Consumo de cannabis y desarrollo de esquizofrenia
Una investigación de la UPV/EHU y del CIBER de Salud Mental (CIBERSAM) ha identificado, por primera vez, los mecanismos a escala molecular implicados en el incremento del riesgo de desarrollar esquizofrenia que se produce tras el consumo de cannabis. El equipo de investigadores ha descubierto las alteraciones que se producen en las neuronas de la corteza cerebral de ratones tratados crónicamente con THC, el principal compuesto psicoactivo del cannabis. Esta investigación abre vías para generar estrategias de prevención, así como diseñar fármacos y terapias que mejoren la vida de las personas con esquizofrenia.
En la investigación, liderada por la investigadora Leyre Urigüen y en la que también han participado Inés Ibarra-Lecue, Irene Mollinedo, Luis F. Callado, Javier Meana y Rebeca Diez-Alarcia, investigadores de la Universidad del País Vasco y adscritos CIBERSAM, se han analizado los cerebros de ratones a los que se les empezó a administrar THC de forma crónica durante la “adolescencia”, un periodo crítico para el desarrollo de su cerebro que en las personas corresponde con la adolescencia. En el estudio de la corteza cerebral de estos ratones, los investigadores han detectado alteraciones en el receptor de serotonina 2A, que es el principal responsable de que se produzcan las alucinaciones características de la psicosis y la esquizofrenia. En concreto, el equipo de investigación ha encontrado que este receptor proalucinógeno ve incrementada su funcionalidad tras el tratamiento crónico con cannabis. Además ha descrito la vía por la cual se produce esta hiperfuncionalidad.
“La descripción de esta hiperactividad del receptor de serotonina 2A, detectada por primera vez a nivel molecular en el cerebro, es el primer paso para investigar en otros campos”, comenta la doctora. Urigüen. Asimismo, la investigadora asegura que “el objetivo final es identificar la existencia de cambios moleculares similares en personas que consumen cannabis para poder relacionarlos con el riesgo de desarrollo de psicosis o esquizofrenia; y, por otro, generar nuevos fármacos que mejoren la sintomatología de los pacientes con esquizofrenia”.
Para realizar este estudio, los investigadores han utilizado técnicas de comportamiento animal y, después, cuantificaron proteínas y receptores. Las primeras mostraron que los ratones que habían sido tratados con cannabis durante la “adolescencia” presentaban una mayor predisposición a desarrollar comportamientos psicóticos respecto a los animales controles. En un siguiente paso, el equipo de investigación marcó y estudió el receptor de serotonina 2A e identificó la vía de señalización a través de la cual podría mediar un incremento en el riesgo de padecer comportamientos psicóticos.
Referencia:
Inés Ibarra-Lecue, Irene Mollinedo-Gajate, J Javier Meana, Luis F Callado, Rebeca Diez-Alarcia & Leyre Urigüen (2018) Chronic cannabis promotes pro-hallucinogenic signaling of 5-HT2A receptors through Akt/mTOR pathway Neuropsychopharmacology doi: 10.1038/s41386-018-0076-y
Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa
El artículo Consumo de cannabis y desarrollo de esquizofrenia se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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Marian Diamond: la científica que descubrió la plasticidad cerebral
Marian Diamond observando el encéfalo de una rata. Foto: Eric Luse/San Francisco Chronicle
A veces es posible conseguir la fama, pero pocas veces llega gracias a lo que uno espera. La historia está llena de artistas cuyas obras más conocidas no son, sin embargo, sus trabajos objetivamente más relevantes.
Los científicos también están a la merced de los caprichos de la fama.
En 1985 Marian Diamond publicó un estudio sobre el cerebro de Albert Einstein. En el trabajo había analizado varias muestras del cerebro del físico alemán y las comparó con muestras similares sacadas de cerebros control. El resultado fue que en el cerebro de Albert Einstein la cantidad de células gliales, un tipo de células que junto con las neuronas forma el sistema nervioso humano, era superior a lo normal en algunas de las áreas estudiadas. Como consecuencia de esta publicación Marian Diamond saltó a la fama, y la figura de Albert Einstein invisibilizó frente a las cámaras los grandes trabajos que Marian ya había realizado por aquel entonces.
Figura donde se representando el cerebro de Albert Einstein y están marcadas las áreas de las que se tomaron muestras. Diamond et al., 1985
En 1964 se publicó la primera evidencia sólida de que el cerebro adulto cambia anatómicamente con la experiencia. Actualmente, que el cerebro es un órgano plástico con una cierta capacidad de reorganización y adaptación a los estímulos es un hecho reconocido por toda la comunidad neurocientífica pero en los años sesenta no se creía así. De hecho, los trabajos que preceden a esta publicación se centran en estudiar si la experiencia produce cambios en la bioquímica del cerebro, no en su estructura. Incluir la anatomía fue algo innovador en el trabajo “Chemical and Anatomical Plasticity of Brain”, que tenía cuatro autores: tres hombres y una mujer, Marian C. Diamond.
En este experimento se criaron ratas en tres situaciones:
-Condición control, donde los animales vivían en situaciones de crianza corrientes.
-Condición social, donde los animales vivían con más compañeros de lo normal para aumentar sus estímulos sociales, tenían juguetes y se les motivaba a realizar varias actividades.
-Condición de aislamiento, donde entre otras limitaciones los animales vivían solos, sin juguetes, etc.
La idea era ver si vivir en un entorno con muchos estímulos o en uno de aislamiento generaba diferencias significativas en los cerebros de las ratas. Y así fue; siendo el resultado más importante del estudio las diferencias anatómicas que encontraron entre los cerebros de las ratas en condición social y de aislamiento. Este artículo supuso un cambio de paradigma hacia la idea de un cerebro cambiante, adaptativo, plástico.
Además de su carrera en el laboratorio, Marian compaginó la investigación con la docencia: fue profesora emérita de la unidad de Biología Integrativa de la Universidad de Berkeley, y afortunadamente algunas de sus clases de anotomía todavía se conservan gracias a que están disponibles en YouTube:
En la primera jornada, que a día de hoy supera el millón de visitas, mientras habla Marian tiene a su lado una mesa sobre la cual hay una sombrerera de flores azules. Cuentan que era frecuente verla por el campus universitario de un lado a otro con esa sombrerera… y en un determinado momento se acerca a la mesa, se coloca unos guantes de látex, abre la caja y extrae de ella un cerebro conservado en formaldehido: “Quiero que apreciéis lo que lleváis en vuestras cabezas porque esta masa solamente pesa unas tres libras y sin embargo tiene la capacidad de concebir el universo a mil millones de años luz… ¿no es fantástico?” les dice a sus alumnos mientras sostiene el cerebro.
Desgraciadamente, esta gran mujer falleció el 25 de julio de 2017 a los 90 años. Llevaba solamente tres años retirada de la docencia y la investigación. Pero al menos tenemos la suerte de poder disfrutar de su trabajo de investigación, sus clases y su ejemplo, que está recogido en el documental “My love affair with the brain: The life and science of Dr. Marian Diamond”.
Este post ha sido realizado por Pablo Barrecheguren (@pjbarrecheguren) y es una colaboración de Naukas con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.
Referencias:
- Bennett, L., & Diamond, C. (1956). “Chemical and Anatomical Plasticity of Brain” Science 1964, 459–470.
- Diamond, M. C., Scheibel, A. B., Murphy, G. M., & Harvey, T. (1985). On the brain of a scientist: Albert Einstein. Experimental Neurology, 88(1), 198–204.
- Robert Sanders (2017) Marian Diamond, known for studies of Einstein’s brain, dies at 90 Berkeley News
- Harrison Smith (2017) Marian Diamond, neuroscientist who gave new meaning to ‘use it or lose it,’ dies at 90 Washington Post
El artículo Marian Diamond: la científica que descubrió la plasticidad cerebral se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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Martin Olazar: “Bioerregaia bizirik dagoen biomasatik sortutako erregaia da” #Zientzialari (95)
Iturri berriztagarrien aldeko apustua egin dute aspalditik energiaren inguruko politika desberdinek, karbono gasen isurketa murrizteko eta klima-aldaketari aurre egiteko asmoarekin. Energia iturri hauen artean gero eta garrantzi handiagoa hartzen ari dira bioerregaiak, hots, bizirik dagoen biomasatik lortzen diren erregaiak.
Bioerregai erabilienetakoa dugu gaur egun landare iturrietatik lortzen den bioetanola. Baina zertan datza zehazki bioetanola lortzeko prozesua? Zertarako erabiltzen da? Zeintzuk dira etorkizuneko erronkak arlo honetan? Galderei erantzuna emateko Martin Olazar adituarenagana jo dugu, bera Ingeniaritza Kimikoko katedraduna da UPV/EHUn.
‘Zientzialari‘ izeneko atal honen bitartez zientziaren oinarrizko kontzeptuak azaldu nahi ditugu euskal ikertzaileen laguntzarekin.
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¿Cómo despertar vocaciones científicas en los niños?
Haydée Valdés González
Estarán de acuerdo conmigo en que todos los niños nacen con muchas de las capacidades* propias de un buen científico.[1] Es decir, su habilidad innata para observar (se dan cuenta de todo y no pierden detalle de lo que les interesa), su curiosidad y su capacidad instintiva para el aprendizaje empírico les proporcionan las habilidades exploratorias y de experimentación necesarias para elaborar hipótesis que les permitan comprender el mundo que les rodea.
Además, y por lo general, las materias de ciencias apasionan a los niños hasta el punto de que resulta realmente difícil encontrar a un niño que no muestre interés alguno por temas como por ejemplo los volcanes, el espacio, los dinosaurios, los robots, los animales salvajes o las fosas submarinas. De la misma manera, los niños suelen sentirse bastante atraídos ante la posibilidad de llevar a cabo experimentos científicos.
Sin embargo, paradójicamente, cuando de materia educativa se trata, las asignaturas de ciencias (la Ciencia que se enseña en las escuelas) suelen percibirse como aburridas, inútiles y difíciles[2,3,4,5] siendo así que el interés por las materias de ciencias empieza a decaer aproximadamente hacia los diez años haciéndose aún más evidente con el paso a secundaria.[6] Por consiguiente, el porcentaje de jóvenes que optan por una formación científica o técnica al finalizar sus estudios obligatorios es bajo.[5,6,7,8]
Una consecuencia de todo ello es la imposibilidad de llevar a cabo con efectividad la presente estrategia política de formar e incorporar a las actividades científicas, tecnológicas y de innovación un mayor número de investigadores, tecnólogos y profesionales altamente cualificados y, por tanto, nos enfrentamos al problema de tener que promover vocaciones científicas en las nuevas generaciones. Consecuentemente, son múltiples las iniciativas que se están llevando a cabo con el propósito de reflexionar sobre el problema (por ejemplo ref. 9) así como también son innumerables las acciones específicas orientadas a estimular, mantener y desarrollar las vocaciones científicas en niños y jóvenes.[10]
Ahora bien, lo que a mi modo de ver resulta ciertamente curioso es que la mayoría de dichas acciones se llevan a la práctica (casi siempre) al margen de las asignaturas de ciencias impartidas en los centros educativos. Es decir, por lo general, no se emplean horas lectivas de las clases de las materias de ciencias con este propósito, lo que desde mi punto de vista, tiene tres inconvenientes especialmente reseñables.
En primer lugar, puede contribuir a que los estudiantes desliguen, aún más si cabe, los contenidos científicos que se estudian en las materias de ciencias de la Ciencia y la actividad científica [2*]. En segundo lugar, pueden dar pie a despertar vocaciones científicas artificialmente, ya que muy habitualmente la Ciencia se presenta en estas actividades como “fácil y divertida” pero considerablemente alejada de su verdadera esencia como proceso de búsqueda del conocimiento. Y en tercer lugar, dificulta considerablemente el acceso y el contacto con el mundo de la investigación y la Ciencia sobre todo de aquellos niños que se hayan en desventaja socioeconómica, con la consiguiente pérdida de captación de talento científico que eso puede suponer y la enorme injusticia educativa que supone privar a dichos niños de la oportunidad de descubrir la Ciencia.
Pero, ¿y si abordamos la promoción de vocaciones científicas desde otra perspectiva?
Volvamos al principio.
Partiendo de la premisa de que los niños son “pequeños científicos”,[1] quizás resulte mucho más efectivo concentrarnos en encontrar la manera de recoger y nutrir esa naturaleza investigadora innata desde edades tempranas[3*] creando un entorno educativo adecuado que permita seguir alimentando convenientemente el afán de conocimiento innato de los niños, de manera que afloren espontáneamente las auténticas vocaciones científicas.
Es decir, la vocación científica (como cualquier vocación, por otra parte), debería ser el resultado de una evolución de los propios niños que desarrollan un gusto por la Ciencia y que sienten la necesidad de continuar por ese camino y no el resultado derivado de un conjunto de intervenciones adultas externas, extracurriculares y, en muchas ocasiones, extraescolares (aunque bien planteadas éstas puedan ser de gran apoyo para las pertinentes acciones educativas).
Lógicamente, para lograr este propósito habría que cambiar el modelo educativo empleado en la actualidad para la docencia de las materias de ciencias[5] (que, esencialmente, es dogmático, mecanicista y memorístico) y emplear otras estrategias de enseñanza-aprendizaje de estas asignaturas que principalmente estén orientadas a desarrollar el espíritu científico de los niños.
Cambiar el programa educativo de las materias de ciencias no es una cuestión en absoluto baladí dado que, atendiendo a lo expuesto en el presente artículo, no sólo favorecerá que aflore el verdadero capital científico de nuestra sociedad sino que también, y no menos importante, facilitará una mejor cultura científica de la ciudadanía.
Notas:
* Convendría aclarar que no se trata de capacidades a un nivel de desarrollo adulto sino de capacidades infantiles, es decir, a un nivel de desarrollo inferior (infantil), lo que en muchas ocasiones implica un nivel rudimentario y primitivo.
2* Muchos alumnos acaban teniendo una percepción generalizada de que las asignaturas de ciencias(sobre todo de Física y Química en secundaria y bachillerato)no tienen usos prácticosen sus vidas cotidianas (por ejemplo ref. 2(a)).
3* Tal y como se recoge en el informe ENCIENDE, el término edades tempranas “hace referencia primordialmente a la etapa de enseñanza primaria de los 6 a los 12 años, y su extensión hacia el primer ciclo de secundaria de los 12 a los 14 años.”
Referencias:
[1] Gopnik, A. “Scientific thinking in young children: theoretical advances, empirical research, and policy implications“. Science 337, 1623 (2012).
[2] (a) Solbes, J.; Montserrat, R.; Furió C. “El desinterés del alumnado hacia el aprendizaje de la ciencia: implicaciones en su enseñanza”. Didáctica de las ciencias experimentales y sociales 21, 91 (2007). (b) Solbes, J. “¿Por qué disminuye el alumnado de ciencias?”. Alambique: didáctica de las ciencias experimentales 67, 53 (2011).
[3] Marbá-Tallada, A.; Márquez, C. “¿Qué opinan los estudiantes de las clases de ciencias? Un estudio transversal de Sexto de Primaria a Cuarto de ESO”. Enseñanza de las Ciencias, 28, 19 (2010).
[4] Dávila Acedo, M.A.; Borrachero Cortés, A.B.; Brígido, M.; Costillo, E. “Las emociones y sus causas en el aprendizaje de la Física y la Química”. International J. of Developmental and Educational Psychology 4, 287 (2014).
[5] http://www.cosce.org/pdf/Informe_ENCIENDE.pdf
[6] https://www.fecyt.es/es/node/2568/pdf-viewer
[7] Albornoz, M.; Barrere, R.; Castro-Martínez, E.; Fernández de Lucio, I.; Gordon, A.; Jacovkis, P.M.; Polino, C. “Ciencia, Tecnología e Innovación para el desarrollo y la cohesión social. Un programa iberoamericano en la década de los bicentenarios”. Organización de Estados Iberoamericanos para la Educación, la Ciencia y la Cultura. Anexos I y II (2014).
[9] https://www.fundacionlilly.com/es/actividades/citas-con-la-ciencia/index.aspx
[10] Véase por ejemplo: https://www.fecyt.es/es/tematica/vocaciones-cientificas
Sobre la autora: Haydée Valdés González es doctora en ciencias químicas.
El artículo ¿Cómo despertar vocaciones científicas en los niños? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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Polioxometalatoak: Elhuyar anaien ametsak bizirik dirau!
POMak metal eta oxigenoz osatutako kluster (atomo talde nanometrikoak) anionikoak dira [1]. Nazioartean, lehen aldiz POM bat sintetizatu zuen ikertzailea J. J. Berzelius izan zela esan ohi den arren, Elhuyar anaiek ia mende erdi lehenago prestatua zuten wolframioan oinarritutako (NH4)10[H2W12O42]·10H2O gatza, “hori koloreko konposatu mingots eta mina” bezala deskribatu zutena.
1. irudia: Polioxometalatoen egituren aniztasun ikaragarriaren isla. Kluster ohikoenen egitura molekularraren errepresentazio poliedrikoak eta berauen sailkapena iso- edo heteropolioxometalato bezala. Kolore kodea: MOx oktaedro grisak; XOx poliedro berdeak; espezie erraldoietako Mo atomo desberdinetako bakoitza kolore ezberdin batez adierazi da.
POMak oxidazio egoera altuenean dauden 5 eta 6. taldeetako trantsizio metalez (M) osaturik daude, ohikoenak banadioa, molibdenoa eta wolframioa izanik. Konposizioa aintzat hartuta, bi talde nagusitan bana daitezke: iso- (metal eta oxigenoz soilik osatuta daudenak) eta heteropolioxometalatoak (metal eta oxigenoaz gain, heteroatomo (X) izena duten elementu gehigarriak dituztenak).
Egiturari dagokionez, POMak MOx poliedroen kondentsazioaren ondorio dira, non oktaedrikoa (x = 6) geometria arruntena den. Unitate hauek erpinak edo ertzak partekatuz elkartu ohi dira 2 eta 368 zentro metaliko bitarteko egiturak eratuz. Laburbilduz, egituren aniztasun ikaragarria dimetalatoak bezalako anioi txikietatik proteinen tamaina duten kluster konplexuetara doala esan genezake (1.irudia).
Konposizio, egitura eta propietate elektronikoen aldetik erakusten duten aniztasun izugarriaren ondorioz, POMek aplikazio esparru zabala aurkitu dute besteak beste katalisian, materialen zientzian, nanoteknologian eta biomedikuntzan (2. irudia) [2]. Bereziki prozesu katalitikoetan erabiltzen dira POMak. Adibide azpimarragarria da berauen erabilera industriala etil azetatoa (tinta, farmako eta estalduren industrian oso arrunta) pauso bakarrean ekoizteko prozesuan.
2. irudia: Polioxometalatoen aplikazio eremu zabalaren inguruko zenbait adibide. Goialdean, uraren oxidazio fotokatalitikorako katalizatzaile heterogeneoa; erdialdean, material lumineszentea; behealdean, iman molekularra.
Teknologia honetan oinarrituta, British Petroleumek (BP) munduko etil azetato ekoizpen planta handiena eraiki zuen, 2011an Europan kontsumitu zen etil azetatoaren %56 suposatu zuelarik. Prozesu honek kontsumo energetikoaren %20 eta ekoiztutako hondakinen %35eko murrizketa suposatu zituen. Aplikazio katalitiko hutsetik haratago, POMek erlazioa dute gaur egungo energia iturri berriekin.
Erregai fosilen ordezkoa bilatu nahian, simulatu nahi den prozesuetako bat landareen fotosintesia da, non argi modura jasotzen den energia, energia kimiko bihurtzen den. Prozesu honetan, uraren disoziazioa POM bidezko erreakzio fotokatalitikoaz lor daiteke eguzki-argia erabiliz. Aipatutakoa, etorkizuneko erregaitza den H2 gasa lortzeko metodo garbi eta eraginkorrenetako bat litzateke, hauts erako katalizatzaile heterogeneoa uretan esekiduran mantentzea baino ez bailitzatekeelako behar.
Bestalde, lantanidoak (lur arraroak) dituzten POMak propietate oso interesgarriak aurkezten dute. Alde batetik, material hauek gai dira gizakiontzat ikusezina den argi ultramorea xurgatu eta argi ikuskorra igortzeko (fotolumineszentzia). Propietate hauek erabilera teknologiko anitzak aurki ditzakete, analisi biomedikoetan, zelula fotovoltaikoetan, transistore optikoetan, laserretan, edota LED diodoetan. Bestetik, ordenagailuetako disko gogorretan grabazio sistema magnetiko digitala erabiltzen da informazioa gordetzeko. Hauek domeinu magnetiko mikroskopikoez eratutako materialez osatuta daude. Muturreko kasua da iman molekularren erabilera. Izan ere, lantanido eta POMen arteko konbinazioa iman molekularrak (domeinu magnetiko ñimiñoena baino 1000 aldiz txikiagoa) prestatzeko bide ezin hobea dugu.
Sintesiak ematen dituen aukera mugagabeari esker, gaur egun ezagutzen diren aplikazioez gain, lan-esparru berriak ireki ditzakeela uste da. Izan ere, Elhuyar anaien ametsak oraindik ere bizirik dirau eta bizirik egoten jarraituko du datozen hamarkadetan ere.
Bibliografia:
[1] POPE, M.T. 1983. Heteropoly and Isopoly Oxometalates. Springer-Verlag, Berlin.
[2] SÉCHERESSE, F. Ed. 2013. Polyoxometalate Chemistry: Some Recent Trends. World Scientific, Singapur.
- Aldizkaria: Ekaia
- Zenbakia: Ekaia 32
- Artikuluaren izena: Polioxometalatoak: Elhuyar anaien ametsak bizirik dirau!
- Laburpena: Polioxometalatoak (POMak) kimika ez-organikoaren munduan ezagunak diren metalez eta oxigenoz osatutako kluster anionikoak dira. Azaldu ohi duten forma, konposizio eta propietate aniztasunaren ondorioz, POMek aplikazio ugari dituzte teknologiari, ekonomiari edo ingurugiroari lotutako arlo ezberdinetan. Nahiz eta aspaldidanik aplikazio katalitikoetan erabili, gaur egun etorkizunerako garrantzitsuak izango diren esparru oso ezberdinetarako ikertzen ari dira, besteak beste, hondakin-uren tratamenduan, medikuntzan, konputazio kuantikoan, energia-iturri berriztagarrietan edota sentsore kimiko lumineszenteetan. Horrengatik guztiagatik, polioxometalatoen kimika, etorkizun handiko kimika ez-organikoaren alorreko esparru dinamikoenetariko bat dela baiezta genezake.
- Egileak: Beñat Artetxe, Santiago Reinoso, Juan M. Gutiérrez-Zorrilla
- Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
- ISSN: 0214-9001
- Orrialdeak: 97-112
- DOI: 10.1387/ekaia.17686
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Egileez: Beñat Artetxe eta Juan M. Gutiérrez-Zorrilla UPV/EHUko Zientzia eta Teknlogia Fakultateko Kimika Ez-organikoa Sailekoak dira. Santiago Reinoso, bestalde, Nafarroako Unibertsitate Publikoko InaMat-Institute for Advanced Materialsekoa.
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Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.
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La ciencia y el #MeToo
Imagen tomada durante una manifestación en Cambridge, Massachusetts (EE.UU.), sede de la Universidad de Harvard y el MIT, en enero de 2018. Foto: Brian Snyder / Reuters
Algunas veces cuando en una sociedad cambian los parámetros de lo que se considera civilizado ese cambio se produce de modo abierto, rápido y trasparente: es lo que está ocurriendo en buena parte de Occidente con el movimiento #metoo y todos sus derivados, que han sacado a la luz los muchos casos de trato desigual, acoso e incluso abuso hacia las mujeres que se producen en casi cualquier ámbito profesional. Los casos más llamativos han afectado a campos como el cine, el periodismo o determinadas estructuras de gobierno, pero la extensión del problema y la avalancha de testimonios dejan claro que no se trata de anécdotas o excepciones, sino de una triste constante en la estructura social humana que ha sido tolerada y ocultada durante demasiado tiempo: allá donde existen situaciones de desequilibrio de poder en estructuras profesionales ha habido hombres que han abusado de su poder en prejuicio de mujeres, llegando hasta el abuso físico. La sociedad está reaccionando, tarde y lentamente, pero de modo drástico, y comportamientos sobre los que antes se hacía la vista gorda han pasado a ser intolerables.
La ciencia, en tanto que estructura académica y de investigación, desgraciadamente no es ajena a estos problemas. Durante décadas en los laboratorios, los pasillos de los departamentos y las cafeterías de los centros de investigación se comentaban situaciones tensas y personas conflictivas, y se susurraban consejos y advertencias: ojo con ese director de tesis demasiado enamoradizo, cuidado con el brillante investigador de manos sueltas, atención a esa invitación a ir a un congreso en el extranjero junto al eminente catedrático. En tanto que sistema de obtención de conocimiento la ciencia no es inherentemente moral ni proporciona a quienes la practican una defensa contra sus propias almas oscuras; las estructuras de poder que se tejen e torno a la academia, la carrera investigadora y el componente editorial de la ciencia han funcionado como eficaces disuasorios a la hora de denunciar comportamientos de abuso de poder. A veces probar el abuso es complicado; a menudo el abusador goza de prestigio profesional y de poder real para acallar las denuncias y para lanzar represalias contra las denunciantes.
Mientras tanto los datos demuestran que el problema es real, y que afecta seriamente a la carrera científica de las mujeres. Números aterradores de estudiantes de doctorado e incluso de grado y máster han recibido como mínimo atenciones no deseadas, si no acciones peores todavía; las universidades e instituciones han sido poco receptivas y la Ley del Silencio ha cubierto muchos, demasiados casos flagrantes. En demasiadas ocasiones el abusador ha recibido, en el peor de los casos, apenas una reprimenda, mientras que las víctimas han quedado marcadas y sus carreras perjudicadas por el acto de denunciar el abuso.
Afortunadamente parece que también en ciencia esto ha pasado a ser intolerable; se están denunciando numerosos casos en muy diversas disciplinas y los acusados están teniendo que enfrentarse a consecuencias reales, mientras las instituciones y las universidades ponen en marcha programas diseñados para reducir la incidencia de esta lacra y para ponerle coto en cuanto se produzca y los propios científicos (de ambos sexos) se movilizan para ayudar. El abuso de hombres con poder sobre mujeres sin poder se ha tolerado durante demasiado tiempo, y ha llegado la hora de eliminarlo o reducirlo al mínimo que sea posible y de que quienes lo llevan a cabo paguen por ello. Aunque sólo fuese por una cuestión práctica sería imperativo acabar con esto: demasiado talento femenino se está desperdiciando en forma de mujeres que abandonan la ciencia o sufren años en sus carreras para evitar ser víctimas o como consecuencia de denunciar serlo.
Pero por supuesto hay un argumento mucho mas importante, que es moral: si los seres humanos somos iguales la sociedad debe hacer todo lo que esté en su mano para que unos no puedan abusar impunemente de otros. Tal vez la ciencia no haga a las personas intrínsecamente morales, pero esto no quiere decir que los científicos no puedan ser también gente decente. El sesgo es algo que los científicos rechazan, porque saben que sólo provoca problemas a la hora de entender el universo, y también a la hora de vivir en una sociedad razonable. La ciencia está empezando a vivir su momento #metoo, y es necesario que así sea. Porque el trato sesgado a los colegas es una forma de mala conducta científica aún mas rechazable que la falsificación de datos, y con consecuencias peores. Demasiado tiempo se ha dejado pasar ya.
Sobre el autor: José Cervera (@Retiario) es periodista especializado en ciencia y tecnología y da clases de periodismo digital.
El artículo La ciencia y el #MeToo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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Bikote bitxi hori
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Ceratias holboelli-ri arrain arrantzalea[1] esaten diote ingelesez, kanabera bezalako luzakin berezia ateratzen baitzaio buruaren goi aldetik. Lumineszentea da luzakinaren punta; horri esker erakartzen ditu ehizakiak. Apo-arrainaren antzera jokatzen du (ikus «Arrain arrantzalea» izenburuko atala), baina amu gisa argia erabiliz.1922an, B. Saemundsson biologo islandiarrak 66 cm luzeko arrain arrantzale eme bat harrapatu zuen. Harrituta geratu zen arraina ikustean, beste bi arrain txiki ikusi baitzituen handiaren azalari itsatsita. Hasiera batean, arrain-kumeak zirela pentsatu zuen, baina oso itxura arraroa zuten, endekaturik baleude bezala. Gainera, hain zen estua arrain txikiek handiarekin zuten lotura, ezpainak handiaren larruazalarekin bat eginda zeudela baitzirudien.
Hiru urte geroago, C. Tate Regan iktiologo britainiarrak aurkitu zuen arraintxo haiek ez zirela kumeak, ar nanoak baizik. Hau da, ar helduak ziren, emeari betiko itsatsita. Izan ere, arrain handiaren eta txikiaren odol-hodien artean jarraikortasun osoa zegoela ikusi zuen Reganek. Orain badakigu erantsi ondoren arrak bizitza askeari uko egiten diola eta emearen guztiz menpeko bihurtzen dela. Izan ere, emerik aurkitzen ez duten arrek ez dute gonadarik garatzen eta ez omen dute biziraupen luzerik (hilabete gutxi batzuk bizi dira, besterik ez).
Zenbaiten ustez, bizkarroia da arrain arra; baina bizkarroia bada ere, guztiz bizkarroi berezia da, emeari espermatozitoak ematen baitizkio. Are gehiago, arrik itsatsita ez duten emeek ez omen dute gonada heldurik garatzen, eta behin betiko ar erantsirik gabe haien obozitoak ez omen dira inoiz ernaltzen. Beste zenbaiten ustez, berriz, arrain arrantzale arra zakil bat baino ez da, baina hori ez da zuzena. Egia da zenbait organo ⎯begiak, esaterako⎯ galdu dituela, baina brankiak, bihotza eta giltzurrunak mantendu ditu eta beren zereginak betetzen dituzte.
Aurkakoa pentsa badaiteke ere, Ceratias holboelli ez da salbuespen bat, Lophiiformes ordenaren beste kide askok erakusten baitituzte antzeko ezaugarriak. Mutur batean daude Ceratias holboelliren modukoak, baina talde bereko beste zenbait espezietako arrek eta emeek bizitza independentea dute. Erdiko formak ere badira.
Ur sakonetako arrainak izanik, oso baxua da haien dentsitatea eta, ondorioz, oso zaila da sexu desberdineko banakoek elkar aurkitzea. Beraz, ingurune berezi horretan bizitzeko moldaera da arra emeari itsatsita bizitzea, behin erantsiz gero betiko geratzen baitira elkarri lotuak.
Arrain hori bizi den ur sakonetan janaria aurkitzea ere oso zaila denez, lumineszentziaren trikimailua garatu dute orden bereko espezie askok. Eguzki-argia ez da iristen ur sakonetara, eta beraz, ilicium izeneko kanabera moduko luzakinaren puntan diren bakterio sinbionteek sortzen duten argia oso erakargarria egiten zaie eremu zabal batean dabiltzan balizko harrapakinei.
Elikatzeko moduagatik oso bereziak dira arrain hauek, bai, baina askoz bereziagoak dira duten ugaltze-estrategiagatik. Bizi diren ingurumenaren ezaugarri berezien pean bizitzeko moldaerak dira bai bata eta bai bestea.
[1] Anglerfish da ingelesezko izena.
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Egileez: Juan Ignacio Pérez Iglesias (@Uhandrea) eta Miren Bego Urrutia Biologian doktoreak dira eta UPV/EHUko Animalien Fisiologiako irakasleak.
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Artikulua UPV/EHUren ZIO (Zientzia irakurle ororentzat) bildumako Animalien aferak liburutik jaso du.
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Tenebrescencia para medir la exposición a radiación ultravioleta
La hackmenita (variedad afgana) presenta fotocromismo cuando se irradia con luz ultravioleta (tonos anaranjados); los tonos azulados son, mayoritariamente, wunchita. Fuente: Wikimedia Commons
Sabemos positivamente que el exceso de radiación ultravioleta provoca cáncer y enfermedades oculares. Nada, pues, más racional que usar algún tipo de dispositivo para medir a cuánta radiación y de qué tipo nos exponemos en un momento dado. El que sea racional no quiere decir, obviamente, que la gente lo haga. El control más grosero, a partir del tiempo que se está expuesto al sol y la hora del día, es algo que muchos aficionados a estar al aire libre olvidan.
Con todo, un detector de radiación ultravioleta es algo muy útil. De hecho, hoy día se usa de forma habitual en las gafas fotocrómicas, esas que cambian de color al darles la radiación ultravioleta. El problema es que este efecto lo consigue la presencia de moléculas orgánicas, que cambian su configuración química al ser expuestas a la radiación; estos cambios terminan acumulando fallos que hacen que, tras unos años, dejen de funcionar adecuadamente.
Tenebrescencia en un cabuchón de hakmenita de calidad gemológica.
La sodalita es un tectosilicato de color azul marino que se usa en joyería. Una variante de la sodalita es la hakmanita que, dependiendo de la variedad, posee fotocromismo o la propiedad contraria, la llamada tenebrescencia, es decir, tiene un color en ausencia de radiación ultravioleta, que desaparece si recibe radiación.
Un equipo de investigadores encabezado por Isabella Norrbo, de la Universidad de Turku (Finlandia), ha desarrollado una hakmanita sintética que cambia de color en función de la cantidad de radiación ultravioleta que recibe. El material puede ajustarse para responder a distintos niveles de radiación UVA, UVB o UVC, así cómo al índice UV del Sol.
Como el cambio de color de la hakmenita no se debe a un cambio en la composición química sino a la configuración electrónica la durabilidad es mucho mayor que en las alternativas orgánicas. Por esto mismo el cambio de color es reversible. La naturaleza de los componentes (silicatos) hace que el sensor sea además muy barato de fabricar.
La intensidad de color del material se correlaciona con la dosis de radiación. El detector podría usarse como una pegatina que se puede colocar en una camiseta, en una gorra o un reloj. Bastaria usar una app para medir el estado justo antes de salir al exterior haciendo una foto y la misma app nos dirá el nivel de exposición en cualquier momento posterior haciendo una nueva foto.
La utilidad y los beneficios para la salud son indudables. Eso no quita para que sean los mismos que no beben antes de conducir o no fuman los que más utilidad real le puedan encontrar.
Referencia:
I. Norrbo et al (2018) Solar UV index and UV dose determination with photochromic hackmanites: from the assessment of the fundamental properties to the device Materials Horizons doi: 10.1039/C8MH00308D
Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance
Este texto es una colaboración del Cuaderno de Cultura Científica con Next
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John Rainwater no existe
John Rainwater no existe. No, no existe. Pero, sorprendentemente, es el autor de algunos resultados publicados en revistas matemáticas, fundamentalmente en el área del análisis funcional.
Chuva. Imagen Wikimedia Commons.
El matemático ficticio John Rainwater fue creado como una simple broma por un grupo de estudiantes: se matriculó –le inscribieron– en 1952 en la Universidad de Washington en un curso semestral sobre funciones reales impartido por el profesor Maynard Arsove. Y no solo se matriculó, los estudiantes enviaron al profesor los ejercicios dejados como tarea para casa en nombre de Rainwater. El docente se enteró de la broma en la mitad del semestre, y el resto de los estudiantes algo más tarde cuando Arsove hizo algunos comentarios sobre una broma que le había hecho John Rainwater…
Y, a pesar de no existir, Rainwater ha dejado una apreciable huella en el ámbito de la investigación matemática…
En efecto, unos años más tarde, algunos matemáticos de renombre internacional publicaron trabajos bajo el seudónimo de John Rainwater. La mayoría de esos trabajos se centraban en análisis funcional, en particular en la teoría geométrica de espacios de Banach y en el estudio de funciones convexas.
Al principio, Rainwater ‘se dedicó’ a resolver problemas planteados en la American Mathematical Monthly, revista que publica artículos elegidos por su interés y por la calidad expositiva de sus contenidos. De hecho, la American Mathematical Society –que publica el American Mathematical Monthly– invitó a Rainwater a unirse a su sociedad.
El matemático John Rolfe Isbell (1930-2005) publicó el primer artículo en nombre de Rainwater en 1959 –Spaces whose finest uniformity is metric–. Después, otros científicos publicaron bajo el seudónimo de Rainwater o agradecieron su ayuda en sus artículos. De hecho, Isbell escribió el primero, el segundo y el décimo artículo de John Rainwater… parece que a Isbell le gustaba este ‘juego de disfraces’ porque en 2002 firmó –y cofirmó– otros seis artículos con otros dos seudónimos diferentes.
Robert Phelps. Imagen Wikimedia Commons.
El matemático Robert Phelps (1926-2013) escribió el tercero, el noveno y el undécimo artículo de Rainwater, y también el duodécimo y el decimotercero (con Peter D. Morris), el decimoquinto (con Isaac Namioka) y el decimosexto (con David Preiss).
Irving Glicksberg escribió bajo el seudónimo de Rainwater los artículos cuarto y octavo, y Edgar Asplund (1931-1975) ocultaba su nombre tras el séptimo.
El decimocuarto artículo de John Rainwater fue un poco diferente del resto: era un trabajo de álgebra –Global dimension of fully bounded Noetherian rings– y, además, el autor no agradecía a ningún colega su ayuda ‘a través de fructíferas conversaciones’, pero señalaba que su trabajo había sido subvencionado por ‘cuatro benefactores’ –eran los autores reales del artículo: Ken Brown, Ken Goodearl, Toby Stafford y Bob Warfield–.
El teorema de Rainwater es un resultado importante en la teoría de sumabilidad y el análisis funcional. Lo demostró John Rainwater –en realidad era Robert Phelps– en el artículo Weak convergence of bounded sequences (Proc. Amer. Math. Soc.14 (1963) 999) y dice:
Para que una sucesión acotada en un espacio de Banach X converja débilmente, es necesario y suficiente que converja puntualmente sobre los puntos extremos de la bola unidad en el espacio dual X*.
El seminario de análisis funcional de la Universidad de Washington lleva el nombre de Rainwater Seminar, y las notas asociadas a este evento han influido en la teoría de espacios de Banach y en el análisis convexo.
En 2002, Robert Phelps resumió el impacto de la investigación de Rainwater en el artículo [3]. El primer trabajo de Rainwater (escrito por Isbell) era un artículo sobre topología y tuvo diecinueve citas. Y la nota de Rainwater de 1963 aludida anteriormente –la que contiene el teorema de Rainwater– se citó ocho veces… ¡No está mal!
Por cierto, recordemos que John Rainwater no es el único matemático que nunca existió…
Referencias:
[1] The Empty Set, Futility Closet, 17 mayo 2018
[2] John Rainwater, Wikipedia
[3] Robert R. Phelps, Biography of John Rainwater, Topological Commentary vol. 7, no. 2, 2002
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 John Rainwater no existe se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
Entradas relacionadas:Unibertsoa sortu eta “gutxira” kozinatu ziren lehen izarrak
Galaxia urrun batean, unibertsoa jaio eta 500 milioi urtera sortutako oxigenoa antzemateko gai izan dira zientzialariak, baina behaketa horrek denboran are atzerago joateko bidea eman diete ere. Izan ere, oxigeno horri esker astrofisikariek kalkulatu dute galaxia horretako lehen izarrak Big Banga gertatu eta 250 milioi urtera jaio zirela.
1. irudia: ALMA -irudian- eta VLT behatokiak erabili dituzte aurkikuntza egiteko, eta baita Spitzer eta Hubble espazio teleskopioak ere (Argazkia: ESO/ B. Tafreshi – twanight.org)
MACS1149-JD1 izeneko galaxiari begira jarri direnean egin dute aurkikuntza. Galaxia hori 2012an aurkitu zuten, Spitzer eta Hubble espazio teleskopioen bitartez, eta zinez urrun dago: 13.300 milioi argi urtera. Jakina denez, astronomian halako distantziatara begiratzeak denboran zehar atzera egitea ere esan nahi du, eta horrek unibertsoaren hasierako momentuak ikusteko parada ematen du.
Nature aldizkarian nazioarteko astronomo talde batek azaldu duenez (arxiv-en ere eskuragarri dago ikerketa artikulua), galaxia horretan oxigenoak igorritako distira ahul bat ikusi ahal izan dute. Lurrean detektatutako uhin luzera seinale hori sortu zenekoa baino hamar aldiz handiagoa izan da. ESO Europako Behatoki Australak zabaldutako ohar batean azaldu dute horren zioa: “unibertsoaren espantsioa dela eta, espazioan zehar bidaiatu ahala, argi infragorria lerratu egiten da”.
Datu horiek ikusita, zientzialariek kalkulagailua atera dute, eta ondorioztatu dute oxigenoaren seinalea duela 13.300 milioi urte inguru igorri zela, hots, unibertsoaren jaiotza izan eta 500 milioi urtera. Hortaz, orain arte urrunen antzemandako oxigenoa litzateke ikusitakoa.
Ikerketaren gakoa, hain zuzen, oxigeno horretan dago. Oxigenoa izarrak hiltzen direnean baino ez da askatzen, eta, horregatik, ezinbestean aurretik beste izar belaunaldiek jaio, bizi eta hil behar izan zuten. Modu horretan, lehen izarren jaiotza Big Banga gertatu eta 250 milioi urtera izan zela ondorioztatu dute ikertzaileek.
2. irudia: MACS J1149.5+2223 izeneko galaxia multzoa; laukian, MACS1149-JD1 galaxia. (Argazkia: ALMA / Hubble/ Zheng JHU, Postman STScI, the CLASH Team, Hashimoto et al.)
Izan ere, unibertsoaren hasierako uneetan ez zen oxigenorik existitzen: elementurik sinpleenez osatutako mundua zen ordukoa, hau da, hidrogenoz eta helioz osatutakoa. Horiek baino astunagoak ziren elementuak lehen izarretan ekoitzi ziren, labe kosmiko erraldoietan gertatutako fusioen ondorioz. Izar hauek hiltzean askatu ziren elementu astunagoak, eztanda erraldoietan. Horregatik, ikertzaileek badakite 500 milioi urteko izar horiek ordurako helduak zirela, eta aurretik izan ziren izarren belaunaldiak irudikatzeko aukera izan dute horrela.
ALMA behatokiaren bitartez oxigenoaren berri izan duten modu berean, VLT teleskopioaren bitartez hidrogenoaren seinale bat antzeman dute; azken hau, are ahulagoa. Bigarren igorpen horri esker baieztatu ahal izan dute galaxiaren kokapena. Ondorioz, zientzialariek aldarrikatu dute modu ziurrean orain arte neurtutako galaxiarik urrunena litzatekeela hau.
Lehen izar horiek zehazki noiz sortu ziren jakin ahal izateko beste teleskopioen bitartez eskuratutako datuak baliatu dituzte. Zehazki, Hubble eta Spitzer espazio teleskopioek infragorrian hartutako datuak izan dituzte abiapuntu. Gogoratu beharra dago espazio teleskopioak ezinbestekoak direla zeregin horietan: Lurreko atmosferak argi infragorri gehiena xurgatzen duenez, argi espektro horretan behaketa zehatzak egiteko atmosferatik kanpo egon behar dute behatokiek.
Nature aldizkarian emaitza garrantzitsuak testuinguruan jartzeko argitaratzen den iruzkin horietako batean Leiden Unibertsitateko (Herbehereak) Rychard Bouwens astrofisikariak azaldu du funtsean ikertzaile talde honek galaxiaren gorriranzko lerrakuntzaren neurketa oso zehatza egin duela. “Argi iturri baten gorriranzko lerrakuntzak adierazten digu iturriak argi hori igorri zuenetik unibertsoak izan duen espantsio faktorea zein izan den, eta baita argia igorri izan zenean iturri hori zein distantziatara zegoen”.
Bideoa: Ordenagailuz egindako simulazio batek MACS1149-JD1 galaxian izarrak zelan sortu ziren erakusten du.
Lerrakuntza hori 9,11koa da. “4 baino gehiagoko gorriranzko lerrakuntza duten galaxiak ikertzeko ALMAk normalean ionizatutako karbono bakar batek sortutako igorpen lerroa erabiltzen du. Hashimotok eta haren kideek ionizatutako oxigeno bikoitzari lotutako lerro batean jarri dute konfiantza”.
Ikerketaren balioa aitortuta ere, orain aurkeztutako lanak izan ditzakeen mugak ere mahai gainean jarri ditu adituak. “MACS1149-JD1 galaxia bat besterik ez da, eta ez dago argi beste galaxietan ere izarrak hain goiz jaio zirenetz. Planck kolaborazioak burututako mikrouhinen hondo kosmikoaren behaketak erakusten du hasierako unibertsoan izan zen izarren jaiotza-tasa ikerketa honetan proposatzen dena baino txikiagoa izan zela”. Horrez gain, gaineratu du antzeko garaietan behatu izan ziren hainbat galaxiatan halako izarren eraketa prozesurik ez dela antzeman. Dena dela, aitortu du ere ikerketa honek iradokitzen duen izarren jaiotza-tasa altuak azal zezakeela unibertsoaren hasierako uneetan mikrouhinen hondo kosmikoaren erradiazioaren espektroan “aurten aurkitutako xurgatze-seinale handia“. Otsailean aurkeztu zuten seinale hori, unibertsoak izan zuen lehen hidrogenoaren adierazle.
Erreferentzia bibliografikoa:
Hashimoto T. et al. (2018). The onset of star formation 250 million years after the Big Bang. Nature volume 557, pages 392–395. DOI:10.1038/s41586-018-0117-z
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Egileaz: Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.
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Economía del agua en animales terrestres
Para mantener un balance hídrico neutro, un animal ha de igualar las pérdidas y las ganancias de agua. Y en un medio como el terrestre, en el que el entorno puede resultar muy restrictivo en lo que a la disponibilidad de agua se refiere, eso implica que tanto las pérdidas como las ganancias han de ser objeto, en cierto grado al menos, de control fisiológico. Los animales terrestres han de hacer frente al riesgo de deshidratación. De hecho, ese peligro constituyó quizás el reto más importante que debieron superar los linajes animales que colonizaron ese medio. Porque, al fin y al cabo, la vida animal había surgido en el medio acuático.
Los animales adquieren agua a través de tres vías. La más importante es la toma directa, lo que a veces implica una costosa actividad de búsqueda. Una persona viene a ingerir de esa forma del orden de 1250 ml diarios, aunque esa vía es muy variable dependiendo de la magnitud de las pérdidas. La segunda vía es el alimento, a través del cual una persona puede ingerir del orden de 1000 ml diarios. Y la tercera es el agua metabólica que se libera al procesar las células los sustratos asimilados del alimento. No debe confundirse el agua metabólica con el agua de hidratación a que hace referencia la segunda vía citada. El agua metabólica representa un aporte aproximado de 350 ml diarios en la especie humana.
Las tres vías de pérdida de agua de los animales terrestres son la evaporación a través de las superficies general y respiratoria, la orina -pues la gran mayoría elimina los restos procedentes del metabolismo de las sustancias nitrogenadas en forma de disoluciones acuosas- y las heces. Los animales terrestres han de ajustar las pérdidas de agua a la magnitud del volumen que pueden adquirir, volumen que depende, a su vez, de su disponibilidad ambiental.
Como vimos aquí, la pérdida de agua de los animales por evaporación depende de un conjunto de factores: (1) presión parcial de vapor de agua en la atmósfera en la que se encuentra y de lo próxima o alejada que se encuentre esa presión de la de saturación (cuanto mayor sea la diferencia entre la presión de saturación y la presión parcial de vapor de agua, mayor será la pérdida); (2) renovación del aire en la proximidad del tegumento; (3) temperatura corporal; (4) grosor de la barrera que separa de la atmósfera el fluido corporal que se evapora; y (5) permeabilidad del tegumento para con el agua.
De los factores citados el primero está al margen de cualquier intervención por parte del animal. El segundo, la renovación del aire en la proximidad de los tegumentos –sobre todo del que se hace circular por las superficies respiratorias- puede estar sometido a un cierto control fisiológico. El tercero, la temperatura corporal, no es una variable controlable en ectotermos y ni siquiera es una variable en endotermos1. Solo los dos últimos factores son objetos específicos de adaptación; o sea, las características del tegumento –grosor y grado de impermeabilización- son rasgos sometidos a las presiones selectivas relacionadas con los intercambios de agua en un medio en el que esta puede ser un bien escaso. Por otro lado, la pérdida de agua en forma de orina es controlable fisiológicamente aunque, como veremos, dentro de unos ciertos límites propios de cada linaje, y también hay diferencias entre unas especies y otras en lo relativo a la capacidad para limitar las pérdidas por esa vía. La pérdida de agua a través de las heces también es susceptible de un cierto control fisiológico.
Se suele agrupar a los animales terrestres en dos grandes categorías, los de medios húmedos y los de medios xéricos. Los primeros necesitan encontrarse en un ambiente con abundante agua o humedad; se incluyen en ese grupo gusanos, babosas, ciempiés, la mayoría de los anfibios y cangrejos terrestres. Estos animales cuentan con un tegumento muy permeable. Por esa razón la única forma mediante la que pueden limitar las pérdidas de agua es minimizando la diferencia de presión de vapor existente entre el interior del animal y el entorno, lo que los confina a medios muy húmedos.
Los animales de medios xéricos pueden hacer frente a la ausencia de agua en su entorno más inmediato. Pertenecen a ese grupo mamíferos, aves, reptiles, insectos y arácnidos. Poseen tegumentos de baja permeabilidad al agua, de manera que pueda limitarse al máximo la pérdida debida a la evaporación. La baja permeabilidad se debe a la presencia en el tegumento de láminas microscópicas (ceramidas, colesterol y ácidos grasos) y queratina dispuestos en la capa córnea (stratum corneum), la más externa de la epidermis. En los insectos y arácnidos los materiales lipídicos que proporcionan al tegumento la baja permeabilidad al agua son hidrocarburos de cadena larga y ésteres de cera que se encuentran en la capa más externa del exoesqueleto, la epicutícula, de solo 1 o 2 µm de grosor.
Algunos grupos de animales de medios húmedos (gusanos, algunos isópodos y algunos anfibios) respiran principal o exclusivamente a través de la pared corporal. El tegumento ha de ser por ello muy permeable a los gases respiratorios, pero también al agua. No obstante, como vimos aquí, la mayor parte de los animales terrestres han desarrollado dispositivos para respirar que consisten en superficies invaginadas especializadas con ese fin: son los pulmones (en arácnidos, reptiles, aves y mamíferos) y el sistema traqueal (en insectos). De esa forma, la superficie general del cuerpo es muy impermeable al O2 y CO2 (y por lo tanto también puede serlo al agua), y los intercambios de gases respiratorios con el exterior quedan confinados al interior de esas superficies especializadas. Eso conlleva una ventaja muy importante: el acceso del aire a las membranas humedecidas de los alveolos pulmonares se encuentra estrictamente controlados y limitados a satisfacer las necesidades respiratorias.
Pero que la respiración se restrinja a los órganos respiratorios no elimina la posibilidad de que se produzcan importantes pérdidas de agua a través de las superficies de esos órganos, dado que son superficies recubiertas con una fina película de agua. Esto tiene consecuencias de especial importancia en los animales homeotermos. La razón es que el contenido en agua de aire saturado de vapor se eleva mucho al subir su temperatura (se duplica por cada 11ºC de aumento térmico). Así pues, al introducir aire a temperatura ambiente en las cavidades respiratorias, se carga de vapor de agua hasta saturarse. Como normalmente el aire que se respira está más frío que el interior del cuerpo, al entrar se calienta y al calentarse, su contenido en vapor de agua se eleva mucho. Por ello, si ese aire fuese expulsado a la temperatura que ha alcanzado en la cavidad pulmonar se perdería una cantidad importante de agua de esa forma. Esa es la razón por la que numerosos animales endotermos refrigeran el aire conforme es exhalado, obteniendo un importante ahorro de agua. La refrigeración se produce al hacer pasar el aire junto a las superficies de los conductos respiratorios que se habían enfriado al ceder calor al aire frío que había entrado en la inhalación anterior. El mecanismo es especialmente eficaz en los endotermos de pequeño tamaño, y muy útil dado que, por su pequeño tamaño, tienen tasa metabólicas muy altas, lo que les obliga a realizar frecuentes movimientos respiratorios.
Las pérdidas respiratorias de agua por evaporación dependen directamente de (1) la tasa de consumo de oxígeno del animal y (2) del volumen de agua evaporada por unidad de oxígeno consumido. Como hemos visto, mamíferos y aves pueden reducir este segundo término enfriando el aire exhalado a través de los conductos nasales. También lo pueden reducir elevando la eficiencia con la que los órganos respiratorios retiran el oxígeno del aire inhalado, puesto que cuanto mayor sea esa eficiencia, menor es el volumen de aire que deben intercambiar. Como vimos aquí, las aves están especialmente dotadas a esos efectos, por lo que limitan las pérdidas respiratorias de agua en mayor medida que los mamíferos. Para hacernos una idea de lo que representan las pérdidas por evaporación a través de la piel y de las superficies respiratorias, un ser humano pierde, sin contar el sudor, alrededor de 900 ml diarios.
Conviene tener en cuenta que en aves y mamíferos la evaporación de agua es, en muchos casos, la principal fuente de perdida de calor y, por lo tanto, un elemento fundamental en el control de la temperatura corporal. Las aves recurren al jadeo y los mamíferos al jadeo o a la transpiración. Y en ambos casos puede ocurrir que la regulación de la temperatura corporal entre en conflicto con la necesidad de mantener el equilibrio hídrico. En ese sentido es muy significativo el caso de los dromedarios, que toleran amplias variaciones diarias en la temperatura corporal ahorrando de esa forma una considerable cantidad de agua. En ausencia de necesidades especiales de regulación térmica, los seres humanos perdemos del orden de 100 ml de agua de esa forma, pero en situaciones de gran necesidad de refrigeración podemos llegar a eliminar así volúmenes de entre 6 y 15 l de agua en un solo día.
Como vimos al estudiar los reguladores hiperosmóticos y los hiposmóticos, incluidos los tetrápodos, la producción de orina es una variable clave en la regulación hídrica de los animales acuáticos. También lo es en los terrestres. En estos, además, tres grupos de gran éxito, como son insectos, aves y mamíferos, han desarrollado dispositivos que les permiten eliminar una orina más concentrada que el medio interno, lo que supone una valiosa adaptación, pues puede limitarse así el volumen de agua que se pierde por esa vía. Los insectos, mediante su asociación entre los túbulos de Malpigio y el recto, son capaces de producir una orina cuya concentración duplica o cuadriplica la del medio interno, aunque el gusano de la harina (larvas de Tenebrio molitor) pueden llegar a multiplicarla por ocho. Los insectos, además, utilizan ácido úrico para excretar sus restos nitrogenados, lo que les permite eliminarlo de forma semisólida pues se trata de una molécula muy poco soluble en agua. El ácido úrico que precipita, al dejar de estar en disolución, no ejerce presión osmótica alguna.
En la mayor parte de las aves la concentración osmótica de la orina es entre 1,5 y 2,5 veces más alta que la de la sangre. No obstante, debe tenerse en cuenta que sus excretas son, como las de los insectos, semisólidas, dado que también estas producen ácido úrico y no urea como los mamíferos. Aves e insectos no son los únicos grupos que recurren al ácido úrico para la excreción de restos nitrogenados: arácnidos, ciertos moluscos, algunos reptiles e, incluso, algunos anfibios también lo hacen. Se trata de especies adaptadas a vivir en entornos muy secos y en los que es importante minimizar las pérdidas de agua.
Notomys cervinus
Los mamíferos son los animales que más concentran la orina que eliminan. Los ratones del género Notomys expulsan una orina que tiene una concentración osmótica veintiséis veces más alta que la de la sangre. La orina de las ratas canguro y los jerbos de Mongolia es catorce veces más concentrada que el plasma. Y sin llegar a esos niveles, los dromedarios la concentran ocho veces y los seres humanos cuatro con relación a la sangre. La capacidad para concentrar la orina tiene lógicamente relación con la disponibilidad de agua en el medio en el que viven o con el contenido salino de su dieta, siendo mayor cuanto más restrictivo es ese medio desde el punto de vista hídrico o mayor es el contenido en sal del alimento. Los seres humanos eliminamos en forma de orina alrededor de 1500 ml de agua diarios.
Como se ha dicho más arriba, la eliminación de los restos fecales también lleva emparejada una cierta pérdida de agua, aunque normalmente de escasa entidad. En condiciones normales un ser humano, por ejemplo, puede eliminar de esa forma del orden de 100 o 150 ml diarios, y es una cantidad que está sometida regulación en función de las necesidades. No obstante, ese volumen puede dar una idea errónea de la gran importancia que tiene la absorción intestinal de agua. El volumen ingerido puede rondar los 2250 ml de agua diarios. Pero a esa cantidad hay que añadir 1500 ml de saliva, 2000 ml de jugos gástricos, 1500 ml de jugo pancreático, 500 ml de bilis y 1500 ml de jugos intestinales. En total el intestino delgado absorbe 9000 ml de agua y el grueso otros 500 ml. Este trasiego no sería reseñable si no fuera porque bajo determinadas condiciones (patológicas) las pérdidas intestinales pueden llegar a convertirse en el principal elemento de pérdida de agua y, por lo tanto, una causa importante de deshidratación. Esa es, de hecho, la principal causa de mortalidad infantil en el mundo.
Nota:
1 Aunque en realidad, la temperatura corporal en endotermos puede variar notablemente de una zona del cuerpo a otra; es a lo que se denomina heterotermia regional. Pero no es un factor relevante a los efectos que nos interesan en esta anotación.
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 Economía del agua en animales terrestres se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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Microscopios petrográficos y libros de geoquímica
Sección delgada de una roca siberiana en la que se aprecia la presencia de egirina, en verde. Fuente: Strekeisen / Wikimedia Commons
La química, como hemos visto, fue la principal herramienta mineralógica durante los tres primeros ciartos del siglo XIX. En 1858 Henry Clifton Sorby publica On the Microscopical Structure of Crystals en lo que supone la adpatación al uso mineralógico de un instrumento que se había desarrolado en la primera mitad del siglo: el microscopio de luz polarizada.
Colección de secciones delgadas “C. G. S.” (José Ramírez del Pozo y M. Aguilar). Litoteca de sondeos del Instituto Geológico y Minero de España (IGME). Peñarroya (Córdoba, España). Fuente: PePeEfe /Wikimedia Commons
En el microscopio petrográfico, como terminó conociéndose el microscopio de luz polarizada, se colocan una secciones delgadas del mineral o de la roca en unos soportes que pueden rotarse bajo unas lentes que polarizan la luz. Los cambios de color característicos que se producen al rotar el soporte permiten identificar los minerales presentes.
Extición de un cristal de cuarzo por la rotación de los filtros polarizadores en una roca de ortogneis, formada por una deformación seguida de una cristalización en el granito. Fuente: Chmee2 / Wikimedia Commons
Esta nueva técnica permitió a los mineralogistas ver e identificar por primera vez agrupaciones minerales que hasta ese momento eran invisibles para el ojo desnudo. El microscopio petrográfico proporcionó un impulso enorme a la mineralogía y a la petrografía, y sus consecuencias tecnológicas y económicas fueron de la mayor importancia al revolucionar la producción de materiales y las prospecciones mineras. Así, por ejemplo, el trabajo pionero del propio Sorby con el microscopio transformaría completamente la industria del acero, pasando de estar basada en un arte a tener una base científica.
Microscopio tipo Rosenbusch en la exposición “Laboratoire d’Europe Strasbourg, 1880-1930” en el “Musée d’art moderne et contemporain” de Estrasburgo. Fuente: Ji-Elle / Wikimedia Commons
Karl Heinrich Rosenbusch desarrolló tanto el uso del microscopio como su diseño. Su trabajo tendría como resultado un libro de texto que marcaría un antes y un después en la mineralogía, convirtiéndose en un clásico: Mikroskopische Physiographie der petrographisch wichtigen Mineralien (1873).
En paralelo a los avances técnicos la discusión sobre los orígenes de las rocas no paraba. A lo largo del siglo XIX las teorías, eso sí, se hacen mucho más sofisticadas. Probablemente la aportación más significativa a la discusión la proporciona el británico Charles Lyell, quien sugiere que, además de rocas primarias (volcánicas, plutónicas) y secundarias (sedimentarias), los geólogos necesitan una cuarta categoría para entender lo que ven, que él llama rocas metamórficas. Éstas surgirían por la transformación de las otras clases debido a la acción del calor y la presión.
Pero las teorías petrológicas y cosmogónicas, como la filosofía, estaban separadas por el Canal de la Mancha. Si bien los mineralogistas de la Europa continental podían admitir que los gneises, los esquistos y, quizás, el granito podrían ser problemáticos, no por ello renunciaban a sus posiciones neptunianas [*], esto es, su creencia en que el agua, quizás con la intervención del calor, la temperatura y la presencia de determinadas sustancias químicas muy reactivas, era la clave para el cambio petrológico.
Carl Gustav Bischof, resumió el estado de la cuestión, desde el punto de vista continental, en lo que se convertiría en el primer libro de texto, en sentido estricto, de geoquímica Lehrbuch der chemischen und physikalischen Geologie (1847-1871).
La resolución del conflicto vendría del otro lado del Atlántico, gracias al trabajo de un físico matemático: Josiah Willard Gibbs.
Nota:
[*] Veremos más adelante con algo más de detalle, como ya hemos comentado en otra parte, las discusiones entre neptunianos y plutonianos.
Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance
El artículo Microscopios petrográficos y libros de geoquímica se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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1. irudia: Arropa bezero askok janzten badute mikroorganismoen trukaketa gertatzeko arriskua dago, nahiz eta arrisku hori altua ez izan. (Argazkia: markusspike – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com).
Duela gutxi garbigailuetan gertatzen diren prozesu mikrobiologikoak aztertu bagenituen eta, ikusi genuenez, garbigailuan arroparen arteko mikroorganismo transferentziak gerta daitezkeela esan bagenuen, gaurkoan arropa berrian dauden mikrobioak izango dira aztergai. Philip Tierno New Yorkeko Unibertsitateko ikertzaileak eta bere lankideek frogatu ahal izan dutenez, erosi berria izan den arropan bakterioak eta birusak kantitate nabarmenean aurkitu dituzte, eta gorotz-germenen presentzia ere antzeman dute.
Egin dituzten ikerketetan hainbat arropa mota aztertu dituzte, esaterako, galtzak, jantziak, barruko arropa eta bainujantziak, eta guztietan aurkitu dituzte beste bezeroren batzuen aztarnak. Ikerketaren arabera, bezero batek arropa janzten duenean hiru bide nagusi daude mikroorganismoak zabaltzeko: arnas aparatutik -ahoa eta sudurra, nagusiki-, azaletik eta uzkitik. Germenak dituen arropa ukitu ondoren geure ahoa, begiak edo sudurra ukitzen baditugu, mikroorganismo patogenoak gorputzera sartzeko arriskua dago, nahiz eta Tierno eta haren lankideen arabera arrisku hori benetan murritza den. Arriskua areagotu egingo litzateke azalean ebakiak edo zauriak badaude; izan ere, agente patogenoak erraztasun handiagoz sar daitezke. Ikerketan ikusi zutenez, arropa gehienak beste bezero batean jatorria zuten mikroorganismoak aurkitu zituzten eta, adibidez, zetazko blusa batean baginako mikroorganismoak eta gorotz-germenak identifikatu zituzten. Jantzi batzuek, gainera, hainbat germen desberdin zituzten, dendan bezero askoren eskuen artean ibili zirela adieraziz.
2. irudia: (Argazkia: jarmoluk – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com).
Mikroorganismoak denbora luzez egon daitezke jantzietan eta, arriskua txikia bada ere, Tierno eta bere lankideen arabera arriskua, egon, badago. Zentzu horretan, ikertzaileek erosi berria izan den arropa garbitzea aholkatzen dute bakterio eta birusen kopurua murrizteko. Era berean, dendan arropa probatu behar denean tartean beste jantziren bat egotea aholkatzen dute -azalaren eta dendako arroparen arteko kontaktua saihestuz-, eta baita arropa ukitu ondoren eskuak garbitzea ere. Oro har, arropa garbigailuan sartzean mikroorganismo kopurua murriztu egiten da, baina ez beti. Zentzu horretan, garbigarriek mikrobioen aurka duten efektuak ere ikertu ditu zientziak eta, esaterako, hala egin zuten Marlitt Honisch eta bere lankideek 2016an argitaratutako ikerketa batean. Diotenez, egunotan tenperatura baxuko garbiketak ohikoak dira eta beti ez da lortzen desinfekzio egokia. Ikertzaile talde berak bi urte lehenago argitaratutako ikerketa batean ere ohartarazi zuten garbiketa tenperaturaren murrizketak ondorio nabarmenak dituela lortutako desinfekzioan. Hala ere, adierazi zutenez higiene-kalitatearen murrizketa hori garbigarri egokien erabilpenarekin orekatu daiteke eta, hain zuzen ere, oxigeno aktibozko lixibek eta garbiketa denboraren luzapenak higienea egokia ziurtatzen dute, tenperatura hotzean ere.
Azkenik, arroparen ekoizpenean erabili diren produktuen arrastoak ere gera daitezke arropa berrian eta horrek zenbat alergia eta kontaktuzko dermatitis eragin ditzake. Horregatik guztiagatik, kontsumitzaileen elkarteek ere arropa berria garbitzea gomendatzen dute lehen aldiz erabili aurretik eta umetxoentzako arroparen kasuan garbiketa hori behar-beharrezkoa dela diote. Eta zuk, jantzi al duzu noizbait garbitu gabeko arropa berririk? Bada, orain badakizu zergatik komeni den pazientzia pixka bat izatea eta estreinatzeko hainbeste gogo duzun kamiseta hori jarri aurretik garbigailuan sartzea.
Erreferentzia bibliografikoak:
Marlitt Honisch, Britta Brands, Mirko Weide, Horst-Dieter Speckmann, Rainer Stamminger, and Dirk P. Bockmühl (2016). Antimicrobial Efficacy of Laundry Detergents with Regard to Time and Temperature in Domestic Washing Machines. Tenside Surfactants Detergents: Vol. 53, No. 6, pp. 547-552. DOI:doi.org/10.3139/113.110465
Callewaert Chris, Van Nevel Sam, Kerckhof Frederiek-Maarten, Granitsiotis Michael S., Boon Nico (2015). Bacterial Exchange in Household Washing Machines. Frontiers in Microbiology: Vol. 6, pp. 1387. DOI:10.3389/fmicb.2015.01381
Informazio osagarria:
- Seriously, you should wash new clothes before you wear them, T. Pittman, huffingtonpost.com, 2018.
- Why you should watch out for these 5 gnarly chemicals in your clothing, J. Amatulli, huffingtonpost.com, 2016.
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Egileaz: Josu Lopez-Gazpio (@Josu_lg) Kimikan doktorea eta zientzia dibulgatzailea da. Tolosaldeko Atarian Zientziaren Talaia atalean idazten du eta UEUko Kimika sailburua da.
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Qué puedes hacer tú para proteger a las abejas
Este domingo 20 de mayo se ha celebrado el primer Día Mundial de las Abejas, una iniciativa impulsada por la ONU a petición de Eslovenia para llamar la atención sobre la importancia que este insecto tiene en miles de ecosistemas, el desastre que puede suponer su desaparición y la necesidad de impulsar medidas para conservarlo. Eslovenia está especialmente implicada en esta iniciativa porque las abejas forman parte de su cultura hasta el punto de haber puesto en marcha una industria en torno al apiturismo.
Salvar a las abejas es, según defiende esta iniciativa, un esfuerzo en manos de todos, tanto de los gobiernos nacionales que manejan las políticas agrarias y climáticas que afectan a los hábitats y el bienestar de las abejas como de los organismos municipales y también los particulares que cuidan y diseñan parques y jardines públicos o privados. Incluso las personas que cuidan plantas en sus ventanas y balcones pueden poner su granito de arena para cuidar de las abejas y demás polinizadores que son parte imprescindible de nuestros ecosistemas.
Si tienes un jardín, o si de alguna forma puedes influir en el diseño y mantenimiento de los parques de tu municipio, incluso si estás pensando con qué decorar las macetas de tu edificio, aquí van algunas ideas directas de las cuidadoras del Pollinator Garden, perteneciente al Smithsonian, que se encargan de crear el ambiente perfecto para que las abejas sobrevivan y se reproduzcan en las mejores condiciones.
1. Aprende a apreciar lo silvestre
Este es quizá el más valioso de los consejos que dan las cuidadoras del Pollinator Garden: cuidar de las abejas es cosa de todos y quizá para ello tengas que renunciar a la pulcritud extrema de tu jardín.
Porque es raro encontrarse con alguien a estas alturas que no esté familiarizado con el riesgo que sufren las abejas en todo el mundo, y las catastróficas consecuencias que podría tener para los ecosistemas de todo el mundo su desaparición. A eso hay que añadir las consecuencias puramente económicas: desde la apicultura hasta diversas industrias agrarias dependen de que estos pequeños animales cumplan con eficacia la labor de polinización.
Y aunque todos lo tenemos muy claro, algunos seguimos pensando que es un problema de otros, y pulimos hasta el extremo nuestros parques y jardines eliminando de ellos cualquier resquicio acogedor para esos animales que tenemos tan claro que hace falta proteger. ¿No es esto un poco contradictorio?
2. Más jardines y menos céspedes
Empecemos por poner en práctica ese amor por lo ligeramente silvestre en el mismo estilo del jardín.
Un césped verde brillante y bien cortado es la imagen idílica de un jardín cuidado, pero es todo lo contrario de lo que necesitan las abejas, para las que toda esa extensión se verde homogéneo es el equivalente a un desierto. Si se puede, un jardín diverso y de plantas que generen polen es mucho más nutritivo para las abejas, que se alimentan de ese polen. Así que si por cuestiones estéticas o pragmáticas cubres grandes áreas de césped, intenta que haya otras zonas cercanas donde crezcan plantas diversas y, si es posible, con flores.
3. Planta flores locales
A menudo plantas e insectos evolucionan en paralelo para especializarse y sobrevivir a la vez. Elegir plantas autóctonas con flores es una buena forma de preservar la flora local y además alimentar a las abejas y otros polinizadores locales, que a menudo se ven amenazadas por otras especies de insectos invasores. Al hacerlo se producirá un aumento en la eficiencia de polinización y con ello mejorarán las perspectivas de supervivencia de las especies locales, tanto de las plantas como de los insectos.
4. Planta especies diversas en tamaño, color y forma
En la variedad está el gusto, también en las plantas que pueblan tu jardín si lo que quieres es favorecer la supervivencia de insectos y abejas, que también a su vez son diversos en tamaños y formas. Además, un jardín con diversidad de especies es más resistente a amenazas como plagas o contaminación, asegurando así una mayor fuente de alimentos para sus polinizadores.
5. Aprovecha toda la estación de floración
Pensamos en las flores como algo de la primavera, pero algunas especies florecen en verano, y las últimas pueden llegar incluso hasta octubre (que se lo digan a los alérgicos de otoño). Si se incluyen en parques y jardines especies que florezcan en distintos momentos del año, las abejas y otros polinizadores encontrarán alimento durante un periodo más amplio, facilitando su supervivencia.
6. Proporciónales agua y alojamiento
Piensa en tu jardín menos como en un adorno o paisaje que mirar y más como en un ecosistema donde puedan vivir distintas especies. Entre otras cosas, puede tratar de incorporar una fuente de agua, aunque sea pequeña, y también algunos rincones donde puedan anidar los polinizadores. Si tienes en la cabeza la imagen de una colmena colgando de un árbol, olvídate. Una tinaja de barro, unas cajas de madera o una zona de tierra despejada para que construyan su colmena bajo ella pueden ser igual de acogedoras.
7. Reduce la frecuencia con la que cortas el césped
No hace falta que tu jardín se convierta en un prado, pero si tienes césped, dale un poco de margen para crecer y asilvestrarse un poco. Como decíamos al principio, un jardín es un entorno mucho más amigable que un césped homogéneo para que habiten las abejas, pero si tienes uno, siempre puedes permitir que crezca un poco más de lo habitual para que las colonias de insectos puedan establecerse y sobrevivir en él.
8. Cuidado con los pesticidas
Para eliminar pulgones y otras plagas a menudo se emplean pesticidas sin control y sin cuidado. Los compuestos fitosanitarios son parte esencial de una agricultura eficaz, pero a la hora de cuidar de un parque o jardín es importante tener en cuenta el impacto que su uso tendrá no solamente en la especie o plaga a eliminar, sino en todas las demás que conforma su ecosistema. Algunos estudios, incluido un informe de la Agencia Europea de Seguridad Alimentaria, han confirmado que determinados tipos de pesticidas suponen un riesgo para las abejas. A veces solo basta que una se contamine para que viaje de vuelta a su colonia y termine intoxicando a todas las demás.
Si tienes un jardín o cuidas de un parque, considera utilizar otros métodos contra las plagas, como por ejemplo, la introducción de otros insectos que actúen como depredadores: mariquitas, mantis religiosas o avispas entre otros. Por si acaso consulta a un especialista en plagas, pero muchas veces, cuantos más insectos, mejor.
Referencias
Fall in love with bees in a ‘apiturism’ trip to Slovenia – The New York Times
How to protect your local polinators in ten easy ways – Smithsonian Magazine
Neonicotinoids: risk to beed confirmed – EFSA
Sobre la autora: Rocío Pérez Benavente (@galatea128) es periodista
El artículo Qué puedes hacer tú para proteger a las abejas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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Bi atomo-hodei ultrahotzen arteko korapilatze kuantikoa lortu dute
Irudia: Fisikoki banandu zituzten bi hodeiak, elkarren artean tarte bat utzita, eta frogatu ahal izan zuten hala ere elkarrekin korapilatuta jarraitzen zutela.
Partikula-hodeien artean korapilatze kuantikoa sortzeko partikula-hodei inkoherente eta termikoak erabili dira orain arte, oraingo honetan, baina, Bose-Einstein kondentsatu deritzon egoeran zeuden atomo-hodeiak erabili dituzte.
Fisika klasikoan parekorik ez duen fenomeno kuantikoa da Schrödinger-ek aurkitutako korapilatze kuantikoa: korapilatuta dauden partikula-multzoek beren banakotasuna galtzen dute eta entitate bakar bat balira bezala aritzen dira. Partikuletako batean edozer aldaketa gertatzen bada, bestean ere berehalako erreakzioa gertatzen da, espazioan bananduta badaude ere. Korapilatze kuantikoa funtsezkoa da konputazio kuantikoan aplikatzeko, aukera ematen baitu ataza jakin batzuk konputazio klasikoan baino askoz azkarrago ebazteko.
Bose-Einstein kondentsatuak lortzeko oso tenperatura baxuetara hoztu behar dira atomoak, zero absolututik gertu. Tenperatura horretan atomo guztiak egoera kuantiko oso koherentean daude: nolabait, espazioan posizio berean daude guztiak eta korapilatze kuantikoa gertatzen da multzoko atomoen artean.
Multzo osoa bi atomo-hodeitan banatu zuten esperimentuan: fisikoki banandu zituzten bi hodeiak, elkarren artean tarte bat utzita, eta frogatu ahal izan zuten hala ere elkarrekin korapilatuta jarraitzen zutela.
Bose-Einstein kondentsatu egoeran dauden bi multzoren artean korapilatze kuantikoa sor daitekeela frogatu izanak bide eman dezake teknologia kuantikoa erabiltzen duten arlo asko hobetzeko, hala nola konputazio kuantikoa, simulazio kuantikoa eta metrologia kuantikoa.
Izan ere, partikula korapilatu multzo handiak behar izaten dituzte aplikazio horietan guztietan. Atomo hotzak erabiltzearen abantaila da aukera dagoela estuki korapilatutako egoerak sortzeko beste sistema fisiko batzuetan daudenak baino zenbait magnitude-ordena handiagoko partikula kopuruarekin eta hori eskala handiko konputazio kuantikoaren oinarria ere izan daiteke.
Iturria: UPV/EHU prentsa bulegoa: Sciencek korapilatze kuantikoari buruzko lan bat argitaratu du, UPV/EHU partaide izan duena
Erreferentzia bibliografikoa:
Karsten Lange, Jan Peise, Bernd Lücke, Ilka Kruse, Giuseppe Vitagliano, Iagoba Apellaniz, Matthias Kleinmann, Geza Toth, Carsten Klempt. Entanglement between two spatially separated atomic modes. Science (2018) DOI: 10.1126/science.aao2035.
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Indispensable, discreta y sin dueño
Si alguien les pregunta cuáles son los principales productos sobre los que se ha erigido nuestra civilización, es probable que respondan que el petróleo. También es posible que citen el hierro. Quizás alguien nombre el plástico. Y yo añadiría el papel. Pero pocos pensarían en la arena, ese producto formado por granos principalmente de cuarzo (sílice) -aunque la composición varía dependiendo de su origen- y cuyos tamaños se encuentran entre los 0,06 y 2 milímetros. La arena no es tan conspicua como el petróleo, el hierro o el plástico, por lo que quizás no seamos muy conscientes de hasta qué punto dependemos de ella. Pero nos es indispensable: con arena se fabrica el hormigón, los ladrillos y el yeso con los que se han levantado las aldeas, ciudades y urbes modernas, y construido las vías que las conectan. Con arena se fabrica el vidrio que ha hecho accesible la luz a nuestros hogares. Y los microchips.
La arena es discreta pero la usamos en cantidades ingentes: sólo en 2010 se utilizaron en el mundo once mil millones de toneladas para fabricar hormigón, lo que representa alrededor de dos terceras partes del gasto de arena total. Se estima que en la actualidad se emplean cuarenta mil millones de toneladas de arenas y gravas. Es un recurso que, como el petróleo, ha hecho falta mucho tiempo para formarse y no se renueva. De hecho, cada vez es más difícil conseguirla y su extracción causa daños graves a los ecosistemas marinos. Y no, la arena del Sahara y otros desiertos no sirve; sus granos son muy finos y están demasiado redondeados por la erosión del viento. La mejor arena para fabricar hormigón es la que se deposita en los lechos fluviales; la marina no es adecuada porque los cloruros que contiene son corrosivos para las armaduras de acero.
La necesidad de arena es tal que en Italia la mafia ha entrado en el negocio, y en India hay numerosos grupos mafiosos a su alrededor. En Marruecos, Argelia, Vietnam, Indonesia y Malasia están documentadas extracciones ilegales de arena, pero se estima que son habituales en 70 países. Al menos 24 islas han desaparecido en Indonesia por la acción de los piratas de la arena, que la venden en Singapur para arrebatar espacio al mar.
En tanto no se hallen alternativas, lo más conveniente sería reducir las necesidades de hormigón tratando de disminuir la construcción de nuevas edificaciones e infraestructuras, pero hace falta incluso para poder mantener en buenas condiciones las actuales. Se ensayan procedimientos para la conservación del hormigón basados en la capacidad de ciertas bacterias y hongos para producir carbonato cálcico, que actuaría rellenando las grietas que surgen con el paso del tiempo, pero esa vía no puede ofrecer soluciones en plazos razonables. Otra posibilidad consiste en su reciclaje, pero el volumen que permiten reciclar las demoliciones no va más allá del 20% de las necesidades.
Es muy posible que haya que cambiar los métodos actuales de construcción y hay quien piensa que quizás la impresión en tres dimensiones de grandes estructuras con materiales diseñados ad hoc pueda ser la solución. Aunque lo más probable es que las soluciones no lleguen de ninguno de los métodos o materiales en los que se piensa ahora, sino de algún procedimiento radicalmente nuevo.
El número de granos de arena que hay en el mundo es una socorrida metáfora para expresar grandes cantidades. Pero no es infinito. Es un recurso sin dueño, escaso y del que todos pueden aprovecharse, un recurso afectado por una “tragedia de los bienes comunes” de extensión planetaria.
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Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea) es catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU
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Una versión anterior de este artículo fue publicada en el diario Deia el 11 de marzo de 2018.
El artículo Indispensable, discreta y sin dueño se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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Asteon zientzia begi-bistan #203
Enaren kasu izango da behar bada gure inguruan esanguratsuena, euren presentzia urritu egin da gure artean. Ez da egoera hau pairatzen duen hegazti bakarra, baina Asier Sarasua biologoak alderantziko kasu bat ekarri digu asteon, eremua zabaldu duen okil beltzaren kasua. Asierrek kontatzen digunez, urte batzuk arte okil beltza (Dryocopus martius) mendi garaietako espeziea zen eta 2 populazio bereizi zitezkeen: Pirinioetakoa eta Europako mendietakoa eta orain egun batzuk Eibarren bertan aurkitu zuen txoria. Datu guztiak Eibartik blogean aurkituko dituzue: Okil beltzaren (Dryocopus martius) hedatze ikusgarria Euskal Herrian, Eibarrera heldu arte!
Aitziber Agirrek gauza bitxia ekarri digu asteon Elhuyar aldizkarian. Kaliforniako Unibertsitateko Biologia eta Fisiologia Integratzaile saileko ikertzaileek Aplysia californica itsas bareekin egin dituzte esperimentuak eta hauek agerian jarri dute oroimena gordetzeko mekanismo epigenetiko ez-sinaptiko bat egon daitekeela. Ikertzaileen lanak erakutsi du oroimenaren eredu sinaptikoa sinpleegia dela eta RNA ez-kodetzaileak eragindako aldaketa epigenetikoak ere, epe luzeko oroimen batzuen oinarrian egon daitezkeela iradoki du. Datu guztiak RNA-injekzio batez, barraskilo batetik bestera oroimena transferitzea lortu dute artikuluan.
Agian ez diguzu sinesten baina simaurra oso erabilgarria da…, animalia batzuentzat berebiziko betebeharra du satsak. Milaka animalia-espezie bizi dira simaurretik. Onthofagus generoko espezieek, esaterako, simaurra jaten dute, eta bi mila espezie baino gehiago ditu talde honek mundu osoan banatuta. Horietako bat seguru ezaguna egingo zaizuela: kakalardo pilotagilea. Kakalardo honek, esaterako, satsa erabiltzen du larbak elikatzeko eta larbak sortu aurretik egin dituen zuloetan sartzen du simaurra. Juan Ignacio Pérez eta Miren Bego Urrutia biologoen eskutik datorkigu istorio bitxi hau: Handi izatearen aldekoak (baita txiki izatearenak ere).
EkologiaBadira klima-aldaketari aurre egiteko energia berriztagarrien erabilera sustatzen dituzten herrialdeak. Esaterako, AEBn Kaliforniako estatuan azken urteotan inbertsio handiak egin dituzten eguzki-panelak ipintzeko etxebizitzetan, ondorioz, etxebizitzen %20ak dagoeneko eguzki-panelak ditu. Baina harago joanez bertako Gobernuak erabaki aitzindari bat hartu du: 2020. urtetik aurrera eraikitzen diren etxe berri guztietan eguzki-panelak ezarri beharko direla. Sustatu agerkarian eman digute honen berri.
Baina Kaliforniako Gobernuak hartutako erabakia ez da bakarra, egunotan tankera bertsuko erabakia hartu dute Costa Rican. Sustatun azaldu digutenez karbonorik gabeko herrialdea izateko erronka hartu dute bertan eta horretarako, 2020. urtetik aurrera debekatuta egongo dira erregai fosilak Costa Rican.
GenetikaKoldo Garcia ikertzaileak 10 gene ikertuenak zeintzuk diren plazaratu ditu azken asteotan. Behin zerrenda bukatuta galdera zehatz bat egiten digu genetistak: eta gainontzekoak zer? Izan ere, gizakiok 20.000 genetik gora ditugu eta oraindino ez dakigu zein den askoren funtzioa. Beraz, zerk eragiten du gene bat edo bestearen azterketa gauzatzea?
IngeniaritzaWashingtongo Unibertsitateko ingeniariek intsektu baten tamaina duen robot hegalari bat garatu dute. RoboFly du izena eta laser-izpi batekin funtzionatzen duen haririk gabeko robota da. Zirkuitu txiki bati esker laser energia elektrizitatean bihurtzen du eta honi esker hegoak martxan jartzen ditu RoboFlyk. Ikertzaileen esanetan hainbat aplikazio izango lituzke robot hegalariak, adibidez, baserri handietako laboreen hazkuntzari jarraipena egin, gas-ihesak antzematea, eta abar. Xehetasun guztiak Sustatu agerkarian: RoboFly, intsektu baten neurriko lehenengo robot hegalaria.
IngurumenaTurismoaren aztarna ekologikoa neurtu du nazioarteko ikertalde batek. Emaitza nabarmenak lortu dituzten ikerketarekin. Alde batetik, orain arte Lurraren berotzea dakarten gas isurien %2,5-%3 egozten zizkioten turismoari eta ikerketan kalkulatu dute %8 inguru eragiten dituela. Alegia, uste zena baino hiru aldiz gehiago. Bestalde, azpimarragarria da, hegaldiak direla turismoak kliman dakartzan ondorioen iturri nabarmenena. Etorkizunean areagotu egingo da eragin eta gizaldiaren erdi alderako gas isuri guztien %15 hegazkinek eragingo dituzte. Ikerketaren datuak eta hainbat informazioa Arantxa Iraola kazetariaren eskutik: Turismoa, ahantzi ezin den aldagaia.
Medikuntza eta osasunaZientziak ez du geldiunerik eta gure eguneroko zereginekin harreman duten hainbat kontuei ere so egiten dio. Esate baterako, arropak garbitzeko prozesuak aztertu dituzte zientzialariek eta Josu Lopez Gazpio kimikariak kontatu digunaren arabera, garbigailuan arroparen arteko mikroorganismo transferentziak gerta daitezke eta bakterio zein onddo patogenoen kopurua handitu egin daiteke arropa garbitu ondoren. Horrez gain argitu digu ere, garbigailu bera erabiltzen duten lagunen arteko mikroorganismo trukaketak ere gerta daitezkeela ikerketen arabera. Arropa garbitu aurretik komeni zaizu “Garbigailuen zikinkeria” artikulua tentuz irakurtzea.
Ziortza Guezuraga kazetariak Lucy Wills hematologoaren lana eta haren emaitzak ekarri dizkigu gogora asteon. Lucy Wills hematologoak faktore nutrizional bat aurkitu zuen legamian, haurdunaldian zeharreko anemia makrozitikoaren prebenitu eta lehengoratu egiten zuena. Baina legamiaren osagaietako batek anemia makrozitikoa sendatu eta prebenitzen zuela deskubritu zuen arren, Willsek ez zuen azido folikoa identifikatu. Xehetasun guztiak “Wills faktorea” artikuluan.
TeknologiaMassachusettseko Teknologia Institutuko (MIT) ikertzaileek sare sozialetan zabaldutako milioika mezu aztertu dituzte eta azterketaren ondorioetako bat garbia da: eguraldiak eragina dauka gure gogo-aldartean. Ikertzaileek diote klimak gure burua adierazteko dugun modua mugatzen duela. Adibidez, tenperatura altuak eta baxuak, prezipitazioak, hezetasun handiagoa edota hodeien handitzea, guztiek gizakiaren sentimenduen adierazpenean eragina dute. Juanma Gallegok ekarri digu gaia: Ofiziala da honezkero: eguraldi eskasak marmarti egiten gaitu eta eguraldi onak, zoriontsuago.
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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: Uxune Martinez, (@UxuneM) Euskampus Fundazioko Kultura Zientifikoko eta Berrikuntza Unitateko Zabalkunde Zientifikorako arduraduna da eta Zientzia Kaiera blogeko editorea.
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Naukas Bilbao 2017 – Javier de la Cueva: Proyecto Richfields, un ejemplo de proyecto 2020
En #Naukas17 nadie tuvo que hacer cola desde el día anterior para poder conseguir asiento. Ni nadie se quedó fuera… 2017 fue el año de la mudanza al gran Auditorium del Palacio Euskalduna, con más de 2000 plazas. Los días 15 y 16 de septiembre la gente lo llenó para un maratón de ciencia y humor.
Los proyectos Horizon 2020 son proyectos de integración europeos en los que participan instituciones y empresas de varios países. Javier de la Cueva, usando el ejemplo del proyecto Richfields, reflexiona sobre lo que estos proyectos enseñan sobre la investigación y los investigadores en Europa.
Javier de la Cueva: Proyecto Richfields: Un ejemplo de Horizon 2020Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por eitb.eus
El artículo Naukas Bilbao 2017 – Javier de la Cueva: Proyecto Richfields, un ejemplo de proyecto 2020 se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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Ezjaintasunaren kartografia #216
Zergatik argitaratzen dituzte zientzialariek artikuluak elkarrekin eta ez bakoitzak berea? Galdera txoroa eman dezake, baina ez da. Jesús Zamora Bonilla: On scientific co-authorship (1): Why do scientists publish together?
Itxurak egiteko kontsumitzea ohikoa da. Eta azkenean… Conspicuous consumption: competitive vs monopolistic markets, José Luis Ferreiraren artikulua
Organismo bizi baten prozesu biokimiko normaletan eraginik ez duten erreakzioak bioortogonal deitzen dira. Hona DIPCko jendeak egiten duena: Bioorthogonal catalytic activation of anticancer metal complexes
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Estimación del umbral de lactato usando ‘machine learning’
El umbral de lactato es considerado una variable fisiológica de gran utilidad tanto para estimar el rendimiento de atletas de resistencia como para apoyar la prescripción de sus entrenamientos. Una investigación llevada a cabo por los grupos de investigación GCIS de la Escuela de Ingeniería de Bilbao y el Departamento de Fisiología de la UP/EHU propone un sistema para calcularlo de manera no invasiva y accesible.
Hasta ahora se han propuesto múltiples métodos para calcular el umbral de lactato. Algunos de ellos se basan en la utilización de equipamiento especializado y/o personal cualificado para su cálculo; otros utilizan test de campo para estimarlo. Mientras que los primeros son costosos y poco accesibles, los segundos no consiguen alcanzar la fiabilidad necesaria para su aplicación. Es precisamente aquí donde se sitúa este proyecto desarrollado en la UPV/EHU, con el objetivo de crear un sistema accesible, no invasivo y fiable que ayude a la toma de decisiones del atleta y/o entrenador.
Para ello, en esta investigación se ha propuesto un sistema de aprendizaje automático que encuentra la relación entre variables fisiológicas fácilmente medibles y el umbral de lactato. De esta manera, por medio de la relación aprendida, el sistema es capaz de estimar el umbral de lactato de nuevos atletas.
Para desarrollar este sistema, el proyecto ha contado con una muestra de más de 140 corredores de diferentes niveles y características, de manera que representa lo mejor posible la población objetivo de atletas recreacionales de resistencia.
“El principal objetivo del proyecto es crear un sistema que realmente sea aplicable y útil para atletas y entrenadores. Por lo tanto, pretende ser una herramienta de apoyo a la toma de decisiones que sea fácil de integrar en la caja de herramientas del entrenador o del atleta, para que pueda utilizarlo como complemento a su conocimiento”, explica Urtats Etxegarai.
En un sistema tan complejo como el cuerpo humano, las diferencias interindividuales son grandes, incluso dentro de lo que a priori puede parecer una población bien definida como los atletas recreacionales de resistencia. Es por ello que, el principal reto de este proyecto es conseguir un sistema válido para una población tan diversa.
Dado que la información recogida en una base de datos es siempre limitada, la capacidad de aprendizaje está igualmente limitada. “El planteamiento que hacemos en este proyecto es utilizar esta información para conseguir nuestro objetivo principal, la fiabilidad. En igualdad de condiciones, los modelos más simples son más probables de ser ciertos y es por ello que en este primer trabajo hemos centrado nuestros esfuerzos en crear un modelo lo más simple posible que obtuviese resultados satisfactorios”, añade Etxegarai.
Así, los resultados muestran que son capaces de estimar el umbral de lactato dentro de los límites establecidos con un 89% de acierto, todo ello utilizando un modelo relativamente simple.
El grupo trabaja actualmente en validar este primer modelo e implementarlo, en colaboración con la empresa Grupo Campus S.L. para crear un primer producto funcional. A continuación, tratarán de mejorar la fiabilidad del sistema creando modelos personalizados.
Referencia:
Etxegarai, Urtats;, Portillo, Eva; Irazusta, Jon; Arriandiaga, Ander; Cabanes, Itziar (2018) Estimation of lactate threshold with machine learning techniques in recreational runners Applied Soft Computing (2018) doi: 10.1016/j.asoc.2017.11.036.
Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa
El artículo Estimación del umbral de lactato usando ‘machine learning’ se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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