmune las reconoce como una amenaza, pudiendo desencadenar por tanto una respuesta inmunitaria.

En este trabajo se estudian dos variantes aparentemente similares de antígenos Tn, que difieren sólo en un aminoácido de serina o treonina. Sin embargo, “hemos observado, que tienen un comportamiento muy diferente en agua”, señala Emilio José Cocinero. “Utilizando un enfoque tanto experimental como computacional, hemos demostrado que el antígeno Tn unido a la treonina asume una forma rígida en disolución gracias a una molécula de agua que contribuye a estabilizar la estructura. Por el contrario, el antígeno Tn unido a la serina carece del elemento estructural y es flexible en disolución”, comenta el investigador de la UPV/EHU. “Estas diferencias no se observaron en los estudios de fase gaseosa y ambas moléculas se comportan exactamente igual, lo ha permitido conocer, por primera vez, y de forma inequívoca, el papel del agua en la estructura tridimensional de estas moléculas”, añade.

Para conocer más de cerca el papel activo del agua, “hemos ido añadiendo las moléculas de agua de una en una para ver cómo se comportaba el antígeno Tn. Hemos observado que añadiendo una sola molécula de agua era suficiente para que cambiara la estructura de los dos antígenos, y de hecho, el agua se localizaba en diferentes partes de la molécula”, explica Cocinero.

Emilio José Cocinero señala que “es probable que las diferentes conformaciones del antígeno Tn den lugar a interacciones distintas con receptores celulares y anticuerpos, y la compresión de estas estructuras puede facilitar el diseño de herramientas de detección más eficaces y fármacos anticancerígenos”. “Este trabajo en concreto —añade Cocinero— está dentro de un proyecto a largo plazo que está encaminado a intentar generar potenciales vacunas contra el cáncer”.

“El gran problema que tiene esta molécula, el antígeno Tn, es que también lo tenemos naturalmente en el cuerpo, con lo cual la respuesta inmune del cuerpo es muy baja porque nuestro cuerpo no lo ve como un agente extraño”, subraya el autor del trabajo. Sin embargo, “sí que hemos observado que si aumenta la concentración de esta molécula, se trata de que el cáncer está desarrollado. Podemos seguir la evolución de esta molécula para conocer el nivel de desarrollo del cáncer”, añade Cocinero.

Según Cocinero, “en un futuro lo ideal sería que se pudieran crear moléculas sintéticas que no estuvieran en nuestro cuerpo y que tuvieran la misma estructura que el antígeno Tn, para que de esta manera el cuerpo la viera como un agente extraño, desencadenando así una respuesta inmune mayor contra las células tumorales”.

Referencia:

Iris A. Bermejo, Imanol Usabiaga, Ismael Compañon, Jorge Castro-López, Aran Insausti, José A. Fernández, Alberto Avenoza, Jesús H. Busto, Jesús Jiménez-Barbero, Juan L. Asensio, Jesús M. Peregrina, Gonzalo Jiménez-Oses, Ramón Hurtado-Guerrero, Emilio J. Cocinero, Francisco Corzana (2018) Water Sculpts the Distinctive Shapes and Dynamics of the Tumor-Associated Carbohydrate Tn Antigens: Implications for Their Molecular Recognition J.A.C.S. doi: 10.1021/jacs.8b04801

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

El artículo La importancia del agua en un biomarcador contra el cáncer se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. La batalla contra el cáncer: la importancia de la alimentación
2. Avances contra la enfermedad de hígado graso no alcohólica
3. Inteligencia contraterrorista contra el cáncer

Sormena bizitzako arlo ezberdinetan azaltzen da, margolariak koadro berri bat egiterakoan, sukaldariak plater berri bat asmatzerakoan edo musikariak pieza berri bat konposatzen duenean, besteak beste.

Baina, zer da zehazki sormena eta zer gertatzen da burmuinean sormen-prozesu bat hasten denean? Neurozientzien arloan ez dira sormenaren inguruko ikerketa proiektu ugari burutu, eta beraz, zaila izaten da askotan sormena eta garunaren arteko erlazioa topatzea.

Euskal Herrian, Donostiako Basque Center for Brain and Language (BCBL) dugu burmuinaren funtzionamendua aztertzen duen ikerketa erreferentzia zentroa. Bertan, Maddi Ibarbia ikertzailea doktoretza tesia prestatzen dabil eta berarekin elkartu gara sormen-prozesuetan garunean gertatzen direnak zehatzago ezagutzeko.

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

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Jaione Etxebarria-Elezgarai, Susana Carregal-Romero, Charles Lawrie, Fernando Benito-Lopez, Lourdes Basabe-Desmonts Lan honetan INDICATE izeneko proiektua aurkezten da, non minbiziaren diagnosi goiztiarrerako eta tratamenduen egokitzapenerako kontzeptu berri bat proposatzen den.

INDICATEk “IN vitro DIagnostics for CAncer TEsting” edo “Minbiziaren in vitro diagnosi testa” esan nahi du. Proiektuaren helburu nagusia ekonomikoki jasangarria izango den eta minbizi ezberdinen azterketarako malgutasuna emango duen Lab-on-a-Chip prototipo bat gauzatzea da. Horrela, laborategiko hainbat funtzio bilduko dituen gailu hibrido miniaturizatu batekin odoleko DNA zirkulatzailea analizatu eta kasuan kasuko mutazioaren presentziarik ote dagoen ezagutu nahi da.

INDICATE gailua ClearBlue obulazio testaren antzeko in vitro diagnosi tresnetan inspiratuta dago, baina funtzionamendu askoz konplexuago batekin. Pazientearen odol lagin bat erabiliz minbiziaren diagnostiko goiztiarra ahalbidetuko duen “biopsia-likidoa” izango da. Mota honetako sistema integratu multifuntzionalak garatzean ohikoa izaten da prototipoen ekoizpena era modularrean bideratzea, modulu bakoitzak laborategiko funtzio bat biltzen duelarik.

Adibidez, kasuan kasuko minbiziaren mutazioa identifikatuko duten zunden diseinua, edota laborategiko prozesu ezberdinak era miniaturizatuan gauzatzeko beharko diren egitura mikro-fluidikoen fabrikazio eta funtzionamendua. Helburu hauek lortzeko fabrikazio teknika ezberdin ugari daude eskuragarri. Lan honetan erabilera anitzetarako balio duen 3D inprimaketa bezalako teknika erraz eta merkea aukeratu da, gailu mikro-fluidiko ezberdinak garatzeko optimizazio etapan eskaintze dituen abantailengatik.

Esate baterako, diseinu egokienaren aukeraketarako, iterazio ezberdinak sortu eta probatzeko modu erraz eta azkar batean egitea baliatzen dutelako. Modu horretan, INDICATE gailuan integratuko diren operazio ezberdinen miniaturizazioa frogatu da. Halaber, lagina prestatu eta odola filtratzeko sistema, seinalearen anplifikatze gunea, likidoaren mugimendu autonomorako ponpa autopropultsatuak eta guztia bilduko duen txip hibridorako hurbilpen bat.

INDICATE gailuak gaur egungo gizartearen erronka nagusienetako batean inpaktua izatea bilatzen du, biztanleriaren osasunean eta ongizatean eragin eta bi hauek hobetze aldera. Hori lortzeko Horizon 2020 (H2020) Europar Batasuneko Ikerketa eta Berrikuntza programak definitu duten bezala, ezinbestekoa da ekonomikoki jasangarria izango den kalitatezko osasun eta arreta sistema bat ezartzea.

Europar Batasuneko, bai eta Euskal Herriko gizarteari dagokionez, bizi esperantza gero eta handiagoa da eta, ondorioz, biztanleria gero eta zaharragoa. Zahartzearekin zuzenean lotutako gaixotasunen artean, aipatzekoa da minbiziaren hedatzea nabarmena izan dela azken hamarkadan. Honekin batera, gaixotasuna garaiz antzematea ezinbestekoa dela ikusi da, pazientea gaixotasunaren hasierako etapetan tratatu ahal izateko eta etapa horietara hobekien egokitutako terapiak aplikatuz gaixotasunaren garapena gelditu ahal izateko.

Beraz, ildo horretan, ezinbestekoa da sintomak erakusten dituen pazienteei medikuaren kontsultan bertan, in situ, analisi bat egin eta berandu baino lehenago minbizia ote duen aztertu ahal izatea. Horregatik, lan honetan bildu diren emaitzek bide itxaropentsu bat zabaldu dela erakusten dute, izaera ez-inbaditzaile eta eramangarria duen prototipo honen proposamen hau, laborategitik urrun eta makina espezializatu garestirik erabili gabe analisia gauzatu ahal izateko gai izango delako. Gainera, proposatu den diseinuari esker, gailuak hainbat minbizi ezberdinen mutazioak aztertzeko malgutasuna ematen du, modulu bat aldatuz gailua mutazio bat edo beste detektatzeko erabili ahal izango delako. Era berean, odoleko DNA zirkulatzailean diagnostikatu ahal diren beste gaixotasun ugari detektatzeko baliogarria izango dela uste da

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: Ale berezia. 2018
• Artikuluaren izena: Diagnosi azkarrera bideratutako gailu mikro-fluidikoen garapen eta azterketa.
• Laburpena: Lan honetan minbiziaren diagnosi goiztiarrerako eta tratamenduen egokitzapenerako kontzeptu berri bat aurkezten da, non gailu hibrido miniaturizatu batekin odoleko DNA zirkulatzailea analizatuz, kasuan kasuko mutazioaren presentziarik ote dagoen ezagutu nahi den. Egitura hibridodun gailua paperezko zein material polimerikozko mikro-egituraz osatuta egongo da, eta laginaren prestakuntzarako, seinalearen anplifikaziorako eta detekziorako modulu ezberdinak izango ditu. Halaber, analisiakin situ egin eta emaitzak denbora gutxian eskuratzeko aukera emango digu, kostu gutxiko analisiekin pazientearen jarraipen egokituago bat egin ahal izateko.
• Egileak: Jaione Etxebarria-Elezgarai, Susana Carregal-Romero, Charles Lawrie, Fernando Benito-Lopez, Lourdes Basabe-Desmonts.
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• Orrialdeak: 115-126
• DOI: 10.1387/ekaia.17997

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Egileez: Jaione Etxebarria-Elezgarai eta Irene Urcelay-Olabarria UPV/EHUko Zoologia eta Animalia Zelulen Biologia Saileko BIOMICS-microfluidics Research group, Microfluidics Cluster UPV/EHU ikerketa taldeko ikertzaileak dira; Susana Carregal-Romero CIC biomaGUNEko Bionanoplasmonics Laboratory guneko ikertzailea da; Charles Lawrie Ikerbasque ikertzailea da Biodonostia Osasun Ikerketa Institutuko Onkologia Sailean dabil, Fernando Benito-Lopez UPV/EHUko Kimika Analitiko Saileko AMMa LOAC Research Group, Microfluidics Cluster UPV/EHU ikerketa taldean dabil eta Lourdes Basabe-Desmonts Ikerbasque ikertzailea da UPV/EHUko Zoologia eta Animalia Zelulen Biologia Saileko BIOMICS-microfluidics Research group, Microfluidics Cluster UPV/EHU ikerketa taldean.

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Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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El tema de Corelli, de las variaciones de Rachmaninov, el tema que inspiró a Vangelis y esta misma serie de posts se llama La Folía y en mi cabeza tiene forma de catedral. No es más que una metáfora, evidentemente, pero seguidme a través de la imagen que evoca, merecerá la pena. Vamos a empezar desde abajo, por la base: analizando simplemente, su melodía.

Si hubiese que escoger una palabra, sería sencillez: se caracteriza, precisamente, por una nota repetida que forma lo que en música llamaríamos un motivo. Ese motivo se escucha hasta 4 veces en una frase musical y esa frase, a su vez, se repite casi sin ninguna alteración (sólo cambia el cierre o cadencia) hasta completar 16 compases.

Hasta aquí ya tenemos los tres primeros pisos de la catedral sonora: una nota repetida (x2) que forma un motivo. Un motivo repetido (x4) que forma una frase. Una frase repetida (x2) que forma un tema. Existen más simetrías y patrones dentro del tema pero por el momento… vamos a intentar que no nos explote la cabeza.

Desde el punto de vista de la armonía, el tema comienza oscuro (en re menor), coquetea fugazmente con la luz (compás 5, acorde de fa, relativo mayor) y vuelve enseguida a las tinieblas iniciales, doblemente vencido. Puedes escucharlo, en el segundo 50 de este vídeo: notarás que la melodía asciende y, de repente, suena más optimista, como si sonriese. Sin embargo, 10 segundos más tarde, el desenlace vuelve a ser oscuro. Esto es, en parte, gracias a la armonía (acordes mayores, de luz y menores, de sombra).

Retomando ahora las variaciones de Rachmaninov, veremos que tienen, a su vez, una peculiaridad. De las 20 variaciones, las 13 primeras conforman una primera parte de la obra más bien oscura, (en tono menor). Sin embargo, hacia la mitad de la obra (11’30’’), se hace la luz. Es un momento absolutamente mágico: de repente, la variación 14 modula a una tonalidad mayor y el cambio es… dulcísimo, lo llena a uno de optimismo. Sin embargo, es una cambio fugaz: la variación 16 (14’30”) regresa la tonalidad inicial (re menor) y con ella la oscuridad, esta vez sin solución posible.

Sombra, luz efímera, sombra: de alguna manera, las variaciones repiten, a mayor escala, la estructura internet del mismo tema. Con esta nueva simetría, ascendemos hasta el cuarto piso de la catedral.

Pero el quinto piso… el quinto piso es, sin duda, mi preferido. Porque sólo se ve a vista de pájaro, cuando uno levanta los ojillos por encima de la historia, es entonces cuando aparece.

Hace dos semanas decíamos que este tema no lo compuso Vangelis, ni Rachmaninov, ni siquiera Corelli… porque Corelli lo utilizó, efectivamente, en una Sonata para violín y continuo que compuso en 1700. Pero claro… el tema de Corelli no era, precisamente, original. De hecho, ya lo había utilizado Gaspar Sanz, en España, en una obra para guitarra de 1675. Pero claro… el tema de de Sanz no era, precisamente, original. Lo había usado antes Lully, en Francia, en 1672 y también Marin Marais.

A su vez, en tiempos de Corelli, encontramos variaciones sobre el mismo tema de Vivaldi (1705) en una sonata para dos violines y bajo continuo, y de Scarlatti (1710) en una obra para clave. Incluso Johann Sebastian Bach lo utiliza en una cantata de 1742. Y la lista continúa: Purcell, Boccherini, Salieri, Paganini, Grieg, Liszt, Berlioz, Joaquín Rodrigo… básicamente, todo el mundo y su gato compone algo basado en este tema (literalmente, cientos de compositores, yo he incluido sólo algunos en esta lista de Spotify). Y quien no escribe variaciones sobre La Folía de forma literal, se inspira en ella, consciente o inconscientemente. Como Beethoven, que la cita en su quinta sinfonía:

O, probablemente, el caso más conocido: el de la Sarabanda de Haendel. Si bien esta obra no tiene exactamente la misma estructura de la Folía, el parecido es evidente. Además, es una obra especialmente conocida por repetirse hasta la saciedad en la banda sonora de Barry Lyndon, así que no podía faltar en esta serie.

Y bien, si ninguno de estos compositores es el autor original del tema, ¿de dónde salen estas notas?, ¿a quién pertenece su melodía? Pues bien: La Folía es una melodía que no es de nadie y que, probablemente por ese mismo motivo, pudo ser utilizada durante siglos por todos estos compositores, convirtiéndose, quizás, en el mayor meme de la historia de la música.

Es un tema popular cuyos orígenes se remontan a mediados del s.XV. Por su forma y por su nombre, se piensa que podría haber surgido cerca de Portugal o bien en el antiguo Reino de León, en una zona de influencia gallega. Este es el motivo por el que Vangelis se basa en ella para componer la banda sonora de la película de Ridley Scott: “1492: Conquest of Paradise” relata el descubrimiento de América por Colón y está ambientada en la España de aquella época. Aunque, de hecho, es probable que la folía del siglo XV no fuese exactamente igual a como la conocemos ahora. Desde su aparición y durante al menos dos siglos evolucionó y se extendió también por Italia y Francia conocida como “folía española”. No es hasta mediados del del s. XVII cuando cobra su forma definitiva y se vuelve realmente popular gracias a Jean-Baptiste Lully.

Durante todo este tiempo, lo más probable es que fuese una danza festiva y, hasta cierto punto, “loca” (esto es lo que significa “folía”; locura). Un texto de 1611, la describe como una danza rápida y confusa, en la que los bailarines debían llevar sobre sus hombros a hombres vestidos de mujer. Debía de ser todo un espectáculo…

Curiosamente, cuando lo oímos hoy, no parece un tema demasiado loco. Más bien lo contrario, a mí en concreto me inspira solemnidad. Pero quizás suceda con La Folía como con el Quijote de Menard, que cambia de significado según la época en que se escribe. O quizás, la locura radica, precisamente, en su repetición. Es ese carácter cíclico que permite repetir el mismo tema una y otra vez, como una melodía pegadiza interminable, variando y adquiriendo nuevas caras, acelerándose y deformándose, hasta la obsesión, hasta la locura…

Yo, personalmente, prefiero pensar en ella como una catedral. Me parece tan bonito… pensar en esa nota repetida, en un motivo repetido, en un tema repetido dentro de miles de variaciones escritas por cientos de compositores diferentes. Es tan bonito visualizar esa especie de obra colectiva y fractal, construida a lo largo de los siglos… e imaginar que la historia misma de la música está escrita sobre sus paredes, cantando siempre el mismo tema, de un origen tan humilde. Pero lo más bonito es saber que, aún hoy, esa catedral sigue creciendo. Aún hoy, la Folía sigue transformándose, adquiriendo nuevos significados cada vez que se repite.

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

El artículo El meme más antiguo de la historia se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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2. Tema y variaciones
3. El teorema de los cuatro colores (1): una historia que comienza en 1852

César Tomé López Energiaren kontserbazioa Bohr-en eredu atomikoaren (1913) oinarrizko elementu bat izan zen. Hala ere, bere proposameneko atomo kuantizatuek gero eta arazo gehiago planteatzen zizkioten, eta, ondorioz, 1924an konponbide bat bilatu zuen: energiaren kontserbazioa mugatzea atomoak eremu elektromagnetikoarekin zituen interakzio guztien batezbestekora, horrela interakzio indibidualek ez baitzuten edukiko termodinamikaren lehen legeari jarraitzeko beharra.

1. irudia: Simetria ez-desiratua «apurtzeko», eredu estandarraren teoriak «zapore» kontzeptua sartu zuen quarketan.

Bohren gizateriaren aurkako delitu horrek, dena den, eragina izan zuen Werner Heisenberg-en mekanika kuantikoaren garapenean (1925), fisikan kontserbazio-legeak nola ulertu behar ziren aldatu baitzuen. Hain zuzen ere, kontserbazio-legeen jatorrian zerbait berria zegoen: matematika-simetria jakin batzuk, zeinak matrize batzuen adierazpenei zaizkien berezkoak, alegia, sistema fisiko bat egoera batetik bestera daramatzaten eragiketak irudikatzen zituzten adierazpenei.

Kasu horretan simetriak eskatzen zuen forma matematikoa berdina izaten jarraitzea geometria- edo denbora-aldaketa bat gertatu ostean. Hala, aldaketa bakoitzak kontserbazio bana zekarren berekin: espazioan geratutako biraketa batek momentu angeluarraren kontserbazioa, denboraren inbertsioak energiaren kontserbazioa, eta, azkenik, transformazio lineal batek momentuarena.

Halaber, simetria ez-klasiko berri bat agertu zen, zeina pausagunean dagoen partikularen momentu angeluar intrintsekoarekin (spinarekin) erlazionatzen zen. 1930eko hamarkadan horrekin loturiko kontzeptu berri bat azaldu zen, isospin delakoa: partikula nuklearren sailkapen-modu gisa garatu zen. Isospinak antipartikula berriak aurreikusteko gaitasuna agertu zuen, eta kontserbazio-lege berri bat sortu, nukleoiena.

Nukleoa aztertzeko, fisikoek behartuta ikusi zuten euren burua argia atomoaren eta nukleoaren beraren teorietan uztartzeko. Arazorik sinpleenak ere (elektroiaren eta eremu elektromagnetikoaren arteko interakzioak) zekarren mekanika kuantikoaren zein erlatibitate bereziaren teorien sintesi bat egin beharra. Bi teoria horien arteko bat egitea (argotean, birnormalizazioa) lortzeko garatu zituzten teknikek sarri asko derrigortzen zituzten aldaketak nukleoan edo bere osagaietan. Adibidez, 1928an P.A.M. Dirac fisikariaren elektroi-uhinaren ekuazio-deribazioak berekin zekarren energia-egoera negatiboak existitzea, eta Diracek interpretatu zuen horiek elektroiaren masa berdineko baina karga positiboko «antipartikula» baten domeinua zirela. Bere teorian bi elektroi-motek aldi berean sortu eta elkar suntsitu zezaketen eta hori mekanika kuantikoaren arau inplizitu baten kontra zihoan: partikulen kontserbazioa. Diracen interpretazioa indartu egin zen 1932an Carl David Anderson fisikariak positroia aurkitu zuenean izpi kosmikoek laino-ganberan uzten zituzten lorratzetan.

Beta desintegrazioaren arazoak berriro ere ahitu zuen energiaren eta momentuaren kontserbazio-legeekiko konfiantza. Konponbide gisa, Wolfgang Pauli austriarrak iradoki zuen, haztamuka hasieran 1930eko gutun pribatu batean, oraindik inork hauteman ez zuen kargarik gabeko partikula bat faltan sumatzen ziren energia eta momentua eramatearen arduradun zela. Oso masa txikidun partikula bat zen, ondoren Enrico Fermi italiarrak neutrino izen emango ziona. Neutrinoaren existentzia lehen aldiz berretsi zen Frederick Reines eta Clyde L. Cowan-en esperimentuekin, 1956an.

Partikula-azeleragailuaren garapenak «oinarrizko» partikula gero eta gehiagoren aurkikuntza izan zuen ondorio, eta kontserbazio-legeentzako arazo gehiago eta gehiago. Berritasunen artean zeuden probabilitate oso gutxiko egoeratan elkartzen ziren partikula bikoteak, hainbesteraino ziren gertagaitzak, ezen fisikariek «arrarotasun» izeneko zenbaki kuantikoak eman baitzizkieten. Garai hartan, zientzialariek nukleoaren barnean zegoen indar berri bat existitzen zela proposatu zuten, zeinari «indar ahul» izen eman zioten. Neutrinoa, beraz, partikula «ezkerti» bihurtu zen, eta antineutrinoa, berriz, «eskumati».

Kontserbazio-legeak berriro berrikuspen baten beharrean zeuden. Hain zuzen, berrikusi beharrekoak ziren, esaterako, interakzio elektroahuletan paritatea kontserbatu egiten zela ziurtzat jotzen zutenak. P-k beharrezkoa du bai gailu batek bai bere isipulu-irudiak modu bertsuan funtzionatzea material bertsuekin eginak badaude, hau da, jokaera berdina izatea espazio-koordenatuak alderantzikatuta ere (denbora alderantzikatuta, ordea, ez). Hala, P ez kontserbatzeak simetria-erlazio eta kontserbazio-lege desberdinak planteatzera behartu zituen ikertzaileak, adibidez, C simetria (C, ekuazio batean parte hartzen duten kargak kontrakoak bihurtzen dira) edota denbora-inbertsioarena (T, t aldagaia -t bilakatzen da). Lorturiko emaitzarik mardulena CPT-ren kontserbazioa izan zen. «CPT aldaezintasun» deiturikoan, hiru transformazioak aldi berean gertatzen badira eta T kontserbatzen bada, orduan CP ere kontserbatuko da.

Pren ez-kontserbazioa frogatzeko egin ziren esperimentuek erakutsi zuten partikula batzuk berez direla ezkerti eta beste batzuk berez eskumati. 70eko hamarkadan eredu orokor bat azaldu zen, aski onartua, partikulak eta euren jokaera azaltzen zuena: eredu estandarra. Bere oinarrizko osagaiek, quarkek, elektroien zatikiak ziren kargak zeuzkaten (2/3, -1/3). Nolanahi ere, eredu horretan hadroi guztiek (protoiek, neutroiek, etab.) masa berdina izan beharko lukete simetriagatik, eta hori ez da betetzen. Simetria ez-desiratu hori «apurtzeko», teoria horrek «zapore» kontzeptua sartu zuen quarketan.

2. irudia: Eredu estandarraren oinarrizko osagaiak quarkak dira.

Quarkak indar nuklear bortitzak lotuta egoteko baldintzak simetria eta kontserbazio-lege berriak agertzea eragin zuen. Matematika-azalpenei ulergaitzak izatea leporatzen zieten askok, baina 60ko eta 70eko hamarkadetan quarkak aurkitzean, eta 2012an Higgs bosoia, akusazio horiek ezerezean geratu ziren eta eredu estandarra sendotu egin zen.

Kontserbazio-legeek, hasieran fisikako joera erregularrak eta azkenean matematika-simetria multzoak, ia esoterikoak eta soilik gaian sartuta daudenentzako ezagungarriak, azken 250 urteetako fisikaren bilakaera gidatu dute.

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

Itzulpena: Lamia Filali-Mouncef Lazkano

Hizkuntza-begiralea: Gidor Bilbao

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Jean Buridan (hacia 1292-hacia 1363) fue un filósofo escolástico francés, instigador del escepticismo religioso en Europa.

Historieta satírica estadounidense (hacia 1900) sobre la indecisión del Congreso entre la elección de la ruta del canal de Panamá o del canal de Nicaragua y aludiendo a la paradoja de Buridán. Imagen: Wikimedia Commons.

Una leyenda –propagada por la Balada de las damas de antaño del poeta François Villon (1431-1463¿?) y popularizada por el cantautor Georges Brassens– asociaba a Buridan –equivocadamente– con el escándalo de la torre de Nesle:

Y ¿dónde está, si no, la reina
que a Buridán hizo meter
en un saco y lo tiró al Sena?
¿Dónde están las nieves de ayer?
¿En un saco y lo tiró al Sena?
¿Dónde están las nieves de ayer?

Fragmento extraído de ‘Brassens en castellano’ (traducido por Ramón García Toga)

Su nombre se asocia también a un experimento mental conocido como ‘la paradoja del asno de Buridán’, a pesar de que no se recoge en ninguna de las obras conocidas de este filósofo. Sin embargo, un problema similar aparece en el tratado Sobre el cielo de Aristóteles (384 a. C.-322 a. C.)​​​, en un momento en el que su autor se preguntaba sobre cómo un hombre sediento y hambriento, situado a la misma distancia de una mesa llena de alimentos y otra llena de bebidas, se las arreglaría para escoger entre ambas ofertas… Y concluía que necesariamente, ¡se mantendría inmóvil!

En su comentario sobre el anterior tratado del polímata griego, Buridan cambiaba a la persona por un perro confrontado a este cruel dilema. Aludía a esta posibilidad como a la de una alternativa sin sentido comparable ‘a la que debería sopesar los méritos de la gravedad terrestre y del objeto pesado que se somete a ella.’

Buridan no discutió este problema en particular, pero aludía en su obra a la existencia de un determinismo moral en el que un ser humano que se enfrenta a posibles decisiones, siempre debe elegir el mayor bien, aunque la voluntad puede demorar la elección.

L’âne de Buridan entre deux opinions (1859) por A-C-H de Noé. Imagen: Wikimedia Commons.

Posteriormente se satirizó esta visión por medio de la historia de un asno sediento y hambriento, situado a la misma distancia entre un cubo de agua y otro de avena… y que acababa muriendo, incapaz de elegir el cubo por el que le convenía.

Más que una paradoja, esta historia podría catalogarse como un dilema llevado al absurdo, ambos rasgos caracterizando el fenómeno del doble vínculo.

Parece que Baruch Spinoza (1632-1677) fue el primero en hablar de la Buridani asina –la asna de Buridán… en efecto, no el asno– en su Ethica (traducción de Vidal Peña):

[…] Puede objetarse que si el hombre no obra en virtud de la libertad de su voluntad, ¿qué sucederá si está en equilibrio, como el asna de Buridán? ¿Perecerá de hambre y sed? Si lo admito, parecería que pienso en un asno, o en una estatua de hombre, y no en un hombre, pero si lo niego, entonces el hombre se determinará a sí mismo y, por consiguiente, tendrá la facultad de dirigirse a donde quiera y hacer lo que quiera. […] Concedo por completo que un hombre, puesto en tal equilibrio (a saber, sin otras percepciones que las de la sed y el hambre, y las de tal y cual comida y bebida que están a igual distancia de él), perecerá de hambre y sed. Si me preguntan: ¿acaso tal hombre no debe ser estimado más bien como un asno que como un hombre?, respondo que no lo sé, como tampoco sé cómo ha de ser estimado el que se ahorca, o cómo han de ser estimados los niños, los necios, los locos, etc.

Buridan y Spinoza difieren en sus conclusiones. Para el primero, el asno moriría, pero un ser humano enfrentado a la misma situación sería capaz de elegir arbitrariamente… para el segundo el hombre actuaría de la misma manera que el animal… ¿Qué opináis?

Referencias:

Jean Buridan, Wikipédia (consultado el 19 de noviembre de 2018)

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 La paradoja del asno de Buridán se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. La paradoja de Bertrand
2. Una paradoja del infinito: la oferta del diablo
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Juanma Gallego Neutrino atmosferikoek Lurra zeharkatzean egiten duten ibilbidea jarraituta, orain arte teknika geofisiko tradizionalekin baino neurtu ezin ziren hainbat parametro neurtzeko gai izan dira zientzialariak; tartean, planetaren dentsitatearen banaketa.

Neutrinoak erabilita, planetaren dentsitatearen banaketa eta beste hainbat faktore kalkulatzen dituen ikerketa argitaratu du zientzialari talde batek Nature Physics aldizkarian. IFIC Valentziako Unibertsitateko Fisika Korpuskularreko Institutuko ikertzaileek neutrino atmosferikoak baliatu dituzte neurketa horiek egiteko.

1. irudia: 2011n hasi zen lanean IceCube neutrino behatokia, eta bertan eskuratutako datuei esker zientzia emaitza oso txukunak lortzen ari dira. (Argazkia: Martin Wolf / IceCube / NSF)

Izpi-kosmikoek atmosferako nukleo atomikoekin talka egiten dutenean sortzen dira neutrino atmosferikoak. Partikula horiek IceCube behatokiari esker atzeman ahal izan dituzte. Antartikan kokatuta dagoen behatoki horrek, besteak beste, planetaren bestaldetik Lurra zeharkatuz datozen neutrinoak atzematen ditu. Horretarako, behatokiak kilometro kubo bat izotz erabiltzen du, zeharkako metodoekin partikula horien presentzia, energia eta norabidea kalkulatzeko. Neutrino horien jatorria urruneko fenomeno masiboetan egon daiteke (supernobetan edo zulo beltzetan, esaterako), eguzkian edota izpi-kosmikoek atmosferako partikulekin talka egitean sortutako elkarrekintzan.

Espero bezala, behatokiari horri esker puntako zientzia ari da burutzen. Joan den uztailean, esaterako, 3.700 argi urtera dagoen galaxia batean abiatutako neutrino bat atzemateko gai izan ziren astrofisikariak. Oraingoan, neutrinoak erabili dituzte aspalditik paperean zegoen ideia bat errealitatera eramateko.

Antzeko teknika bat erabili izan da duela gutxi Egiptoko Piramide Handiaren barnealdea ikertzeko. Kasu horretan, muoiak erabili zituzten “erradiografia” erraldoia burutzeko. Teknika horri esker, ikertzaileek ondorioztatu zuten piramidearen barruan hutsune handia dagoela, eta horrek esan nahi duela seguruenera orain arte ezagutzen ez den ganbara erraldoi bat aurkitzeko dagoela.

Gaur egungo ezagutzaren arabera, neutrinoak dira Lurra zeharkatzeko gai diren partikula bakarrak. Izan ere, neutrinoek ia-ia ez dute elkarrekintzarik ohiko materiarekin (materia barionikoarekin, hain zuzen; gizakiok “nabaritzen” dugun unibertsoaren zatia, baina unibertsoaren %4 besterik ez dena). Baina azken hamarkadetan gizakia gai izan da partikula horiek detektatzeko. Norabide horretan, aurrerapauso itzela izan zen IceCube neutrino behatokiaren martxan jartzea.

Andrea Donini, Sergio Palomares eta Jordi Salvado ikertzaileek 2011n IceCubek atzemandako 20.000 neutrino inguru hartu dituzte abiapuntutzat. Atmosferan sortutako neutrinoak izanda, fisikariek aukera izan dute norabide guztietatik datozen neutrinoak eskura izateko.

Erabilitako teknika ulertzeko, kontuan hartu behar da neutrino guztiek ez dutela Lurra zeharkatzen, gaitasun hori euren energiaren araberakoa baita. 1.5 TeV baino gehiagoko energia duten neutrinoak bidean geratzen dira, Lurraren baitan harrapatuta. Aurretik egindako balioespenei esker, zientzialariek badakite bidean geratzen diren neutrinoen proportzioa zein den. Modu horretan, eta partikula horien bidea aztertuta, Lurraren baitako dentsitatea eta beste hainbat faktore kalkulatu ahal izan dituzte: Lurraren masa, inertzia-momentua, nukleoaren masa eta nukleoaren eta mantuaren masaren arteko zatidura.

2. irudia: Neutrinoak atzemateko izotzean sartutako 5.400 bat sentsore erabiltzen ditu IceCubek. Zeharkako metodoa da, neutrinoek atomo batekin talka egitean Txerenkoven erradiazio deritzona sortzen dutelako. (Irudia: Jamie Yang / IceCube)

Gutxi gorabehera, ondorioztatu dituzten zenbakiak bat datoz ohiko teknika geofisikoekin egindako kalkuluekin, baina ez dute horien zehaztasuna berdindu. Alabaina, hori, momentuz, berdin dio. Ohi ez bezala, kasu honetan protagonista ez da izan ondorioa, erabilitako tresna baizik. Irekitzeko zegoen bidea ireki du ikerketak.

Etorkizunean teknika doituz doan heinean, planteamendu berria bereziki interesgarria izan daiteke planetaren nukleoa ikertzeko. Orain, Lurraren barnekoa ikertzeko lurrikarek sorraraziko uhinak erabiltzen dira bereziki. Datu andana sortzen dute lurrikarek: neurketetan erabilgarri izan daitezkeen 100.000 bat lurrikara sortzen dira urtero, baina lurrikara hauen uhinak ez dira gai barne nukleoa zeharkatzeko.

Ikertzaileek espero dute 2011z geroztik IceCubek eskuratutako datuak erabili ahal izatea. Modu horretan orain esku artean darabilten teknika hau doitu ahal izango dute. Baina are garrantzitsuagoak izango diren datu berriak eskuratzea ere espero dute. Izan ere, Mediterraneo itsasoan KM3NeT neutrino behatoki berria martxan jartzen denean (denera, itsaspeko bost eremu izango dira, Frantzian, Italian eta Grezian), planetaren bi hemisferioetan kokatutako behatokiak egongo dira, eta horrek, seguruenera, aukerak biderkatuko ditu.

Erreferentzia bibliografikoa:

Donini, A.; Palomares, S. and Salvadó, J. (2018). Neutrino tomography of Earth. Nature Physics. Published: 05 November 2018. DOI: https://doi.org/10.1038/s41567-018-0319-1

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

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En determinados estamentos se da mucha importancia al concepto de fase. Como en este caso muestran los cadetes de la Escuela de Suboficiales del Sargento 2° Daniel Rebolledo Sepúlveda (Chile).

El concepto de fase no es en sí mismo complicado. La palabra fase suele emplearse habitualmente para indicar cada uno de los distintos estados sucesivos de un fenómeno natural (o histórico). Decimos habitualmente, pero hemos de ser conscientes de que no siempre para evitar errores. Así, por ejemplo, también se llama fase a una parte homogénea con límites bien definidos de un sistema heterogéneo, un concepto que, si bien tiene su origen en el uso habitual (el agua solida al calentarse pasa sucesivamente a una fase líquida y después a una fase vapor, por ejemplo), es un concepto actualmente independiente de la idea de estado sucesivo.

El concepto de fase es fundamental para entender el funcionamiento de una onda periódica. El siguiente diagrama representa una onda periódica que pasa a través de un medio. En él aparecen marcados conjuntos de puntos que se mueven “a la vez y de la misma forma” a medida que pasa la onda periódica. Los puntos cresta C y C’ han alcanzado posiciones máximas hacia arriba. Los puntos valle D y D’ han alcanzado posiciones máximas hacia abajo. Los puntos C y C’ tienen desplazamientos y velocidades idénticos en cualquier instante de tiempo. Sus vibraciones son idénticas y van al unísono. Lo mismo ocurre con los puntos D y D’. De hecho hay infinitos pares de puntos a lo largo del medio que vibran de manera idéntica cuando pasa esta onda. Démonos cuenta de que C y C’ están separados una distancia igual a una longitud de onda, λ, al igual que D y D’.

Los puntos que se mueven al unísono, como C y C’, se dice que están en fase entre sí. Los puntos D y D’ también se mueven en fase. De hecho, los puntos separados entre sí por distancias de λ, 2λ, 3λ,. . . o, en general, nλ (siendo n cualquier número entero) están todos en fase entre sí. Estos puntos pueden estar en cualquier lugar (fase) a lo largo de la longitud de la onda. No necesitan corresponderse solo con los puntos más altos o más bajos. Así, puntos como P, P’, P”, están todos en fase entre sí. Cada uno de estos puntos está separado por una distancia λ del siguiente que está en fase con él.

Por otro lado, también podemos ver que algunos pares de puntos están fuera de sincronía. Por ejemplo, el punto C alcanza su máximo desplazamiento hacia arriba al mismo tiempo que D alcanza su máximo desplazamiento hacia abajo. En el instante en que C comienza a bajar, D comienza a subir (y viceversa). Puntos como estos están medio período fuera de fase entre sí. C y D’ también están medio período fuera de fase. Cualquiera dos puntos separados entre sí por distancias de 1⁄2λ , 3/2λ , 5⁄2 λ, etc., están medio período fuera de fase.

En esta serie hacemos hincapié en las ideas, pero entendemos que las matemáticas son la mejor forma de expresarlas de forma eficaz y eficiente, auqnue no nos metamos a fondo con ellas. Si pretendemos representar una onda periódica y sus características en un plano XY, entonces la posición (x,y) de un punto cualquiera en función del tiempo, t, viene dada por la siguiente ecuación de onda:

y(x, t) = A sen (ωt + kx + δ),

donde A es la amplitud, ω es la velocidad angular dada por ω = 2π/T (donde T es el periodo), k es el número de onda dado por k = 2π/λ y δ el desfase. La fórmula parece que es ciencia infusa, pero con los conceptos que hemos visto y este fantástico vídeo de José Luis Crespo, la entenderás perfectamente (incluso sin tener ni idea de trigonometría):

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

El artículo Fase y ecuación de onda se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Características de una onda periódica
2. Propagación de una onda
3. Incompletitud y medida en física cuántica (VI): la onda piloto

Juan Ignacio Pérez Iglesias Uste dute 550 Gt C dela Lurreko biomasa, hau da, 555.000 miloi tona karbono. Horietatik %80a (450 Gt), landareetan daude, eta horien artean enbriofitak dira nagusi. Bakterioak %15 dira (70 Gt). Gainerako guztia honela bananduta dago: %10etik gertu, onddoak (12Gt), arkheak (%12, 7Gt), protistoak (4 Gt), animaliak (2 GT), eta birusak (0.2 Gt). Hala ere, honelako estimazioak badaezpadakoak dira, nekez iritsi daitezkeelako hainbat esparrutara, eta bertan bakterioak eta birusak oso ugariak izan litezke.

1. irudia: Biomasa deritzogu inguru zehatz batean dauden izaki bizidun guztien materiari. Biomasa hainbat modutan neur daiteke, esaterako, bolumena, azalera edo karbono unitateen bidez. (Argazkia: Pixabay – Creative Commons lizentziapean)

%60a (320 Gt), agerian dago itsasoan edo lehorrean. Beste guztia, urpean edo lur azpian dago. 130 Gt daude landareen sustraietan eta 100 Gt bakterioetan, dela lurrean daudenetan, dela itsasoko hondoaren pean. Landare-biomasaren %70a zurezkoa da eta jarduera biologiko ñimiñokoa. Horrelako jarduera dute akuiferoetan edo itsasoaren hondoaren pean dauden bakterioek. Horrek esan nahi du berriztatze-denborak oso luzeak dituztela: hilabete batzuetatik milaka urtera. Bizitza “geldo” horiek alde batera utzita, landare eta bakterioen biomasa handia da beti ere: 150 Gt landareen sustrai eta hostoetan, eta 9 Gt itsasoko eta lurreko bakterioetan. Onddoak hurbil dabiltza (12 Gt).

Arthropoda phylumeko klasea osatzen duten intsektuak dira espezie kopuru handia dutenak (milioi bat espezie), baina animali biomasaren zati txiki bat dira. Itsas artropodoak dira ugarienak: 1 Gt. Haien artean, espezie bakar batek 0.05 Gt ditu, gizakiaren parean (0.06 Gt). Espezie hori Euphasia superba da (balea urdinek jaten duten krilla). Antzerako biomasa dute behi-abereek eta termitek. Ugaztun eta hegazti basatiek askoz ere biomasa gutxiago dute: 0.07 eta 0.02 Gt hurrenez hurren. Itsas artropodoen atzetik, arrainak dira biomasa gehien dutenak (0.7 Gt), eta geroago datoz lurreko artropodoak, anelidoak (ar segmentatuak) eta moluskuak, haietatik bakoitzak 0.2 Gt dutelarik. Abereek 0.1 Gt dute, knidarioen antzera (hau da medusa, anemona eta antzekoen kantitatearen antzera).

2. irudia: Taxon bakoitzari dagokion biomasaren banaketa globalaren irudikapen grafikoa. (Iturria: Yinon M. Bar-On, Rob Phillips, and Ron Milo (2018). The biomass distribution on Earth | PNAS)

Aurreko zenbaki guztiak giza jardueren ondorio dira neurri handi batean. Izan ere, uste dute Kuaternarioaren bukaeran baino zazpi aldiz txikiagoa dela egungo lurreko ugaztunen biomasa. Bestetik, baleen eta bestelako itsas ugaztunen arrantzak bost aldiz txikiagoa izatera eraman du animalia horiei dagokien biomasa. Guztira, ugaztun basatien biomasa sei aldiz txikiagoa izatera iritsi da, gizakiek Lurrean zeharreko hedapenak eraginda. Gizakien abereak direla eta, ugaztunen osoko kopurua laukoiztu egin da (0.04 tik 0.17ra). Landareen biomasa erdira jaitsi da azken 10.000 urteetan, eta horrek esan nahi du osoko biomasari ere antzerakoa gertatu zaiola.

Gure espeziea ez da Lurrean dagoen espezierik ugariena, ezta biomasaren ikuspegitik ere, baina zalantzarik gabe, bera da gure planetako ekosistemei larrien eragin dien espeziea.

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

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Hizkuntza-begiralea: Juan Carlos Odriozola

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Boca de una lamprea marina (Petromyzon marinus)

La boca es la entrada al sistema digestivo y puesto que hay una gran diversidad de modalidades de alimentación, existen también muy diferentes tipos de bocas. Los animales que se alimentan de fluidos biológicos tienen una anatomía bucal apta para succionar los líquidos (como algunos insectos fitófagos), aunque pueden necesitar también dispositivos adicionales para perforar tejidos e incluso para anestesiar a su huésped en el caso de los ectoparásitos de animales. Los micrófagos, como bivalvos, suelen tener aparatos filtradores para retener las minúsculas partículas en que consiste su alimento o, si comen sedimentos, dispositivos para seleccionar las de alto valor nutricional de las partículas de escaso o nulo valor. Hay animales macrófagos que engullen animales enteros, sin desmenuzarlos, como algunas serpientes, pero la mayoría han de fragmentar los pedazos de alimento y su boca suele estar dotada de dientes, con los que lo cortan en trozos pequeños. Las aves, sin embargo, han prescindido de los dientes y se han dotado de pico, una estructura dura con una diversidad anatómica y funcional enorme en las diferentes especies.

En los mamíferos la apertura bucal está bordeada por los labios, que aparte de para cerrar la boca o mantener sellado su contorno sobre la superficie mamaria en la lactación, también sirve a algunas especies como herramienta prensil. La bóveda de la cavidad bucal es el paladar, que la separa de las vías respiratorias nasales. La mayor parte de los anfibios, reptiles (aves incluidas) y mamíferos tienen lengua, que es una estructura muscular que cumple variadas funciones. En ciertas especies es el órgano que atrapa el alimento, como en algunas ranas y camaleones; en otras, como los rumiantes, sirve para coger el alimento; perros y gatos la utilizan para beber. Y a muchas especies, como la nuestra, les sirve para conducir el alimento y moverlo durante la masticación. En la lengua hay, además, un gran número de papilas gustativas, aunque también las hay en el paladar, y en la garganta.

El primer tratamiento que recibe la comida en la mayoría de macrófagos (no en las especies que engullen sus presas enteras) es la masticación. Masticando el alimento, se fragmenta en trozos muy pequeños, lo que además de aumentar la superficie expuesta a la acción digestiva1, facilita su posterior ingestión. Además, ayuda a mezclar la comida con la saliva. Y también estimula los receptores de las papilas gustativas, lo que desencadena reflejos de secreción de saliva en la cavidad bucal y de jugos gástricos, pancreáticos y biliares en órganos inferiores del sistema.

Los dientes de peces, anfibios y reptiles están especializados para sujetar y desgarrar los pedazos de alimento. Muchas especies renuevan sus piezas dentales a lo largo de la vida, como hacen tiburones, dinosaurios (estos hacían, claro) y reptiles no aviares (las aves carecen de dientes, como se ha dicho antes), aunque hay grandes diferencias de frecuencia de cambio entre unas especies y otras2. En las serpientes venenosas los colmillos contienen sendos depósitos de veneno. Y hay vertebrados (los misticetos) cuyos dientes vestigiales son reabsorbidos y sustituidos por las ballenas3, que utilizan como filtro para retener los crustáceos eufasiáceos (krill) que les sirve de alimento.

La saliva de la boca de las sanguijuelas contiene apirasa, que impide la coagulación de la sangre en la herida.

La saliva es producida por las glándulas salivares. Entre sus funciones se encuentran las siguientes:

(1) Humectación, para lubricar el alimento y facilitar su ingestión.

(2) Digestión, dado que en la mayor parte de animales la saliva contiene amilasa, la enzima que degrada el polisacárido almidón al disacárido maltosa.

(3) En algunas especies la saliva ejerce funciones de defensa, pues (a) contiene lisozima, una enzima que ataca las paredes bacterianas; (b) contiene aglutinina, una glucoproteína que forma complejos con anticuerpos IgA para unirse después a las bacterias; (c) lactoferrina, que se une al hierro que necesitan las bacterias para duplicarse; y (d) arrastrando material que podría ser fuente de alimento para las bacterias.

(4) La saliva es un disolvente para muchas moléculas que estimulan los receptores de las papilas gustativas. Si no están en disolución no surten efectos gustativos.

(5) Suele ser rica en tampón bicarbonato, por lo que neutraliza muchos ácidos de los alimentos, así como los que producen las bacterias.

(6) Puede cumplir también funciones de termorregulación en los animales que no recurren a la sudoración para disipar calor por evaporación en caso de necesidad. Hay animales que incluso impregnan de saliva su superficie corporal con ese propósito.

(7) La saliva de los ectoparásitos como vampiros, insectos y sanguijuelas contiene apirasa, que previene la agregación de plaquetas al degradar ADP; ejerce por lo tanto función anticoagulante.

(8) Las glándulas salivares de muchos insectos y algunos vertebrados liberan feromonas.

A diferencia del resto de secreciones digestivas, que están controladas por el sistema nervioso y el endocrino, la secreción de saliva en vertebrados4 está sometida a control nervioso únicamente. En los mamíferos, la estimulación permanente y de baja intensidad de las terminaciones nerviosas del subsistema parasimpático5 que inervan las glándulas salivares provoca la producción constante de saliva. Gracias a esa secreción la boca y la garganta se mantienen húmedas de forma permanente. La tasa basal de secreción de saliva en humanos es de 0,5 ml min-1, aunque puede elevarse rápidamente hasta los 5 ml min-1 bajo ciertos estímulos. Esas cifras, no obstante, empalidecen al lado de las de los rumiantes: una vaca produce 140 l de saliva diarios y la mitad del agua corporal pasa cada día de las glándulas salivares al rumen.

Además de la producción continua de un volumen limitado de saliva, hay dos reflejos que pueden provocar una elevación en su secreción. Uno es el reflejo simple o no-condicionado, que es el que se produce cuando los quimiorreceptores y barorreceptores de la cavidad bucal responden a la presencia de alimento. Esos receptores envían señales al centro salivar de la médula6 y esta, a su vez, responde enviando a las glándulas salivares las correspondientes señales para elevar la producción de saliva. El otro es el reflejo salivar condicionado, que ocurre sin que haya estimulación oral; es un reflejo aprendido que consiste en la insalivación en respuesta a un estímulo que indica que en breve habrá alimento disponible para comer.

Un rasgo que diferencia a las glándulas salivares del resto de órganos regulados por el sistema autónomo es que es el único caso en que los subsistemas simpático y parasimpático no tienen efectos antagonistas. Ambas divisiones estimulan la producción de saliva. La división parasimpática, que es dominante, provoca un aumento del flujo de sangre a las glándulas y, por consiguiente, da lugar a una abundante producción de saliva serosa. La simpática, sin embargo, reduce el flujo sanguíneo y, aunque mantiene un cierto nivel de producción salivar, esta es de menor volumen y de consistencia más mucosa. Bajo esa circunstancia suele experimentarse la sensación de boca seca característica de condiciones de estrés.

Fuente:

Lauralee Sherwood, Hillar Klandorf & Paul H. Yancey (2005): Animal Physiology: from genes to organisms. Brooks/Cole, Belmont.

Notas:

1 La superficie acumulada total de una misma masa o volumen de cualquier material es mayor cuando se encuentra fragmentada en muchos trozos de pequeño tamaño que en pocos de gran tamaño.

2 En la mayor parte de los tiburones se renuevan cada dos semanas, y en los cocodrilos cada dos años.

3 Las conocidas coloquialmente como barbas, que son largos filamentos de queratina dispuestos en paralelo.

4 Y con la excepción de los rumiantes, en los que la saliva es secretada de forma permanente por la glándula parótida sin que responda a estímulos nerviosos.

5 En la anotación dedicada al sistema nervioso periférico tratamos del subsistema parasimpático.

6 En El tronco encefálico y el cerebelo, hicimos referencia a la médula como parte del tronco encefálico.

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

El artículo La boca se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Modalidades de alimentación
2. El balance energético animal
3. Túbulos de Malpigio y recto, el sistema excretor de los insectos

Titanio eta aluminio aleazio berriek hegazkinen motorren pisua %25 murriztu dezakete UPV/EHUn gauzatutako ikerketa baten arabera.

Irudia: Hegazkinen motorren pisua %20 eta %30 bitartean arindu dezakeen materiala ikertu dute.

Titanio-aluminio (TiAl) aleazio berriek industria aeronautikoan erabiltzen diren materialak ordezka ditzakete, horien errendimendua hobetuz gainera, Leire Usategui Frías fisikariak egindako “TiAl intermetallics for aerospace applications: atomic relaxation processes, microstructure and mechanical properties at high temperature” doktorego-tesiko ikerketaren arabera.

TiAl aleazioen deformazio-prozesuak kontrolatzen dituzten mugimendu atomikoak arrakastaz ikertu eta sektore aeronautikorako eta aeroespazialerako egokiak diren mugimendu atomikoak identifikatu dira.

Industria aeronautikoak eta aeroespazialak motor eraginkorrak ez ezik, CO2 emisioak eta erregaiaren kontsumoa gutxitzea du helburu eta hori hegazkinen motorren pisua gutxituz lor daiteke. Hegazkin arinagoak egiteko ezinbestekoa da tenperatura altuetan erresistenteak diren material arin berritzaileak garatzea. Titanio-aluminio aleazioek potentzial handia dute eskari horiek guztiak betetzeko.

Orain arte, nikela oinarri duten superaleazioak nagusitu dira hegazkinetako turbinen besoen ekoizpenean: karga mekaniko eta termiko altuei eusteko gai dira, baita zerbitzu-egoeretan ere. Superaleazio horiek dentsitate handia dute, TiAl aleazioen dentsitatea, aldiz, horien erdia da. Beraz, arinagoak izateaz gain, TiAl aleazioek oxidaziorako erresistentzia, motorraren gainberotzea eta, batez ere, isurpen (materialek tenperatura altuetan tentsiopean lan egiten dutenean azaldu ohi den deformazioa; nahitaez saihestu behar dena) ona erakutsi dute.

TiAl aleazioak dira hegazkinetako turbinetan orain arte erabiltzen diren materialak ordezkatzeko aukerarik aproposena, motorren pisua %20 eta %30 bitartean arinduko baitute. Modu horretan motorraren errendimendua nabarmen areagotuko litzake eta erregai-kontsumoa gutxitu.

Osagai aeronautikoen zerbitzu-tenperatura areagotzeko helburuarekin, TiAl aleazioei elementu kimiko ezberdinak gehitzean zein eragin duten aztertu da hobetutako material lehiakorragoak lortzeko. Orain dela gutxiko aleazio aipagarrienetako batek titanio eta aluminio elementu nagusiez gain, niobio eta molibdeno kantitate orekatuak eta silizio eta karbono kantitate txikiak ditu.

Aleazio berri horiek egitura egonkorra eta isurpen-erresistentzia aproposa izatea ezinbestekoa da ingeniaritza aeronautikoaren eskakizunak betetzeko. Ezaugarri horiek guztiak difusio- eta deformazio-prozesuek kontrolatzen dituzte. Horregatik, garrantzitsua da prozesu horiek kontrolatzen dituzten mekanismo atomikoak identifikatzea.

Karbonoak difusio-prozesuak atzeratzen ditu. Maila atomikoan gertatzen diren mugimenduak dira eta ez dira errazak detektatzeko ezta aztertzeko ere. Arrakastaz ikertzea lortu da, espektroskopia mekanikoa izeneko teknika esperimental konplexuari esker.

Tenperatura ezberdinetan materialak zein portaera duen egiaztatu da, hegazkineko motorra berotu ahala zer gertatzen den ikusteko. Informazio hori guztia behar-beharrezkoa da material horrekin ekoiztuko diren besoen fidagarritasuna eta eraginkortasuna bermatzeko, hegaldi- zein atseden-egoeran.

TiAl aleazioei molibdenoa, niobioa, karbonoa eta silizioa gehitzean zer gertatzen den behatu eta elementu kimiko horien difusio-prozesua noiz eta nola aktibatzen den ezagutu da ikerketari esker. Informazio hori ezagutzea ezinbestekoa da difusio-prozesuak atzeratzeko eta, ondorioz, deformazio-prozesuak atzeratzeko; baita aleazio horiek lan egin dezaketen tenperatura tartea areagotzeko ere.

Iturria: UPV/EHUko prentsa bulegoa: Titanio eta aluminio aleazio berriek hegazkinen motorren pisua % 25 murrizten dute.

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“May day, may day. Soy el capitán del Prestige, un petrolero de 243 metros de eslora que transporta 77000 toneladas de fuel desde el Báltico con destino a Gibraltar. Perdimos el control y estamos escorados 25 grados a estribor. Necesito ayuda para evacuar a la tripulación.”

Capitán Apostolos Mangouras, 14.15 horas, 13 de noviembre de 2002.

El petrolero Prestige se hundió el 19 de noviembre de 2002, entre las 11.45 y las 16.18 horas.

“El último resto del Prestige yace bajo el fondo del mar desde las 16.18 de ayer, a unas 133 millas marinas (250 kilómetros) de la costa gallega… A las ocho de la mañana se partió en dos. A las 11.45 se hundió la popa, y cuatro horas y media después el Atlántico terminó de tragarse la proa.”

El País, 20 de noviembre de 2002.

“No se puede hablar de marea negra, son manchas negras y dispersas.”

José Luis López Sors, Director General de la Marina Mercante. 17 de noviembre de 2002.

“Se piensa que el fuel está aún enfriándose, salen unos pequeños hilitos, hay cuatro en concreto, los que se han visto, cuatro regueros solidificados con aspecto de plastilina en estiramiento vertical.”

Mariano Rajoy, Vicepresidente del Gobierno. 5 de diciembre de 2002.

El 13 de noviembre de 2002 se recibió el primer aviso del Prestige: fue la primera petición de ayuda. Se encontraba frente a las costas de Galicia, luchando con un fuerte temporal. Seis días más tarde, el 19 de noviembre, se hundió a unos 250 kilómetros al oeste de la costa gallega. Ahora, estos días de noviembre, celebramos el 16 aniversario de la catástrofe que provocó el vertido y el desastre ambiental que todos conocemos. Vamos a repasar algunos aspectos de las consecuencias que tuvo el accidente en el futuro o, mejor, en nuestro presente.

Hasta 2007, cinco años después del hundimiento, más de 300 investigadores de 42 centros de investigación colaboraron en proyectos relacionados con el Prestige. Organizaron 45 campañas de muestreos y recorrieron más de 2000 kilómetros de costa, en 10 barcos y durante 170 días. Nueve de esos investigadores eran de la UPV/EHU.

La primera conclusión de todos estos estudios, tal como cuentan Beatriz Morales Nin y sus colegas, de la Universidad de las Islas Baleares, es de sorpresa y alivio. A pesar de las alarmas que se activaron en muchos sectores afectados por el fuel vertido por el petrolero, el océano y las costas se recuperaron con una rapidez inesperada. Sin embargo, los científicos avisaron de que no hay que descuidar la vigilancia en el futuro pues, para esa fecha, en 2007, no se conocía, ni se conoce en la actualidad, donde están parte de las 77000 toneladas que llevaba el petrolero. Y pueden afectar a los ecosistemas en el futuro, aunque sea, como alguno aseguró en rueda de prensa, plastilina y no chapapote.

Galicia es una región a vigilar con un seguimiento continuo. Ha sufrido ocho episodios de vertidos de petróleo y productos químicos y, por ello, es la región costera del mundo con el mayor número de accidentes de este tipo. El primero de esta serie fue el Yanxilas en 1965, y el último el Prestige en 2002.

Entre los estudios sobre los efectos del fuel derramado por el Prestige, nos sirven de ejemplo los muestreos de mejillones que, desde el norte de Portugal, por el Cantábrico y hasta la costa de Francia, mostraron que el impacto más fuerte se detectó cerca de puertos como Avilés, Gijón, Santander o Bilbao, y en las zonas más cercanas al vertido, como la Costa da Morte y Corrubedo en Galicia. Pero la concentración de productos del fuel del Prestige descendió a los pocos meses del vertido. Además, no es posible comparar con datos anteriores al vertido para certificar la recuperación del medio pues esos datos, en la mayoría de los casos, no existen pues no había estudios ni seguimientos detallados anteriores.

A los dos años, en 2003 y 2004, los mejillones mostraban recuperación en varios marcadores de células y tejidos, según el grupo de Miren Cajaraville, de la UPV/EHU. Los animales proceden de 22 puntos de muestreo en las costas de Galicia y del Cantábrico. Una revisión de los datos del ecosistema marino recogidos entre 2003 y 2006, y con cinco índices diferentes de salud ambiental tratados en conjunto por el grupo de Ionan Marigómez, de la UPV/EHU, confirma la recuperación de los mejillones.

Esta disminución de concentraciones también la ha detectado el grupo de Dario Monaco, de la Universidad de Nápoles. Después del accidente, la concentración de petróleo en el fondo y en la superficie, en las costas de Galicia, era de 300 kilogramos por metro cuadrado en enero de 2003. Casi dos años después, en octubre de 2004, había bajado a 0.5 kilogramos por metro cuadrado. Como otras autores, avisan de que, aunque bajen las concentraciones, no se sabe donde está el petróleo que falta del vertido del Prestige, aunque, añaden, expertos y pescadores lo han visto en el fondo del mar y cerca de la costa.

Los autores han medido las concentraciones de hidrocarburos y metales pesados en las rías de Vigo y Pontevedra y en las islas Cíes. Los resultados indican que las mayores concentraciones se encuentran en la mitad interior de las rías y su origen está en la actividad humana habitual y no en vertidos grandes.

Un resultado similar ha encontrado en el estuario de Urdaibai el grupo de Eunate Puy, de la UPV/EHU. La contaminación por hidrocarburos en las rías de Galicia y en Urdaibai es habitual en muchos estuarios por la actividad humana. Los autores de la investigación de Galicia recomiendan un seguimiento continuo para detectar vertidos e iniciar, si se considera necesario, procesos de estudio y recuperación de los ecosistemas.

Entre los métodos de futuro, quizá ya en el presente, para el seguimiento y detectar y controlar los vertidos está la ciencia ciudadana tal como proponen Kieran Hyder y sus colegas, del Centro de Ciencias del Ambiente, Pesquerías y Acuicultura de Lowestoft, en Inglaterra. Los programas de detección de ciencia ciudadana, con la participación de muchas personas interesadas, son muy útiles para los vertidos en pequeña escala o los de mayor importancia pero con dispersión del contaminante en muchas manchas pequeñas, tal como ocurrió con el chapapote del Prestige (quizá a esto se refería López Sors en sus proféticas declaraciones). Estos vertidos dispersos a menudo no son detectados y son igualmente dañinos para el ambiente.

Siempre queda el riesgo de que la catástrofe se repita. Como decía al principio, entre 1965 y 2002, son ocho los vertidos graves desde buques que han contaminado las costas de Galicia. Es decir, uno cada casi cinco años y, por ello, estadísticamente ya toca otro accidente. Javier Fernández Macho, de la UPV/EHU, ha elaborado un índice que calcula el riesgo de vertidos en las costas europeas. Ha utilizado datos de 301 accidentes, ocurridos entre 1970 y 2014, en 156 regiones costeras de Europa.

De las 25 regiones con más riesgo, 20 están en Gran Bretaña, un grupo de islas cercano al continente y con muchos puertos y gran movimiento de barcos. Galicia y el estrecho de Gibraltar están entre las regiones con más riesgo de vertidos, también por el numeroso tráfico y, además, muchos de los barcos transportan productos contaminantes y peligrosos.

Para terminar, el coste económico del accidente del Prestige en Galicia tal como lo ha calculado María Loureiro y su grupo, de la Universidad de Santiago. Es un estudio fechado en 2006 y suma las pérdidas y gastos a corto plazo de los sectores económicos afectados, por la limpieza y recuperación, y por los daños ambientales conocidos en esa fecha.

El total es de algo más de 770 millones de euros, con el valor del euro de 2001. Recomiendan comparar esta cifra de gasto con los fondos que costaría la aplicación de medidas preventivas y de otros planes que eviten o mitiguen los vertidos. Otro estudio, publicado en las mismas fechas, y centrado en el sector pesquero de la Ría de Vigo, da cifras parecidas. Publicado por Dolores Garza y su grupo, de la Universidad de Vigo, calcula que, solo en el año 2003, las pérdidas alcanzan los 100 millones de euros.

Todavía quedan por conocer, y los grupos de investigación está en ello, los daños a largo plazo, tal como nos enseña el accidente del petrolero Exxon Valdez en las costas de Alaska, que ocurrió en 1989, y casi 30 años después todavía se observan daños en organismos marinos. Como recordaba antes, el petróleo del Prestige, o por lo menos mucho de ese petróleo, todavía está en el mar, casi seguro en el fondo, y sigue descargando compuestos peligrosos en el océano que, es fácil suponer, siguen influyendo en el funcionamiento de especies y ecosistemas.

Referencias:

Cajaraville, M.P. et al. 2006. Signs of recovery of mussels health two years after the Prestige oil spill. Marine Environmental Research Suppl 1: S337-S341.

Fernández Macho, J. 2016. Risk assessment for marine spills along European coast lines. Marine Pollution Bulletin doi: 10.1016/j.marpolbul.2016.09.015

Garza, M.D. et al. 2006. Assessment of economic damages from the Prestige oil spill. Marine Policy 30: 544-551.

Hyder, K. et al. 2017. The role of citizen science in monitoring small-scale pollution events. Marine Pollution Bulletin 120: 51-57.

Loureiro, M.L. et al. 2006. Estimated costs and admisible claims linked to the Prestige oil spill. Ecological Economics 59: 48-63.

Marigómez, I. et al. 2013. Marine ecosystem health status assessment through integrative biomarker indices: a comparative study after the Prestige oil spill “Mussel Watch”. Ecotoxicology 22: 486-505.

Monaco, D. et al. 2017. Spatial distribution of heavy hydrocarbons, PAHs and metals in polluted sea. The case of “Galicia”, Spain. Marine Pollution Bulletin doi: 10.1016/j.marpolbul.2017.06.003

Morales Nin, B. et al. 2007. Ciencia & Prestige. La investigación desarrollada a raíz del accidente del Prestige. Oficina Técnica de Vertidos Marinos. Universidad de Vigo. 67 pp.

Puy Azurmendi, E. et al. 2010. Origin and distribution of polycyclic aromatic hydrocarbon pollution in sediment and fish from the Biosphere Reserve of Urdaibai (Bay of Biscay, Basque country, Spain). Marine Environmental Research 70: 142-149.

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.

El artículo Hace 16 años ya: el hundimiento del Prestige se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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2. El 70% de los varones del País Vasco desciende de un antepasado que vivió hace 4.500 años
3. Flores en su tumba, hace 16.000 años

Uxue Razkin

Osasuna

Espainiako Gobernuak plan bat aurkeztu du “pseudoterapiek” ekar ditzaketen arriskuak saihesteko. Ebidentzia zientifikorik ez daukaten produktu ororen kontrako neurriak hartuko dituzte, hori izango da planaren abiapuntua. Unibertsitateetatik eta osasun zentroetatik erretiratzea da helburuetako bat. Publizitatean ere informazio desegokiei erreparatzea da planaren beste asmoetako bat.

Ildo horri jarraiki, homeopatiaren etorkizuna kolokan dago. Erregistratuta dauden 2.008 produktu homeopatiko bakarrik eskura daitezke egun botiketan, gainerakoak erretiratu egin dituzte.

Obesitateak minbizian duen eragina argitu dute. Badirudi NK zeluletan dagoela gakoa: immunologia-sistemaren zelula horiek arduratzen dira minbizi-zelulak detektatzeaz eta suntsitzeaz, eta gantz-gehiegiak blokeatu egiten ditu. Arazoa da detektatzeko gai direla baina ez ez dituztela suntsitzen.

Troposferan dagoen ozonoa arazo bilakatu da gizakiontzat. Izan ere, gehiegi dagoenean, osasun arazoak sortzen ditu. Ozono troposferikoa sortzen da industriak eta trafikoak sortutako nitrogeno oxidoek eta konposatu organiko lurrunkorrek eguzki erradiazioarekin erreakzionatzen dutenean. Batez ere, partikula finak dira arazo gehien sortzen dituztenak. EEA Europako Ingurumen Agentziak eman ditu aditzera datu batzuk: 2015ean Europako Batasuneko 28 estatuetan 391.000 heriotza goiztiar eragin zituzten partikula finek. Ildo honi jarraiki, ikerketa batek asmaren eta kutsaduraren arteko lotura agerian jarri du. Irakur ezazue artikulua osorik!

Teknologia

EHUko Kimika Fisikoa Saileko Quantum Technologies for Information Science (QUTIS) ikerketa-taldeak bizi artifiziala sortu du lehen aldiz ordenagailu kuantiko batean. Artikulu honetan azaltzen denaren arabera, bizi artifizialeko protokolo bat da, Darwinen eboluzio-legeei jarraitzen die eta kodifikatzen dituen portaera kuantikoak sistema bizienak dira berez: autorreplikatzea, mutazioa, banakoen arteko elkarrekintza, jaiotza eta heriotza.

Emakumeak zientzian

Asteon Christiane Nüsslein-Volhard biologoa izan dugu protagonista eta berarekin oso harrigarria den prozesu bat: enbriogenesia. Bere lankide izan zen Eric Wieschausekin batera 1980. urtean identifikatu zituen enbrioiaren garapena ahalbidetzen duten mekanismo genetikoak, hau da, “transformazioaren” arduradunak aurkitu zituzten. Gainera, egiaztatu zuten organismo bat etapaz etapa sortzen dela eta garai bakoitza gene talde jakin batek zuzentzen duela. Lan horri esker Nobel saria jaso zuen 1995ean.

Biologia

XVIII. mendearen amaieran, gero eta naturalista gehiagok baieztatzen zuten izaki bizidunek badituztela objektu bizigabeetatik garbiki ezberdintzen dituzten bereizgarriak. Ezaugarri hori animaliek zein landareek agertzen zuten barne antolaketa izango zen; naturalistak “organismoak” esaten hasi zitzaizkien. 1800 urtearen inguruan, Georges Cuvier naturalistak pentsatzen zuen atalen elkarrekiko mendekotasuna gidatzen zuten arau batzuk zeudela. Biologiaren aurkikuntzek, biokimikaren esparruko lorpenek eta Mendelen legeen berraurkikuntzak organismoaren kontzeptua aldatzen lagundu zuten.

Kimika

Haragiaren ekoizpenean dagoen zientzia da testu honen muina. Josu Lopez-Gazpiok azaltzen digu, oro har, jaten dugun haragiaren kalitatea hiru osagaien -muskulu-ehunaren, ehun konektiboaren eta gantz-ehunaren- proportzioaren eta sakabanaketaren araberakoa dela. Animalien muskulua haragi bihurtzeko animalia hil egin behar da, jakina. Hil ostean, haren zelulek bizirik jarraitzen dute denbora tarte labur batez eta une horretan zelulek energia-erreserbak kontsumitzen dituzte eta prozesu horretan zehar azido laktikoa metatzen dute. “Azido laktikoak entzimen jarduera murrizten du eta bakterioen hazkuntza saihesten du, beraz, haragiak kalitate hobea du denbora luzeagoz”, dio kimikariak. Garrantzitsua da, hortaz, animaliak ahalik eta modu ez-traumatikoenean hiltzea.

Ekologia

Giza presioak ibai ekosistemetan duen eraginaren azterketa bat egin dute. Emaitzen arabera, ikusi dute urtegiak direla asaldura gehien eragiten dutenak. Ibaien zikloa aldatzearen ondorio nagusienak dira, besteak beste, algak neurriz gain haztea, farmakoen kontzentrazioa handitzea ur estresa dagoen lekuetan eta materia organikoaren deskonposizioa moteltzea, hau da, ibaiek gaitasun txikiagoa izatea materia organikoa degradatzeko.

Denok gogoratzen dugu Oier Bartolome surflariak egindako bideoa, berez babestua den biotopoa plastikoz beteta zegoela erakutsi zuenean. Bideo horrek kontzientzia piztu zuen eta Eguzki talde ekologistak deituta, berrehun herritar baino gehiago plastikoak auzolanean jasotzen aritu dira Deba eta Zumaia arteko flyschean. 2.500 kilo inguru jaso dituzte.

Astrofisika

Jose Antonio Caballero astrofisikariari egin dio elkarrizketa Berriak. Carmenes proiektuaz mintzatu da, gertuko izarren inguruan dauden planeten bila aritzen da bertan. Superlur izoztu bat aurkitu dute Barnard izarraren orbitan, abiadura erradialaren metodoarekin. “Barnarden kulunka txiki bat hauteman genuen, eta hura aztertzen hasi ginen. Lurraren masa 3,2 aldiz du planetak, eta 233 eguneko urtea. Bernard izarra oso ahula denez, planeta oso hotza da, 170ºC, gutxi gorabehera”, azaltzen du Caballerok.

Fisika

Zenbait materialetan, egiturazko aldaketak oso txikiak izaten dira eta, beraz, haien detekzioa ohiko tekniken bidez ezinezkoa da. Hori dela eta, material horiek egiturazko aldaketekiko oso sentikorrak diren tekniken bidez aztertzea ezinbestekoa da. Larmor difrakzioa ipini dute adibide testu honetan. Orain dela 15 urte garatu zen eta Larmoren prezesioan oinarritzen da: eremu magnetiko batean dagoen spinak edo momentu magnetikoak prezesatu egiten du eremu magnetikoaren norabidearen inguruan.

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

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Egileaz: Uxue Razkin kazetaria da.

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Aunque la relación entre las diferentes formas de conocimiento puede parecer imposible, lo cierto es que en muchas ocasiones el vínculo entre ellas es necesario e inevitable. Las artes y las ciencias son el vivo ejemplo de la conexión que existe entre las distintas áreas de estudio. Y aunque puede resultar complicado pensar cómo pueden convivir la creación artística y la investigación científica, lo cierto es que hay profesionales que combinan estas disciplinas en su trabajo diario.

Ejemplo de ello son la artista donostiarra Esther Ferrer y el compositor minimalista estadounidense Tom Johnson, los protagonistas de la primera edición del programa “Diálogos en la frontera”, que se celebró el pasado 12 de marzo en la Biblioteca Bidebarrieta de Bilbao.

El evento, cuyo principal objetivo es crear un espacio para el diálogo entre las artes y las ciencias, congregó en la capital vizcaína a los profesores de la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea Josu Rekalde (Bellas Artes) y Raúl Ibáñez (Ciencia y Tecnología), que conversaron con Ferrer y Johnson sobre la utilización de las matemáticas en los procesos creativos de ambos artistas.

El evento se enmarca dentro del ciclo “Bidebarrieta Científica”, una iniciativa que organiza todos los meses la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU y la Biblioteca Bidebarrieta para divulgar asuntos científicos de actualidad.

La artista donostiarra Esther Ferrer es pionera del arte de la performance y una de sus máximas representantes en España. Su trabajo ha sido reconocido con múltiples galardones como el Premio Nacional de Artes Plásticas (2008), el Premio Gure Artea (2012) y el premio Marie Claire de l’Art Contemporain (2014). En sus obras, expuestas por todo el mundo, aparecen múltiples referencias a las matemáticas (números primos, el infinito en el número pi, la geometría, espacio y tiempo…) y se relacionan con el minimalismo, el arte conceptual y el feminismo.

El músico Tom Johnson es un compositor minimalista y teórico de la música estadounidense. Para sus composiciones utiliza formas simples, escalas limitadas y elementos matemáticos como la combinatoria, las simetría, los números o los fractales. Entre sus obras destacan la famosa La ópera de las cuatro notas (1972), Melodías Racionales (1982) y Kientzy Loops, premiada con el premio nacional francés “Victoires de la musique 2000”; o melodías más recientes como Galileo (2001), Mosaicos (2002) o Ritmos de Vertmon (2008).

Edición realizada por César Tomé López.

El artículo Diálogos en la frontera: Matemáticas y procesos creativos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Texas A&M ROTC Cadet Corps fall out of formation at command dismissed order. (Photo by Frank Scherschel/The LIFE Picture Collection/Getty Images)

Zelan ikertu daitezke fluido biologiko batean flotatzen dabiltzan proteinak? Fluorrekin (fluidoan naturalki ez dagoen elementuarekin) nanopartikula bat estalarazten eta ondoren erresonantzia magnetikoa baliatuta. Mónica Carrilek azaltzen du How to study the protein corona using fluorinated nanoparticles.

Julián Estévez robotika ikertzailearen arabera neurozientziak eta adimen artifizialak bat egingo dute. The convergence of neuroscience and artificial intelligence.

Supereroaleek eta material ferromagnetikoek ezaugarri komunak dituzte. Eta batzen direnean… DIPCko jendea: Nonequilibrium effects in hybrids of electron systems with spontaneously broken symmetries

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

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El grupo de investigación Quantum Technologies for Information Science (QUTIS), liderado por el Profesor Ikerbasque Enrique Solano del Departamento de Química Física de la UPV/EHU ha desarrollado un protocolo de biomimética que reproduce los procesos característicos de la evolución darwiniana adaptado a la computación cuántica. Los investigadores prevén que en el futuro se conjugarán el autoaprendizaje de las máquinas, la inteligencia artificial y la vida artificial a escala cuántica.

En un escenario de vida artificial los modelos de organismos simples serían capaces de experimentar las diferentes etapas de la vida en un entorno virtual controlado. Eso es lo que ha diseñado el grupo QUTIS pero en un escenario de ordenadores cuánticos: un protocolo de vida artificial, que codifica comportamientos propios de sistemas vivos, como la autorreplicación, la mutación, la interacción entre individuos, el nacimiento, la muerte, y lo ha ejecutado en el ordenador cuántico en la nube de IBM ibmqx4.

Se trata de la primera realización experimental de un algoritmo de vida artificial siguiendo las leyes evolutivas de Darwin en un ordenador cuántico. El algoritmo sigue un protocolo biomimético, que codifica comportamientos cuánticos simulando los mismos comportamientos de los sistemas vivos. La biomimética cuántica consiste en reproducir en sistemas cuánticos algunas propiedades exclusivas de los seres vivos, y este grupo de investigación anteriormente había conseguido imitar mediante sistemas cuánticos la vida, la selección natural, el aprendizaje y la memoria. El objetivo de esta investigación es, tal como relatan los propios autores, “diseñar una serie de algoritmos cuánticos basados en la imitación de procesos biológicos, que se dan en organismos complejos, y llevarlos a la escala cuántica, por lo que solamente tratamos de imitar los aspectos claves de estos procesos”.

En el escenario de vida artificial que han diseñado, una serie de modelos de organismos simples son capaces de llevar a cabo las fases más comunes de la vida en un entorno virtual controlado,. Los investigadores han probado que los sistemas cuánticos microscópicos pueden codificar características cuánticas y comportamientos biológicos que normalmente se asocian con sistemas vivos y la selección natural.

Los modelos de organismo se han diseñado como unidades de vida cuántica, cada una compuesta por dos cúbits, que hacen las veces de genotipo y fenotipo, respectivamente,. El genotipo contiene la información que describe el tipo de unidad viviente, información que se transmite de generación en generación, mientras que el fenotipo, las características que muestran efectivamente los individuos, viene determinado tanto por la información genética como por la interacción de los propios individuos con el medioambiente.

Las características básicas de la evolución darwiniana que han simulado con estos sistemas, para poder considerarlos como organismos de vida artificial, han sido el nacimiento, el desarrollo, la autorreplicación (que incluye las mutaciones, que se materializan en rotaciones al azar de cúbits individuales), la interacción entre los individuos y con el medioambiente. Esta interacción va degradando el fenotipo del individuo conforme va avanzando en edad hasta que llega a un estado que representa la muerte.

Esta prueba experimental representa la consolidación del marco teórico de la vida artificial cuántica en un sentido evolutivo, pero conforme vayan escalando el modelo a sistemas más complejos, podrán “realizar emulaciones cuánticas más precisas con una complejidad creciente hacia la supremacía cuántica”, tal como comentan los autores.

De la misma forma, esperan que estas unidades de vida artificial y sus posibles aplicaciones tengan profundas implicaciones en la comunidad de la simulación cuántica y la computación cuántica en diversidad de plataformas cuánticas, sean iones atrapados, sistemas fotónicos, átomos neutros o circuitos superconductores.

Según Enrique Solano “se han sentado las bases para plantearse diferentes niveles de complejidad clásica y cuántica. Por ejemplo, se podría considerar el crecimiento de poblaciones de individuos cuánticos con criterios de género, sus objetivos vitales tanto individuales como colectivos, comportamientos automatizados sin control externos, procesos de robótica cuántica, sistemas cuánticos inteligentes, hasta llegar a superar el umbral de la supremacía cuántica donde solo un ordenador cuántico podría llegar. A partir de allí surgen preguntas terriblemente arriesgadas como conjeturar el origen microscópico de la vida misma, el desarrollo inteligente de los individuos y sus sociedades, o plantearse el origen de la conciencia y la creatividad animal y humana. Esto es solo el principio, estamos a inicios del siglo XXI y tendremos muchos sueños y preguntas fantásticas que podremos responder”.

Referencia:

U. Alvarez-Rodriguez, M. Sanz, L. Lamata, E. Solano (2018) Quantum Artificial Life in an IBM Quantum Computer Scientific Reports doi: 10.1038/s41598-018-33125-3

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

El artículo Vida artificial en un ordenador cuántico IBM se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Uxue Razkin Literaturak eman duen metamorfosirik esanguratsuena Franz Kafkarena da, ezbairik gabe. Gaurkoan, baina, beste metamorfosi bat da hizpide, biologia arlokoa dena, hain zuzen. Ez da Kafkak planteatu zuena bezain azkarra, ez da egun batetik bestera gertatzen, baina hori bezain harrigarria da enbriogenesia. Zelula batetik abiatuta nola sor daiteke organismo bat? Biologiaren alderdirik txundigarrienean lan egin zuen Christiane Nüsslein-Volhardek, izan ere, bere lankide izan zen Eric Wieschausekin batera 1980. urtean identifikatu zituen enbrioiaren garapena ahalbidetzen duten mekanismo genetikoak, hau da, “transformazioaren” arduradunak aurkitu zituzten.

Gainera, egiaztatu zuten organismo bat etapaz etapa sortzen dela eta garai bakoitza gene talde jakin batek zuzentzen duela. Oinarri horretara iristeko, ozpin-eulia (Drosophila melanogaster) ikertu zuten baina gerora ikusi zuten gizakietan ere prozedura antzekoa zela. Lan horri esker, Nüsslein-Volhardek Medikuntzako Nobel saria jaso zuen 1995ean, Edward Lewis eta Eric F. Wieschaus biologoekin partekatu zuena.

1. Irudia: Christiane Nüsslein-Volhard biologoa da eta teoria ebolutiboan aditua. (Argazkia: Wikimedia Commons)

Haurdunaldia espermatozoide batek obulu bat ernaltzen duenean hasten da. Batze hartatik zigotoa sortzen da eta honek zatiketa prozesu bat hasten du (mitosia). Lehenik, bi zeluletan banatzen da baina ondoren beste hainbatetan biderkatzen hasten da (ez da tamainaz aldatzen, zelula kopurua handitu egiten da bakarrik). Badirudi zelula horiek berdinak direla baina denborarekin aldatzen doaz; batzuek bihotza osatzen dute, beste batzuek nerbio-sistema, sexu-organoak, azala, arnas-sistema, digestio aparatua, etab. Prozesu hori gene jakin batzuek erregulatzen dute. Horiek identifikatzeaz gain, arrautza batetik euli berri bat sortzeko funtsezkoak diren 15 gene sailkatu zituzten Nüsslein-Volhard eta Eric Wieschausek.

Era berean, gene zehatz horiek mutazioak sufritzen badituzte, giza enbrioiaren segmentazioan (garapen horren lehenengo fasea) malformazioak sor daitezkeela ikusi zuten. Hortaz, ikerketa guztiz berritzailea izan zen, horri esker ezagut daitezkeelako giza enbrioietan gerta daitezkeen sortzetiko malformazioen kausak.

Biologiatik biologiara

Christiane Nüsslein-Volhard Magdeburgon (Alemania) jaio zen 1942an. Zientziaren bidetik jo zuen bere familiako bakarra izan zen. Txikia zenean irakurtzea gustuko zuen, liburuetatik jaso zuen animalia eta landareei buruzko askotariko informazioa. Hamabi urte bete zituenean erabaki zuen biologoa izan nahi zuela. Lehenik ere pentsatu zuen ikertzaile izatea, baita medikua ere. Azken ideia hori, ordea, laster kendu zuen burutik, ospitale batean erizain egon ondoren. Hala, Frankfurteko Unibertsitatean izena eman eta klase batzuetara joan eta gero, ikasketak utzi zituen, “aspergarria” zelakoan. Gauzak horrela, Fisika ikastea erabaki zuen baina ez zuen asko iraun; utzi egin zuen “oso zaila” baitzen.

Horren ondotik, Tübingen hirira joan zen Biokimika ikastera baina konturatu zen Biologiari buruz ia irakasgairik ez zegoela eta hori ere baztertu zuen berriz ere biologian hasteko. Halere, gerora onartu zuen mikrobiologia eta genetikari buruz asko ikasi zuela. Izan ere, Max Planck Institutuko ikertzaileen hitzaldietara joateko aukera izan zuen aldi hartan, non proteinaren biosintesia eta DNAren erreplikazioari buruz ikasteko aukera izan baitzuen.

2. irudia: Nobel Sariaren diruarekin Christiane Nüsslein-Volhardek emakume zientzialari gazteei ikerketan laguntzeko fundazio bat sortu zuen 2004. urtean. (Argazkia: Bastian Greshake Tzovaras – Flickr, CC BY-SA 2.0 lizentziapean.)

Drosophila euliaren arrautza nola gauzatzen da?

Ikasketak amaituta, Heinz Schallerrek zuzentzen zuen laborategian hasi zen lanean. Bertan, RNA polimerasari buruzko ikerketak hasi zituen. Alabaina, ikerketa-lerro hori ez zuen jarraitu eta doktoratu ondoko lana aukeratzerakoan erabaki zuen obuluaren informazio genetikoari eragiten dioten mutazioak identifikatu eta sailkatu nahi zituela. Walter Gehringekin bilera bat izan zuen 1973an eta bere laborategian ikerlan hori garatu nahi zuela adierazi zion. Baiezkoa jaso eta bi urte geroago, Basileara joan zen beka bati esker. Laborategi hartan ezagutu zuen Eric Wieschaus, tesia amaitu berri zuen ikertzailea.

Laborategi hartako hainbatek DNA birkonbinatuari eta biologia molekularrari buruzko lanak abiatu zituzten, garapenerako interesgarriak ziren geneak klonatzeko asmoz. Nüsslein-Volhard, bere aldetik, Drosophila ikertzen hasi zen. Jeanette Holden lankideak irakatsi zioen haren genetika. Hasieratik ez zen ikerketa erraza izan; izan ere, enbrioizko mutanteak ikertzearen arazo nagusia zen obuluak biltzeko eta enbrioiak aztertzeko metodoak aspergarriak eta desegokiak zirela. Halere, zientzialariak ez zuen itxaropena galdu eta beste zenbait laborategitan ikerketa berean lan egin ondoren, eureka momentua iritsi zen. 70ko hamarkadan, European Molecular Biology Laboratory izenekoan (EMBL) lan egiten hasi zen Wieschausekin batera. Lehen aipatu bezala, ozpin-eulia hartu zuten eredu esperimentuak egiteko. Biek ala biek helburu bakarra zuten: Drosophilaren arrautza nola gauzatzen den jakitea. Hiru urte eman zituzten lanean enbrioiaren segmentazioan parte hartzen zuten geneak ikertzen. 1980an publikatu zituzten emaitzak.

3. irudia: Ozpin-eulia ikerketan oso erabilia den ereduzko organismoa da. (Argazkia: Paulomelo.adv – Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0 lizentziapean.)

Ikertzaile lanetan ibiltzeaz gain, 1978an laborategiko zuzendari izendatu zuten Nüsslein-Volhard eta 1985etik aurrera, Max Planck Institutuko Genetika Departamentua zuzentzen hasi zen. Datu gogoangarria: historian zehar, kargu horretara 200 gizonezko iritsi dira, emakumezkoak, aldiz, bost izan dira bakarrik, horien artean, gaurko protagonista.

Institutuan zegoelarik, esperimentuak egiten jarraitu zuen. Zebra-arraina ikertu zuen, adibidez, organismo horretan organoak eta egiturak nola sortzen diren aztertuz. 2004. urtean, Nobelaren ordainsaria erabili zuen bere izena daraman fundazio bat sortzeko. Egitasmo honekin gazteak ikerketaren munduan murgiltzea izan zuen asmo. Modu berean, aipagarria da 1991n Albert Lasker Saria eskuratu zuela biologiari egindako ekarpenagatik.

Iturriak:

• Biografías y vida: Christiane Nüsslein-Volhard
• Elhuyar aldizkaria: Kimika, Fisika, Fisiologia eta Medikuntzako nobel sariak.
• Mujeres con Ciencia bloga: ¿Cómo se desarrolla un embrión? Responde Christiane Nüsslein-Volhard, Premio Nobel alemana.
• Nobel Prize: Christiane Nüsslein-Volhard
• Universitat Rovira i Virgili: Christiane Nüsslein-Volhard

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Egileaz: Uxue Razkin (@UxueRazkin) kazetaria da.

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