Ada Yonath (1939- ): Erribosomaren egitura deskodetzea amets zuen emakumea
1. irudia: Ada Yonath kristalografoa lanean laborategian. (Argazkia: Wikimedia)
Tortolosa baten itxura dute erribosomek lehen begi-kolpean. Barruan, labirinto amaigabea. RNAz eta proteinaz osatuta daude, eta zelula guztietan aurkitzen dira, espermatozoideetan izan ezik. Hala, zelula prokariotoetan (bakterioak, adibidez) zein eukariotoetan aurki daitezke, azken hauetan, egia da, handiagoak direla eta osagai gehiago dituztela. Oso garrantzitsua da egiten duten lana; ezinbesteko prozesu batean parte hartzen baitute, proteinen sintesian, alegia. DNAn dagoen kode genetikoa RNA mezularira (RNAm) igarotzen da RNA polimerasari esker –transkripzioa deritzo honi–. Horren ondotik, erribosomak RNAm horrek dakarren informazioa irakurri eta itzulpena egiten du. Azkenik, erribonukleotido sekuentzia batek aminoazido sekuentzia bat osatzen du, proteina, hain zuzen ere.
2009an Kimikako Nobel Saria jaso zuen Ada Yonath kristalografoak, Venkatraman Ramakrishnan eta Thomas A. Steitz lankideekin batera erribosomaren egitura eta funtzioen inguruan egindako ikerketengatik. Egitura biologikoetan kristalografia aztertzeko teknika berri bat sortu zuen: krio bio-kristalografia. Horri esker, hiru dimentsioko erribosoma sortzea erdietsi zuen eta hala, organulu horren tunela ezagutu zuen, baita proteinaren luzatze prozesua, sinkronizazioa, zelula barneko erregulazioa eta trafikoa ahalbidetzen duten elementuen dinamika ere.
Ametsetik errealitateraAda Yonath Jerusalemen jaio zen, 1939an. Bere gurasoek Poloniatik emigratu zuten Israelera. Bertan, janari-denda bat ireki zuten. Haien egoera ekonomikoa ez zen ona, dendak ez zuen diru-sarrera handirik ematen. Halere, eskola ospetsu batera bidali zuten Ada. Bere aita hil zenean, etxez aldatu ziren, Tel Avivera joan ziren bizitzera. Bertan, Tichon Hadash eskolan izena eman zuen. Haren amak ezin zuenez matrikula ordaindu, Adak matematika klaseak eman zituen matrikulatu ahal izateko.
Horren ondotik, Jerusalemera itzuli zen berriz eta kimikan graduatu zen Hebrear Unibertsitatean, 1962an. Bi urte geroago, biokimikako masterra lortu zuen. 1968an, Wizmann Institutuan doktoregoa egin zuen. Bertan, kolagenoaren egituraren inguruan X izpien kristalografia ikasketak egiteko abagunea izan zuen. Doktoretza ondoko ikasketak Massachusettseko Teknologia Institutuan (MIT) eta Carnegie Mellon Unibertsitatean (Pensylvannia) egin zituen, prestigiotsuak biak. Bietan ala bietan, proteinen kristalografia ikertzen hasi zen.
2. irudia: Ada Yonath haren ikerketa-taldeko kideekin Grenoblen dagoen Sinkrotroi Erradiazioen Laborategi Europarrean (ESRF) (Argazkia: Micheline Pelletier/Corbis)
1970ean, proteinen kristalografia laborategi bat sortu zuen Israelen estreinakoz. Hortik aurrera, erribosomak izan zituen aztergai zenbait zentrotan, hala nola Max Planck Institutuko egitura molekular genetikoko sail batean (Hamburg, Alemania) eta Wizmann Institutuan –ikerketa-talde biak Yonathek gidatu zituen–. 1980an, bi leku horietan lanean ari zela, lehendabiziko erribosoma mikrokristala sortu zuen 25.000 saiakera egin ostean. Halaber, erribosomak hobeto ezagutzeko teknika berri bat garatu zuen: krio bio-kristalografia; hasiera batean zientzialari askok kritikatu eta ukatu zutena. Zertan datza teknika hori? Nitrogeno likidoak kristalak hozten ditu, difrakzio makina baten bidez. Hala, bere izaera kristalografikoa mantentzen da. Teknika horren bitartez, Yonathek erribosomaren egitura ezagutu zuen. 2000-2001 bitartean, bakterioaren erribosoma baten bi zatiko egitura hiru dimentsiotan egitea lortu zuen.
Erribosomaren egitura ikertu nahi zuela erabaki zuenean, bere lankideek ameslari hutsa zela esan zioten. Yonathek behin adierazi zuen moduan: “Nire bizitza guztian zehar esperimentuak egin ditut, kuriositate hutsez. Behin etxeko balkoiaren garaiera neurtu nahian nenbilela, lurrera erori eta beso bat apurtu nuen”. Ameslaria izatea ez da gauza txarra, amets horri lana eta ahalegina gehituz gero. Ada Yonathek hori bera egin zuen, ezinbestean zientzia zuelako amets:
“Zientzian buru-belarri aritzea plazera da; ezagutza berriak sortzen ditu eta gizateria garatzea ahalbidetzen du. Maite dudana egiten badut, pertsona hobea izango naizela pentsatzen dut”.
Egun, biologia estrukturala irakasten du Weizmann Institutuan. Erribosomen ikerketan dihardu; bidenabar, antibiotikoek organulu horietan nola jokatzen duten aztertuz.
Iturriak:
- Encyclopædia Britannica: Ada Yonath
- Mujeres con Ciencia: Ada E. Yonath: “La ciencia es la fuerza para el futuro”
- Nobel Prize: Ada E. Yonath
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Egileaz: Uxue Razkin Deiako kazetaria da.
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Crónica de la 2ª jornada “Las pruebas de la educación”
Después el éxito de la primera edición de la jornada “Las pruebas de la educación”, el pasado 2 de febrero tuvo lugar la segunda edición de ésta jornada que nuevamente completó aforo.
La jornada busca generar debate sobre cuestiones que afectan a la educación, desde el sistema educativo hasta los métodos de aprendizaje en auge, pasando por los problemas de aplicación de los distintos programas o las técnicas y herramientas con los que hacer frente a los problemas cognitivos de los alumnos. Y todo ello basándose en la evidencia científica disponible al respecto.
Problemas de aprendizaje
El encargado de abrir la jornada fue José Ramón Alonso, quien trató el tema del autismo en la educación. Tras explicar que el déficit de la interacción social y los patrones de comportamiento restringidos y repetitivos son las principales características de los trastornos del espectro autista, el ponente pasó a dar una serie de consejos para los profesores de estos alumnos.
Entre ellos, ayudar al niño a desarrollar estrategias y habilidades para comunicarse o adaptar la enseñanza a las peculiaridades del aprendizaje del niño. Dirigirse al niño en primera persona e individualmente o hacer preguntas cerradas en lugar de abiertas son algunas de las adaptaciones que el profesorado puede aplicar para facilitar el día a día a los alumnos con trastorno del espectro autista.
Por otro lado, un trastorno de aprendizaje común en el aula es la dislexia, que crea dificultades de lectura en los alumnos que lo padecen. Joana Acha describió la base fonológica del trastorno acreditada por la neurociencia. En la actualidad hay muchos métodos que aseguran ayudar con la dislexia: el método Tomatis, el Brain Gym, el método Doman o la kinesiología. Ninguno de ellos está avalado por la evidencia científica.
En el caso de la dislexia lo probado científicamente es de base fonológica, ya que se ha demostrado que trabajar habilidades como el conocimiento fonológico, la asociación sonido-letra o la adquisición del léxico visual, entre otras, tienen un efecto positivo.
Deberes, evaluación y eficacia
¿Sirven para algo los deberes? ¿Qué utilidad tienen las evaluaciones? Son dos de las cuestiones a la orden del día en el ámbito educativo y que han provocado posturas muy encontradas, hasta llegar a la huelga de deberes. La psicóloga Marta Ferrero fue la encargada de presentar las pruebas científicas al respecto.
Y lo cierto es que, pese a la mala fama que tienen últimamente, las pruebas científicas avalan tanto los deberes como las evaluaciones. Según las investigaciones, la evaluación no solo sirve para valorar, sino que favorece el aprendizaje y fomenta el estudio: cuantas más evaluaciones (recuperación de información, no solo exámenes con nota) más sesiones de estudio. No solo eso, también ayuda a detectar las lagunas de conocimiento en el aprendizaje.
En el caso de los deberes la conclusión es clara: los deberes aportan beneficios a todos los alumnos. Pero no cualquier tipo de deberes. Según explicó la ponente, los deberes han de mandarse con un propósito y también es importante que en los hogares se cree un espacio y una rutina para hacerlos. Finalmente, Ferrero presentó las dificultades deseables1 (concepto enmarcado en la Teoría del Desuso, de Bjork y Bjork2) como método de enseñanza.
Este método está basado en el funcionamiento de la memoria, que es precisamente el tema que trató el psicólogo Joaquín Morís. Al principio de su ponencia el psicólogo sentó la base de que todo aprendizaje implica memoria y que memoria no es igual a aprender de memoria.
Según explicó Moris, cuanto más accesible una habilidad, menor aprendizaje. Y es que entra en juego la ilusión de la fluidez: “si estoy haciendo bien la tarea, cómo no voy a estar aprendiendo”. De ahí que las dificultades deseables sean un método para mejorar el aprendizaje.
Por supuesto, el aprendizaje se da en el contexto de un sistema educativo concreto que también influye. La filóloga Inger Enkvist presentó el caso del sistema educativo sueco, que instauró la escuela educativa única o de base. En ella los profesores tenían 5 consignas: motivación, actividad, concreción, individualización y colaboración. El sistema concatenó reformas y leyes educativas y en la década de los ochenta prácticamente desaparecieron las notas, un alumno recibía su primera nota a los 15 años. Se trata de un sistema que, según la ponente, además de no contar con el beneplácito del profesorado, no obtuvo los resultados esperados.
Además del sistema educativo, los distintos centros también tienen un gran impacto en la educación. Es de lo que trató la ponencia de Beronika Azpillaga, quien forma parte de un grupo que investiga la eficacia de distintos centros escolares en el País Vasco y analiza las características de aquellos con mejores resultados.
Entre las claves de los centros eficaces destacó el seguimiento y las tutorías fuertes, la atención a la diversidad y la importancia de un buen equipo humano. En esta ocasión trajo la segunda parte de la investigación que junto a Luis Lizasoain presentó en la anterior edición de la jornada.
En la charla-coloquio final se pusieron de manifiesto algunos de los problemas a los que se enfrenta la educación en la actualidad. Entre ellos destacó la distancia existente entre la investigación y la docencia y la dificultad del profesorado para acceder e interpretar correctamente investigaciones científicas relevantes de su campo. Debido a este cisma, es frecuente que los profesores se dejen llevar por metodologías que se ponen de moda a pesar de carecer de base científica y que, preocupantemente, en muchas ocasiones provienen de fuentes fiables.
De ahí que se subrayase la importancia de dotar a los profesores de las aptitudes y herramientas adecuadas para que puedan discernir entre metodologías eficaces y científicamente probadas y metodologías sin base alguna.
Referencias:
1Bjork, R.A. (1994) Memory and metamemory considerations in the training of human beings. In J. Metcalfe &A. Shimamura (Eds.), Metacognition: Knowing about Knowing (pp. 185-205) Cambridge, MA:MIT Press.
2 Bjork, E. L., & Bjork, R. A. (2014). Making things hard on yourself, but in a good way: Creating desirable difficulties to enhance learning. In M. A. Gernsbacher and J. Pomerantz (Eds.), Psychology and the real world: Essays illustrating fundamental contributions to society (2nd edition). (pp. 59-68). New York: Worth.
Sobre la autora: Ziortza Guezuraga, periodista, es colaboradora de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU
El artículo Crónica de la 2ª jornada “Las pruebas de la educación” se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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Gaitasun kognitiboen aplikazioa 5G sareetako kontrol eta kudeaketa mailetan
Beraz, 5G sistemen ezaugarri berritzaile bat, aurreko arkitekturekin konparatuta, datu eta kontrol mailen bereizketa da. Sare elementuen hardware eta software funtzioen desakoplamendua bai logikoki bai fisikoki burutzen da hurrengo helburuekin: hedapen eta eguneratze prozesu koste-eraginkorrak, eskaeraren araberako denbora errealean egin daiteken sare konfigurazio eta optimizazio automatikoa, koste eraginkortasuna eta sare baliabideen berkokapena.
Desakoplamendu hau hiru teknologiatan oinarritzen da: sarearen softwarizazioa, birtualizazioa eta cloud konputazioa. Aurresandako teknologia gaitzaileak batzean, 5G sareen kudeaketa/kontrol maila orokorrean hiru azpimaila definitu daitezke:
i) zerbitzuen konfigurazioa kudeatzeko.
ii) zerbitzu hauen bizi zikloa kontrolatzeko.
iii) hardware baliabideen banaketa antolatzeko.
Egoera konplexu honetan, ziklo kognitiboek kudeatzaile ezberdinen erabaki prozesuan lagundu dezakete, azpimaila bakoitzeko baliabideak optimizatzeko helburuarekin, bai oinarri-estazioetako baliabideen erabilera eraginkorra eta jasangarria sustatzeko, eta baita cloudean burutzen diren atazak optimizatu eta kudeatzeko ere. Haririk gabeko sareei gaitasun kognitiboez hornitzeak bere funtzionamenduan sortzen den kudeaketa eta kontrol informazioa ustiatzea posible egiten du. Horrela, egoera lokalari buruzko ezagutza ondorioztatu eta ustiatu daiteke etekin globala handitzeko.
Lan honek ziklo kognitibo zentralizatu eta banatuen erabilera konbinatua aztertzen du 5G sareen maila ezberdinetan parte hartuz. Alde batetik, birtualizazio teknologiarekin erlazionatuta dauden azpimaila bakoitzeko kudeatzaileak bere menpe dauden baliabideen antolaketa bere kabuz egin dezake. Horretarako, ziklo kognitibo bateratu bat erabili daiteke. Modulu bakoitzak inguruko datu lokalak jaso eta bertan prozesatzen dira erabaki egokienak hartzeko.
Bestalde, cloud teknologiaren filosofia eredu kognitibo banatu batekin dator batera hobeto. Horrelako ereduak oinarri-estazioan sortutako operazio lokalaren informazioa behatu eta biltzen dute geroago era heuristikoan prozesatu eta jakintza berria ateratzeko. Emaitza bezala, erabaki erregela berriak sortu eta erabaki osagaietan gordetzen dira hurrengo iterazioetan erabiltzeko. Funtzionamendu modu honek latentzia baxua, ingurune-jakintza, data zirkulazio minimizatua eta sare pilaketa murriztua indartzen ditu.
Bi ideia hauek batuz, 5G sareen kudeaketa/kontrol azpimaila bakoitzean jarduten duten erabaki-moduluetan ziklo kognitibo bat inplementatzen da. Modulu hauek era askean jardun dezakete modu bateratu baten, baina bere operazioa beharrezkoa denean eguneratua izan daiteke goiko mailetako jakintza baliagarria gehituz. Horretarako, cloud teknologia erabiliz, ziklo kognitibo banatuak inplementatu daitezke azpimailen arteko lotura egiteko.
Ondorioz, ertz-lausotu efektua lortzen da: maila baxuko ziklo kognitibo banatuak erabaki logika erabiltzailearen aldirian mantentzen du. Baina, era berean, operazio informazio baliagarria cloud zerbitzarietara igotzen da. Honela, bi zentzuko efektu glokala lortzen da: lehenbizi, erabaki mudulu barruan inplementatutako ziklo kognitiboak informazio lokalarekin soilik funtzionatu dezake, goiko azpimailetan dagoen motore kognitiboa elikatzen du, sarearen errendimenduaren hobekuntza globala lortuz. Aldiz, motorearen jakintza emaitzak azpiko mailako ikasketa eskema ere berkonfiguratzen du, geroko laginentzat erabaki zorrotzagoak eskainiz. Horrela, maila anizkuneko ziklo kognitiboak sare ertzaren eta cloud ingurunearen arteko elkarreragiketa bermatzen du, bi paradigmak banatzen dituen lerroa lausotuz: irrati eragiketa zentralizatua eta ertzeko zerbitzu mugikorrak.
Artikuluaren fitxa:- Aldizkaria: Ekaia
- Zenbakia: Ekaia 31
- Artikuluaren izena: Gaitasun kognitiboen aplikazioa 5G sareetako kontrol eta kudeaketa mailetan
- Laburpena: Hurrengo belaunaldiko sareen kudeaketak eskakizun erronkariei aurre egin behar izango die goraka ari diren teknologia gaitzaileen aplikazioaren bitartez. Horrelako kudeaketa-egoera konplexuan, adimen artifizialaren erabilpena ziklo kognitibo gisa erreminta ezberdintzaile eta ahaltsua bilaka daiteke sistemaren errendimendu orokorra hobetzeko. Lan honek cloudean oinarritutako maila anitzeko ziklo kognitiboa aurkezten du, 5G arkitekturaren kontrol- eta kudeaketa-atazak bermatzeko. Eredu berriztatzaile honek eskema kognitibo zentralizatu eta banatuak konbinatzen ditu modulu erabakitzaileetan sare-arkitekturaren maila ezberdinetan, ertzaren eta cloud ingurunearen arteko elkarreragina sustatzeko.
- Egileak: Bego Blanco, Jose Oscar Fajardo, Fidel Liberal, Ianire Taboada.
- Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
- ISSN: 0214-9001
- Orrialdeak: 145-156
- DOI: 10.1387/ekaia.16366
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Egileez: Bego Blanco, Jose Oscar Fajardo, Fidel Liberal, Ianire Taboada, UPV/EHUko Bilboko Ingeniaritza Eskolakoak dira.
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Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.
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La ciencia y la tentación de la narrativa
La publicación en 1610 del “Sidereus nuncius” de Gaileo contenía mapas de la Luna con montañas y planicies que echaban por tierra la visión del universo aristotélica y las narrativas asociadas. En 1651 Franceso Grimaldi dibujaba este mapa a las órdenes de Giovanni Battista Riccioli, sacerdote jesuita, en el que éste bautizaba los accidentes geográficos lunares con nombres que aún se usan hoy día.
La gran tragedia de la ciencia, decía Thomas Henry Huxley con considerable ironía, es el asesinato de una hermosa hipótesis a manos de un repugnante dato. Y es algo mucho más común de lo que imaginamos: innumerales, intrincadas, preciosas y espectacularmente explicativas hipótesis resultan cada día dañadas, heridas o destruidas por la súbita aparición en escena de un feo y aparentemente insignificante dato que sin embargo se convierte en su victimario y ejecutor. Porque no importa lo atractiva que pueda parecer una hipótesis ni la potencia de su capacidad explicativa, no hay explicación o teoría de funcionamiento de un fenómeno natural que pueda resistir a la imposibilidad de explicar un dato fehaciente.
El fenómeno está especialmente extendido en biología por culpa de la inagotable y feroz creatividad chapucera de la evolución por selección natural. Es común que un intrincado y complejo fenómeno que se podría explicar por la elegante interacción de un puñado de reglas comprensibles y sencillas resulte funcionar a base de ad hocs, como una sucesión de parches colocados unos sobre otros empleando los materiales menos convenientes y usando las combinaciones menos elegantes. La naturaleza suele utilizar lo que funciona y tiene a mano aunque la solución no sea la más económica o racional, y así es común que las redes genéticas que controlan un fenómeno usen absurdas combinaciones y extraños ciclos de control, o que una adaptación morfológica provoque situaciones carentes de lógica como el nervio faríngeo recurrente de la jirafa, que llega a alcanzar los 5 m de longitud para cubrir una distancia mucho menor. Ante este tipo de datos y hechos reales cualquier hipótesis alambicada y hermosa puede resultar más que perjudicada.
En el fondo se trata de uno de los muchos problemas que traen ’de fábrica’ los cerebros humanos a la hora de entender el universo que nos rodea; esos defectos del intelecto que tanto nos dificultan pensar con absoluta claridad. Porque para nuestra forma de pensar no hay nada más intoxicador y atrayente que una buena historia; nos gusta tanto una narrativa clara, elegante y sencilla que somos incapaces de resistirnos a la tentación y no sólo creemos en ella, sino que si es necesario la ‘ajustamos’ un poco si no encaja con los datos.
Las narrativas, las buenas historias, actúan sobre la mente humana como un virus: la colonizan, la invaden y la emplean para reproducirse transmitiéndose a otras mentes. Los cuentos y las narraciones nos gustan tanto que existen industrias multimillonarias dedicadas a ellos, desde los medios al cine, y la creación y mantenimiento de narrativas forma parte clave de nuestra política y de nuestra sociedad. El periplo del héroe, también llamado el monomito, es el arquetipo básico de buena parte de nuestras historias y su ubicuidad y persistencia demuestra la potencia que la narración tiene sobre nosotros. Las buenas historias, que cuanto están bien narradas son capaces de esconder sus propios fallos y debilidades, ejercen tan poderosa influencia sobre nuestra mente como para resultar peligrosas.
Este peligro se refiere sobre todo a la interacción entre las historias y la realidad, algo que ocurre en ciencia todo el tiempo. Los científicos son humanos por tanto sus mentes funcionan con historias; una buena teoría o una buena hipótesis no es más que una buena historia que explica una serie de fenómenos y los integra en un todo comprensible. Cualquier estudiosos de la realidad tenderá a construir una narrativa con lo que contempla, una historia que le ayude a comprender de qué manera aspectos aparentemente diferentes son en realidad facetas distintas de un fenómeno subyacente más fácil de comprender. En ese sentido la emisión de hipótesis y la creación de teorías no se diferencia en exceso de la creación de mitos o de narraciones; teorizar no está tan lejos de la literatura o del arte como pudiésemos imaginar.
Pero en la ciencia hay un paso más que resulta vital: confrontar nuestras preciosas narrativas hipotéticas, esas creaciones del intelecto cargadas de lógica y elegancia, con la cruda realidad. Donde a menudo las bellas hipótesis que podrían explicarlo todo de un modo sencillo y elegante resultan evisceradas porque a pesar de todo su poder explicativo resultan ser incapaces de explicar un simple dato. Toda la creatividad humana, toda la estructura del viaje heroico, todo el afán de simplicidad belleza de una hermosa hipótesis quedan en nada cuando esa explicación no es capaz de enfrentarse a un hecho. La narración nada tiene que hacer si la historia que estamos contando no puede explicar lo que de verdad sucede en ese experimento, en ese detalle anatómico, en ese detector.
Y de este modo las más bellas narrativas de la ciencia se pierden y desaparecen, y carreras científicas enteras llegan a un brusco final cuando aparecen datos que masacran sin piedad su capacidad explicativa. Porque los cerebros de los humano somos muy vulnerables al poder de las historias, pero en ciencia una buena narración no es suficiente.
Sobre el autor: José Cervera (@Retiario) es periodista especializado en ciencia y tecnología y da clases de periodismo digital.
El artículo La ciencia y la tentación de la narrativa se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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Juan Ignacio Pérez eta Miren Bego Urrutia Igeri egiten, lasterka egiten, hegan egiten ———————————————————————————————————–
Narra-txakurrek iraupen luzeko lasterketetan hartzen dute parte (hiru egunetik bi asterainokoak, zenbait orduko atsedenak barne) eta oso arau termiko gogorren menpe egiten dute korrika, 0 °C azpitik beti. Lasterka egiten duten bitartean, metabolismo aerobiko gorenaren erdia da mantentzen duten maila metabolikoa.
Irudia: Ahalmen metaboliko izugarria dute narra-txakurrek.
Edozein erresistentzia-ariketaz ari garenean, bihotzaren funtzionamendua da burura datorkigun lehen kontuetako bat. Malgutasun izugarria du narra-txakurren bihotzak; horren erakusle argiak dira ondoko datu hauek: lo dauden txakurren bihotz-taupadaren maiztasuna 40-60 min-1-koa den artean, 80-100 min-1-ko baliora igotzen da ibilian doazen txakurretan. Lasterketa aurreko urduritasunaren ondorioz 100-150 min-1-ra igotzen da eta 300 min-1-raino lasterka egiten dutenean. Bihotz-taupadaren datu horiek harrigarriak dira. Ikus dezagun zergatik.
Kontuan hartzen badugu txakur horien pisua gutxi gorabehera 25 kg-koa dela, atsedenaldiari dagozkion frekuentzien baliokidea 30-45 min-1-koa izango litzateke 75 kg-ko gizabanako batean[1]. Horiexek dira, hain zuzen ere, iraupen luzeko probetako kirolari onek atseden-egoeran dituzten bihotz-taupadak. Beraz, atseden-egoerari erreparatzen badiogu, kirolari on horien antzeko funtzionamendua du narra-txakurren bihotzak.
Kontuak, baina, oso desberdinak dira korrika dabiltzanean duten taupaden maiztasunari (300 min-1) dagokionez. Lehenago egin dugun eragiketa bera eginez, 75 kg-ko txakur bati legokiokeen maiztasuna kalkulatu dugu: 225 min-1-koa izango litzateke. Oso altua da, bai. Izan ere, iraupen luzeko probetako kirolari onenen muga aerobikoa 180 min-1-ko bihotz-maiztasunaren inguruan dago; horrek esan nahi du hortik gora metabolismoaren bide anaerobikoak aktibatu behar direla beharrezkoa den energia-emaria (ATP) ekoitzi ahal izateko. Baina txakurrei ez zaie horrelakorik gertatzen. Egon ere, urrun daude muga horretatik, zeren, lehenago esan dugun bezala, metabolismo aerobiko gorenaren erdia baita korrika egiten ari diren artean mantentzen duten maila metabolikoa.
Horrek esan nahi du narra-txakurrek ahalmen metaboliko ikaragarria dutela. Lasterka ari diren artean indar handia garatzen dute eta, hala ere, urrun daude garatu dezaketen indar handienetik. Bihotzaren malgutasuna gakoa da ahalegin luze eta handiak egin ahal izateko, baina, aurrerago ikusiko dugunez, ez da gako bakarra.
[1] Animalia handiek txikiek baino bihotz-maiztasun apalagoa dute. Bihotz-taupadaren (f) eta tamainaren (W) arteko harremana ezaguna da eta f1=f2(W1/W2)-0’25 ekuazioa erabiliz kalkula daiteke W1 masa duen animalia baten bihotz-taupada (f1), beste animalia baten masa (W2) eta bihotz-taupada (f2) ezagunak badira.
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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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Los vacíos cósmicos y la estructura del universo
Imagen en infrarrojo del espacio profundo tomada por el Telescopio Espacial Hubble
Cuando pensamos en el universo en su conjunto imaginamos una cantidad enorme de galaxias. De hecho, las galaxias son lo más estudiado por los astrónomos para comprender el universo en su conjunto. Sin embargo, los investigadores están descubriendo que hay mucho que aprender de los vacíos cósmicos: franjas de espacio mayormente vacío, tan grandes que la luz tarda cientos de millones de años en atravesarlos.
La temperatura y la presión del gas presente en los huecos podría, por ejemplo, proporcionar pistas sobre cómo la energía circula a través del cosmos. Un equipo de investigadores encabezado por David Alonso, de la Universidad de Oxford (Reino Unido), han dado uno de los primeros pasos para determinar estas propiedades del gas mediante el análisis de cómo el gas distorsiona la luz del Universo primitivo.
El fondo cósmico de microondas (FCM) es la primera luz que se libera en el universo, aproximadamente 380,000 años después del Big Bang. El gas intergaláctico aumenta la energía de los fotones del FCM, y esta distorsión es una poderosa herramienta para estudiar los cúmulos de galaxias. Pero nadie la ha usado para estudiar los vacíos cósmicos. El equipo de Alonso combinó mapas del FCM con imágenes de 774 vacíos cósmicos. A partir de ahí los investigadores dedujeron las propiedades del gas en cada vacío comparando de la energía medida de los fotones del FCM con modelos de la presión electrónica en los vacíos.
De esta forma los astrofísicos descubrieron que la presión es menor que el promedio cósmico. Este resultado no es sorprendente, dado que poco se puede esperar que suceda en un vacío, y puede significar que los vacíos evolucionaron pasivamente conforme aumentaba la edad del Universo.
Pero hay indicios en los datos de que el gas podría estar más caliente de lo esperado. Si este hallazgo se confirmase, podría ser una señal de que los poderosos chorros emitidos por los agujeros negros supermasivos bombeen energía al gas intergaláctico y ayuden de esta manera a dar forma al universo. La resolución de este problema tendrá que esperar varios años hasta que se disponga de telescopios más potentes, como el Observatorio Simons en Chile.
Referencia:
David Alonso, J. Colin Hill, Renée Hložek, and David N. Spergel (2018) Measurement of the thermal Sunyaev-Zel’dovich effect around cosmic voids Physical Review D doi: 10.1103/PhysRevD.97.063514
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
El artículo Los vacíos cósmicos y la estructura del universo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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Alexandre Grothendieck, el genio rebelde
En una conversación matemática, alguien sugirió a Grothendieck que debería considerar un número primo particular. “¿Te refieres a un número concreto?”, contestó Grothendieck. La otra persona replicó “Sí, un número primo concreto”. Grotendieck sugirió: “De acuerdo, tomemos el 57”.
Allyn Jackson en [2], página 1196.
El 57 se conoce desde entonces como “el número primo de Grothendieck”: por cierto, no es primo, ya que 57 = 3 x 19…
Alexandre Grothendieck. Fuente: Wikimedia Commons.
Alexandre Grothendieck nació el 28 de marzo de 1928. Su madre, Hanka Grothendieck (1900-1957), era periodista, y su padre, Sascha Schapiro (1889-1942), un fotógrafo ruso, judío y militante anarquista.
Entre 1934 y 1939, Hanka y Sascha se unieron a los anarquistas en la Guerra Civil Española, dejando a su hijo a cargo de unos conocidos en Hamburgo. Tras reunirse con sus padres en el sur de Francia, Sascha fue recluido en el campo de internamiento de Vernet y transferido después al de Auschwitz, en el que fue asesinado. Hanka y Alexandre fueron enviados al campo de internamiento de Rieucros, después al de Brens en 1942. Con ayuda de una asociación protestante cuya misión era la de salvar niños judíos, se evadieron para evitar la deportación y la muerte.
Al acabar la guerra, Alexandre comenzó sus estudios de matemáticas en Montpellier. Laurent Schwartz (1915-2002) y Jean Dieudonné (1906-1992) fueron sus directores de tesis (Produits tensoriels topologiques et espaces nucleaires, 1953). Al conocerle, entregaron a su nuevo alumno un listado de catorce problemas que consideraban como un vasto programa de trabajo para varios años, y le pidieron que eligiera uno de ellos. Algunos meses más tarde, Alexandre fue a ver a sus directores habiendo resuelto los catorce problemas: la leyenda acababa de comenzar.
En la primera parte de su carrera, Grothendieck trabajó en análisis funcional y, a pesar de los grandes aportes en esta área, sus posteriores trabajos en geometría algebraica, teoría K y álgebra homológica son los que le dieron la fama.
En 1966 fue galardonado con la Medalla Fields, pero por razones políticas se negó a acudir a Moscú a recoger su premio. Fue el primero de una serie de reconocimientos y posicionamientos políticos que le alejaron sin remedio de la comunidad científica. En 1977 se le concedió la Medalla Émile Picard de la Academia de Ciencias de París, que subastó para donar el dinero al gobierno de Vietnam del Norte. En 1988 se le concedió el Premio Crafoord de la Real Academia Sueca de Ciencias (junto a su alumno Pierre Deligne) y lo rechazó, argumentando que no necesitaba ni el dinero ni los honores.
Carta en la que Grothendieck renuncia a toda utilización comercial de sus obras, 2010. Fuemte: Secret Blogging Seminar
Apátrida, pacifista, ecologista, y muy influenciado por el movimiento hippy, Alexandre Grothendieck fue un genio de las matemáticas, con una personalidad indomable. Falleció el 13 de noviembre de 2014. En las referencias recomendadas puede conocerse más sobre su vida y su obra.
Como topóloga, no he podido resistirme a reproducir estas palabras de Alexandre Grothendieck extraídas de su Récoltes et Semailles, Réflexions et témoignage sur un passé de mathématicien. Eneste largo texto, producto de profundas meditaciones realizadas durante años y nunca publicado, el matemático pasaba revista a su obra científica y analizaba el entorno matemático con, en algunas ocasiones, una mirada muy crítica.
La noción de “espacio” es sin duda uno de las más antiguas en matemáticas. Es tan fundamental en nuestra aprehensión “geométrica” del mundo que ha permanecido más o menos tácita durante más de dos milenios. Es a lo largo del pasado siglo cuando esta noción ha conseguido desprenderse, gradualmente, del dominio tiránico de la percepción inmediata (de un único y mismo “espacio” que nos rodea), y de su teorización tradicional (“euclidiana”) para adquirir su autonomía y su dinámica propias. Hoy en día, es una de las pocas nociones universales y más comúnmente utilizadas en matemáticas, sin duda familiar para cualquier matemático sin excepción. Además, es una noción proteiforme donde las haya, con cientos y miles de caras, dependiendo del tipo de estructuras que se incorporen a estos espacios, desde las más ricas (como las venerables estructuras “euclidianas” o las estructuras “afines” y “proyectivas”, o también las estructuras “algebraicas” de las “variedades” del mismo nombre, que las generalizan y suavizan) hasta las más simples: aquellas en las que cualquier elemento de información “cuantitativo” de cualquier tipo parece haber desaparecido sin posibilidad de retorno, y donde solo queda la quintaesencia cualitativa de la noción de “proximidad” o la de “límite”, y la versión más elusiva de la intuición de la forma (llamada “topológica”). La más pobre de todas estas nociones, la que hasta ahora, y durante el último medio siglo, había tomado el lugar de una especie de amplio marco conceptual común para abarcar a todas las demás, era la del espacio topológico. El estudio de estos espacios constituye una de las ramas más fascinantes, la más persistente, de la geometría: la topología.
Récoltes et Semailles, La topologie ou l’arpentage des brumes, 51-52.
Más información:
[1] Philippe Douroux, Alexandre Grothendieck. Un voyage à la poursuite des choses évidentes, Images des Mathématiques, CNRS, 2012
[2] Allyn Jackson, Comme Appelé du Néant-As If Summoned from the Void. The Life of Alexandre Grothendieck (parte 1 y parte 2), Notices AMS, vol. 51 (9) (2004) 1038-1056 y vol. 51 (10) (2004) 1196-1212
[3] Winfried Scharlau, Who Is Alexander Grothendieck?, Notices AMS, vol. 55 (8) (2008) 930-941
[4] Javier Fresán, Un congreso de geometría algebraica celebra la figura de Grothendieck, genio, apátrida y ermitaño, Público, 2009
[5] Francisco R. Villatoro, La obra de Alexander Grothendieck (1928-2014),La ciencia de la mula Francis, 16 noviembre 2014
[6] Textos de Alexandre Grothendieck, recopilación de Juan Antonio Navarro González
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 Alexandre Grothendieck, el genio rebelde se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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Itsaspeko eremu berria aurkeztu dute: arrarofotikoa
2010eko maiatzean, Mexikoko Golkoan Deepwater Horizon petrolio plataforma hondoratu eta hilabete eskasera, Sylvia A. Earle ozeanografoak itsasoaren ikerketaren aldeko aldarria egin zuen AEBetako Kongresuaren aurrean. 1960an Marianetako itsas hobira egindako esplorazio historikoa gogora ekarri zuen. “Ordudanik, inoiz ez da bertara bueltatu”, kexu mintzo zen ozeanografoa. “Inor ez da joan ere Mexikoko Golkoko punturik sakonera, Sigsbee hobira. Yucatanetik gertu dago, itsas azaletik bost kilometrora. Izatez, inork ez daki zehazki non dagoen Golkoko punturik sakonena”. Egun horretan, zientzialariak hondamendi ekologikoak eragindako egoeraren larritasuna baliatu zuen itsas ikerketaren beharra azpimarratzeko. Ezagutza hori eskuratzeko baliabideei zegokienean, argi hitz egin zien Kongresuko kideei: “AEBek zientzia ikerketarako eta itsasoaren zaintzarako duten itsaspeko eta urruneko kontroleko ibilgailu zein autonomoen flota patetikoa da. Eskandalagarria”.
1. irudia: Haptoclinus dropi espezie berriko arraina. Espeziea izendatzeko ‘Deep Reef Observation Project’ egitasmoaren akronimoa baliatu dute. (Argazkia: Carole Baldwin / Smithsonian)
Itsasoaren ikerketari buruz hitz egiten denean, sarritan errepikatutako topikoa da. Agian, topikoen artean zabalduena: gizakiok gehiago dakigu kanpo espazioaz itsasoaz baino. Baina topiko izateak ez du esan nahi, noski, egia ez denik. Sylvia A. Earlek berak The World is Blue liburuan behin eta berriz gogoratzen du ezagutza falta hori; baina, batez ere, ezagutza falta horrek logikarik ez duela dio. “Estralurtarrak Lurreko bizitzaren funtsaren bila abiatuko balira, haiek seguruenera planetako ezaugarririk agerikoenean jarriko lukete arreta: itsasoan. ‘Jarraiozue urari’- esango lukete- . ‘Bizi forma guztiek ura behar dute eta… begira! urdina da planeta!’. Bertan murgiltzean konturatzen hasiko lirateke azkenean gizakiok konturatzen hasten ari garen ideia berdinaz: mundu osoan –eta, dakigunagatik, unibertso osoan- bizi kopururik handiena eta anitzena hor azpian dagoela, itsasoaren azalean hasita, eta tokirik sakonetaraino”.
Earlek egindako nabardura hori bereziki garrantzitsua da: “Itsasoaren azalean hasita”. Normalean uste baita egiteko dauden aurkikuntzak itsas hondoetan baino ez direla izango. Beste aditu batek ideia hori berretsi du orain. “Ozeanoaren zati bat baino ez da esploratu. Kostaldetik milaka miliatara, eta miliatako sakoneran dauden eremuen kasuan, hau ulergarria izan daiteke. Baina tropikoetako uharri sakonak justu sakonera gutxiko uharrien azpian daude, eta azken hauek oso ondo ikertuta daude. Funtsean, hauek geure atzeko patioak lirateke”. Carole Baldwin-en hitzak dira.
Umeek lehengo aldiz atzeko patioetara hurbiltzean mundu berri bat aurkitzen duten modu berean, Carole Baldwin itsas biologoak ere ezusteko galanta hartu du itsasoko atzeko patiora jaitsi denean. Esperokoa baino gauza gehiago aurkitu ditu bertan. Gainera, 300 metro inguru baino ez ditu egin behar izan orain arte zientziarentzat ezezagunak ziren espezie berri batzuk aurkitzeko.
Smithsonian Institutuak gidatzen duen Uharri Sakona Behatzeko Proiektuko zuzendaria da Baldwin, eta, beste zenbait kiderekin batera, ikusitakoa Scientific Reports aldizkarian jarri du zientzia komunitatearen eskura.
Sailkapen berri batMurgilaldiak Curaçao uhartearen hegoaldean dagoen uharri eremu batean egin dituzte, Venezuelako ipar-mendebaldean. 80 murgilaldi inguru izan dira, Curasub izeneko ikerketa itsaspeko bat baliatuta. Ontzi horrekin 309 metroko sakonera heltzeko aukera izan dute.
2. irudia: Carole Baldwin itsas biologoa eta Adriaan ‘Dutch’ Schrier, Curasub itsaspekoan (Argazkia: Barry Baldwin)
Horri esker, 4.436 behaketa egin dituzte, eta 71 arrain espezie identifikatu dituzte. Horietatik, batzuk orain arte espezie ezezagunak ziren zientziarentzat. Sakoneraren eta tenperaturaren arabera, espezieen banaketa zehaztasun handiarekin deskribatu dute. Eskuratutako datuen arabera, uharriei lotutako itsas eremu berria proposatu dute: arrarofotikoa. Berez, 130 eta 300 metro arteko sakoneran kokatu dute eremu hori, baina ikerketa artikuluan azaldu dutenez, beheko muga arbitrarioa da, erabilitako itsaspekoaren irismenaren araberakoa baita: beherago ezin izan dute iritsi.
Ozeanoetako eremuak zehazteko erabiltzen diren ohiko sailkapenak uharrietan baliagarri ez direla azaldu dute ikertzaileek; ondorioz, sailkapen berria proposatu dute ikerketa artikuluan. Eremuen arteko mugak, noski, gutxi gorabeherakoak dira, eta itsasoaren edo urtaroaren arabera alda litezke.
- Altufotikoa: 0-40 metro. Ondo argiztatutako eremua da. Koralezko uharri asko daude bertan. Urpekariek normalean eremu hau dute eskura, sakonera gehiagora sartzeak arazoak ekar ditzakeelako.
- Mesofotikoa: 40-150 metro. Bertan bizi dira argiaren dependentzia duten koralak. Eremu honetako mugarik sakonena definitzeko irizpidea, hain zuzen, argiaren irismena izan da: fotosintesia ahalbidetzeko nahikoa argi ez dagoenean bukatzen da eremua.
- Arrarofotikoa: 130-300 metro. Beheko muga 300 metrotan ezarri dute, itsaspekoaren irismenaren arabera (309 metro). Aztertutako 71 espezietatik, 31 bertan bizi dira batez ere. Bertako koralek ez dute mantentzen gainerako koralek zooxantela motako algekin izan ohi duten harreman sinbiotikoa, eta ez dute uharririk sortzen.
- Afotiko sakona: 300 metrotik behera. Batere argirik gabeko eremua. Bertan, fauna abisala baino ezin da garatu.
Oraindik argitzeko dago eremu arrarofotikoak betetzen duen funtzio ekologikoa, baina funtzio hori gorago dauden arazoei loturik dagoen susmoa dute. Bertan dauden arrainek lotura gehiago dute gorago dauden eremuekin, itsas hondokoekin baino.
Sakonera txikira dauden uharrien kaltetzearen arrazoiak argitzea izan da, hain zuzen, eremu hau aztertzeko arrazoietako bat. Izan ere, ikertzaileek hipotesi bat dute esku artean: uharrietako eremurik sakonenek babesleku gisa funtzionatzen dute. Agian beroagoak diren goiko uretatik aldentzen diren animaliek bertan aterpe bilatzen dutela proposatu dute, edo koral uharrien kalteetatik babesteko. Diotenez, zioak ez daude argi oraindik.
Erreferentzia bibliografikoa:
Baldwin, C.C., Tornabene, L. and Robertson, D.R. 2018. Below the Mesophotic. Scientific Reports (2018) 8:4920 DOI: 10.1038/s41598-018-23067-1
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Egileaz: Juanma Gallego (@juanmagallego) zientzia kazetaria da.
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Relaciones hídricas y salinas de los animales: fundamentos
Los líquidos corporales de los animales se distribuyen en tres espacios o compartimentos, principalmente: celular (líquido intracelular), espacios entre las células (líquido intersticial) y, de haberlas, cavidad general del cuerpo y sistema vascular (líquido celómico, plasma sanguíneo, hemolinfa o equivalente). Como vimos aquí, el líquido intersticial y el plasma pueden ser considerados conjuntamente líquido extracelular (o medio interno). En los animales sin sistema vascular la razón de esa identidad es obvia. En los animales con sistema circulatorio abierto no hay discontinuidad alguna entre la hemolinfa y el líquido que baña las células. Y en los de sistema cerrado, los capilares tienen poros (entre las células endoteliales o, incluso, atravesando tales células) a través de los cuales se establece una continuidad casi absoluta entre ambos sistemas; las únicas sustancias que no atraviesan la barrera que representa el endotelio capilar son ciertas moléculas, como proteínas plasmáticas, cuyo gran tamaño impide su salida del capilar hacia los espacios intercelulares. Por lo tanto, el líquido intersticial y el plasma (o equivalente) tienen la misma concentración osmótica y casi idéntica composición iónica. Sin embargo, aunque los líquidos extra e intracelular tengan también la misma concentración osmótica, la composición de iones y de ciertas moléculas orgánicas es muy diferente en ambos fluidos.
Por las razones dadas, desde un punto de vista funcional, resulta útil reducir las subdivisiones anteriores a dos: medio intracelular y medio interno. Ambos medios se encuentran separados por la membrana celular que, dada su carácter semipermeable, ejerce de barrera para con ciertos solutos (Na+, Cl–, sustancias orgánicas) pero no para con el K+ ni para con el agua. Y por otro lado, el medio interno y el medio exterior también se encuentran separados por el tegumento, que normalmente hace función de barrera.
Los animales han de preservar su contenido hídrico dentro de ciertos márgenes, porque de ese contenido depende la existencia de los fluidos corporales y que esos fluidos tengan características compatibles con las funciones animales. Al fin y al cabo, todas las estructuras internas se hallan bañadas por fluidos, que son el ambiente inmediato de células, orgánulos celulares y moléculas. Su composición es el contexto en el que funcionan aquellas. Las concentraciones de los iones a los que nos referiremos enseguida dependen del volumen de los fluidos en los que se encuentran disueltos. Y además, de ese volumen depende el de las células y tejidos.
Los animales también han de mantener en un rango restringido de valores la concentración intracelular de los iones inorgánicos. El K+, principal catión intracelular, ha de mantener una concentración relativamente alta, pues así lo requiere la estabilidad e integridad funcional de las proteínas. Del mismo modo, han de mantener a niveles reducidos la concentración de Na+ y Cl– dentro de las células, porque incluso concentraciones moderadas de esos iones desestabilizan las proteínas celulares. Además, las concentraciones intra y extracelulares de esos tres iones puede determinar (dependiendo de la permeabilidad relativa de la membrana celular para con cada uno de ellos) la diferencia de potencial eléctrico entre los lados interno y externo de la membrana, lo que resulta crucial desde el punto de vista de la transmisión del impulso nervioso en las neuronas y de la contracción muscular.
Por todo lo apuntado hasta aquí, desde el punto de vista de los equilibrios que han de mantener los animales en materia de contenido hídrico y concentración interna de solutos, la capacidad para ejercer un cierto control sobre los movimientos de agua y sales a través de esas barreras es esencial en la mayor parte de las especies. Aunque ese control se ejerce de forma diferente en las dos barreras mencionadas (membrana celular y tegumento corporal) dependiendo del tipo de relación que cada especie mantiene con el medio en el que se encuentra.
Los animales, como es sabido, ocupan medios acuáticos y el medio terrestre. En lo relativo a los medios acuáticos, estos pueden tener muy diferentes concentraciones salinas. No obstante, la división fundamental es la que existe entre el agua de mar y las aguas dulces. El agua marina tiene una concentración osmótica de 1000 mOsm (miliosmolar), que corresponde a unos 35 g kg-1 (g de sales por kg de agua). Las aguas dulces varían dentro de un rango relativamente estrecho, de entre 0,15 y 15 mOsm; en términos de masas, su concentración de sales se encuentra entre 0,1 y 0,2 g kg-1, aunque se consideran aguas dulces todas aquellas cuya concentración gravimétrica es inferior a 0,5 g kg-1. Los iones principales del agua de mar son Na+ (470 mM), Cl– (548 mM), Mg+2 (54 mM), SO4-2 (28 mM), Ca+2 (10 mM) y K+ (10 mM). Las concentraciones de esas sustancias en aguas dulces, aunque muy bajas, pueden variar considerablemente entre unas masas de aguas y otras. No obstante, las siguientes pueden considerarse típicas del agua dulce: Na+ (0,35 mM), Cl– (0,23 mM), Mg+2 (0,21 mM), SO4-2 (0,19 mM), Ca+2 (0,75 mM) y K+ (0,08 mM).
Por otra parte, también hay importantes volúmenes de agua cuya concentración salina se encuentra entre la del mar y la del agua dulce: son las aguas salobres. Son relativamente normales en zonas costeras en las que el aporte de agua dulce continental diluye el agua marina, especialmente en los estuarios. Y también hay aguas hipersalinas, normalmente en lagos que experimentan una fuerte evaporación; son las aguas cuya concentración supera claramente la del agua de mar.
Flamencos en el lago salino y alcalino de Bogoria (Kenya). En primer plano emergencia de agua caliente.
En lo que se refiere a los medios terrestres, no existen medios que puedan ser diferenciados de forma tan nítida como las aguas saladas y las aguas dulces. La variable relevante en este caso es la presión parcial de vapor de agua en la atmósfera, porque esa variable, como veremos, afecta directamente a la pérdida de agua de un animal por evaporación. La presión de vapor de agua es la porción de la presión atmosférica que es debida al gas vapor de agua y tiene la peculiaridad, por comparación con otros gases, de que tiene un valor límite que no puede superar. Ese valor, que es la presión de saturación, varía con la temperatura: cuanto más alta es esta, mayor es la presión de vapor de saturación: a 0ºC, la presión de saturación del vapor de agua es 4,6 mmHg (0,61 kPa) y a 40ºC es 55,3 mmHg (7,37 kPa).
El agua que puede perder por evaporación un animal depende (1) de la 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) de la renovación del aire en la proximidad del tegumento, (3) de la temperatura corporal del animal (por razones que no detallaremos aquí), (4) del grosor de la barrera que separa de la atmósfera el fluido corporal que se evapora y (5) de la permeabilidad del tegumento para con el agua. Por lo tanto, los factores ambientales que más inciden en la pérdida potencial de agua por evaporación son la presión parcial de vapor del agua, el viento, la temperatura del ambiente (porque de ella depende la presión de saturación) y la temperatura del animal. El agua se puede perder por otras vías, pero no nos ocuparemos aquí de ellas pues no guardan relación directa con los factores ambientales, que son los que ahora nos interesan. Por lo mismo, tampoco nos ocuparemos de los mecanismos para adquirir agua.
Los animales pueden desarrollar tres tipos de regulación: osmótica, iónica y de volumen. La regulación osmótica (osmorregulación) consiste en el mantenimiento en niveles constantes o casi constantes la concentración osmótica del medio interno. Cuando se define de esta forma la osmorregulación, normalmente se asume que tal capacidad se ejercita en el contexto de variaciones ambientales en la concentración osmótica del medio externo. Pero eso no tiene por qué ser así. También cabe hablar de osmorregulación en aquellos casos en que los animales mantienen concentraciones osmóticas internas constantes (o casi constantes) y diferentes de la del medio externo. Incluso si nos referimos a un animal terrestre que vive en un medio no acuático y que, por tanto, no puede ser caracterizado en términos de concentración osmótica, también podemos considerarlo osmorregulador si es capaz de mantener constante la concentración osmótica del medio interno en un contexto, por ejemplo, de variaciones en la disponibilidad de agua o bajo regímenes alimenticios de variables contenidos salinos.
Los animales que no regulan la concentración osmótica de su medio interno son osmoconformadores, lo que quiere decir que, si ocupan medios acuáticos la concentración osmótica de su medio interno se asemeja a la del medio externo y que si se trata de animales terrestres, varía en función de las condiciones ambientales.
La regulación iónica, por su parte, consiste en la capacidad para mantener constante la concentración de iones inorgánicos en el medio interno. En este caso no cabe hablar de una capacidad de regulación iónica general, sino que tal capacidad siempre se refiere a un ión concreto puesto que cada ión cuya concentración está regulada está sujeto a procesos específicos. También en relación con los iones inorgánicos recurrimos al término conformador para denominar al animal que no regula la composición de alguno de ellos; como en el caso de la regulación, también aquí la incapacidad para regular la concentración de un ión es específica para ese ión.
Nos interesa también la capacidad –o su ausencia- para regular el volumen del medio interno. Si un animal dispone de tal capacidad diremos que es un regulador del volumen, y que es conformador del volumen si carece de ella.
Para terminar, interesa valorar qué consecuencias tiene para el medio intracelular que un animal sea o no capaz de regular las magnitudes anteriores. Dado que las membranas celulares son permeables al agua, la concentración osmótica del medio intracelular es la misma que la de su medio interno; por lo tanto, un animal que regule este, mantendrá aquel igualmente regulado. Si, por el contrario, no regulase osmóticamente su medio interno, el medio intracelular experimentará una variación tendente a igualar su concentración con la de aquel, y dado que los iones inorgánicos han de ser mantenidos en un rango estrecho de concentraciones, ello podría provocar cambios en el volumen de las células debidas a flujo osmótico de agua.
En lo que a la concentración de iones inorgánicos se refiere, es importante que los ya señalados Na+, Cl– y K+ se mantengan dentro de un margen relativamente estrecho de concentraciones propias de los medios interno e intracelular. Las variaciones que se produzcan en el medio interno no deberían ser importantes ni incidir en lo que ocurra dentro de las células. De lo contrario, y como ya se ha señalado, la estructura de las proteínas (enzimas, principalmente) y, por ende, su integridad funcional se vería amenazada.
En lo que al volumen se refiere, la capacidad o incapacidad para regular el volumen del medio interno no debería afectar al volumen del medio intracelular si no se producen cambios en la osmolaridad. No obstante, en el caso de que un cambio en el volumen del medio interno ocurriese a la vez que una variación en su concentración osmótica, el volumen celular podría verse afectado como ya se ha dicho antes. No obstante, muchos animales han desarrollado la capacidad de realizar ajustes de la concentración intracelular de osmolitos orgánicos gracias a los cuales pueden mantener constante su volumen celular (regularlo) aunque cambie la concentración osmótica fuera (y dentro) de las células. Gracias a esa capacidad, a la que nos referimos aquí, se evita el flujo osmótico de agua hacia o desde el interior celular y el volumen permanece constante. A esa capacidad se la denomina regulación isosmótica del volumen celular.
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 Relaciones hídricas y salinas de los animales: fundamentos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
Entradas relacionadas:Las ecuaciones de campo de la relatividad general
La teoría general de la relatividad hemos visto que se basa, de forma análoga a la especial, en dos principios básicos: el de equivalenvia y el de covariancia. También hemos podido apreciar lo fácil e intuitivo que es enunciarlos. Otra cosa muy diferente es expresarlos matemáticamente y las consecuencias que se derivan de ellos son impresionantes, paradójicas y no fácilmente aprehensibles. Por ello, aunque la tentación sea obviar todo el aspecto matemático, no podemos dejar de pasar muy por encima por él y tener una idea de, al menos, el aspecto que tienen las llamadas ecuaciones del campo de Einstein [1][2].
Einstein empleó varios años y muchas discusiones y trabajos con matemáticos, especialmente Marcel Grossman y David Hilbert, para poder lograr la expresión matemática de sus ideas. Aunque Einstein ya dispuso de un primer esbozo en 1911 no sería hasta finales de 1915 que encontrase la forma definitiva [3]. La ecuaciones de campo se presentaron a la Academia Prusiana de Ciencias en noviembre de 1915. La idea general es que las soluciones a estas ecuaciones indican cómo el espaciotiempo y la masa-energía se influyen el uno a la otra y viceversa. Por ejemplo, cómo afecta al espaciotiempo la presencia de una masa como la del Sol, y cómo este espaciotiempo afecta al movimiento de una masa menor en las proximidades del Sol, como la de un planeta; o qué le pasa al espaciotiempo cuando una estrella masiva colapsa sobre sí misma hasta crear un punto de densidad infinita.
La dificultad matemática que encontró Einstein estriba en expresar cuantitativamente que el espaciotiempo se curva y cómo lo hace. Para conseguirlo tuvo que aprender las bases toda una rama de las matemáticas: el cálculo tensorial.
El espaciotiempo se curva en presencia de masa-energía. Imagen: ESA–C.Carreau
El espaciotiempo se curva
Si cortas una naranja por la mitad, quitas la pulpa del interior, e intentas aplanar el hemisferio de piel resultante, terminas rajándolo. Si tratas de aplanar algo con la forma de una silla de montar, como una patata frita (de las de bolsa) revenida, te encuentras con el problema contrario: hay “demasiada” superficie y se te forman pliegues. Si coges, sin embargo, un rollo de papel de cocina y deseas aplanarlo, no hay nada más fácil, con desenrollarlo, listo. Las superficies como las esferas se dice que están curvadas positivamente, las que tienen la forma de una silla de montar que lo están negativamente, y las que son como el papel de cocina son, simplemente, planas (démonos cuenta que son planas en este sentido aunque no estén en un plano). Esto es así porque la curvatura se define en términos de “geometría intrínseca” de una superficie, en la que la distancia se mide en función de los caminos que están dentro de la superficie.
Hay varias formas de hacer precisa esta noción de curvatura y hacerla cuantitativa, de tal manera que a cada punto de la superficie se pueda asociar un número que diga “cómo de curvada” está en ese punto. Para poder hacer esto es necesario que se cumplan determinadas condiciones matemáticas que permitan determinar las longitudes de los caminos, es lo que se llama una métrica riemanniana. La noción de curvatura puede ser generalizada a un mayor número de dimensiones, de tal forma que se habla de la curvatura en un punto en una variedad riemanniana de d dimensiones. Sin embargo, cuando la dimensión es mayor de dos, es decir, no es un plano lo que se curva sino un espacio, las posibilidades de curvatura en un punto se hacen tan complicadas que ya no pueden ser expresadas por un número sino por algo llamado el tensor de Ricci.
Un tensor no es más que la extensión del concepto de vector a dimensiones adicionales. Un escalar, un número, aparece en un gráfico como un punto, un objeto de cero dimensiones. Un vector, que tiene magnitud y dirección, aparecería en un gráfico como una línea, es decir, como un objeto de una dimensión. El tensor extiende esta idea a las dimensiones adicionales. Esto podemos interpretarlo como un conjunto de vectores relacionados, moviéndose en múltiples direcciones en un plano.
Lo veremos mejor de otra manera. En vez de pensar en un vector como un conjunto de coordenadas, lo podemos considerar una operación, es decir, un vector lo que haría es asociar una dirección a un número. Lo importante desde el punto de vista matemático es que la operación es lineal y homogénea. Gracias a esto, un vector queda completamente determinado por sus proyecciones en d direcciones, donde d es el número de dimensiones del espacio en el que se define. Por tanto, un vector se puede expresar como un conjunto de números que son en realidad sus proyecciones en un sistema de ejes coordenados.
Un vector es realmente un tensor de rango 1, asocia 1 dirección a un número. Un escalar, es un tensor de rango 0, asocia 0 direcciones a un número. Por tanto un tensor de rango 2 (un tensor ya por derecho propio), asocia dos direcciones arbitrarias a un número. Si quisiéramos expresarlo en términos de las coordenadas, como se hace con los vectores, necesitaríamos d x d números. Para un tensor de rango q, por tanto, necesitaríamos nq números.
Las ecuaciones de campo
Veamos ahora desde el punto de vista formal las ecuaciones de campo de la relatividad general. Si has llegado leyendo hasta aquí no te asustará demasiado, después de todo no es más que una igualdad tensorial en la que se relacionan un conjunto de tensores 4 x 4 (simétricos, pero en esto no vamos a entrar ahora), para un espaciotiempo de 4 dimensiones.
Donde Rμν es el tensor de curvatura de Ricci del que hablábamos más arriba, R es la curvatura escalar (simplificando, la curvatura entendida en el sentido que hablábamos más arriba, un número asociado a un punto del espacio), gμν es el tensor métrico (una generalización del campo gravitatorio y principal objeto de interés), G es la constante gravitacional de Newton, c la velocidad de la luz en el vacío y Tμν el tensor de energía-impulso.
Los índices en los tensores son etiquetas, es una forma de llamarlos. En este caso se emplea la notación abstracta de Penrose. Se puede usar cualquier símbolo conveniente para los índices de los tensores. Tradicionalmente, las letras latinas se usan para indicar que se están usando coordenadas espaciales (x, y, z), mientras que las griegas se emplean para indicar coordenadas espaciotemporales (x, y, z, t).
Notas:
[1] Esta entrega de la serie puede saltarse sin pérdida de continuidad.
[2] En lo que sigue nos basamos mayormente en nuestro nuestro “Einstein y…la pizarra del Observatorio del Monte Wilson” Experientia docet 17/12/2010
[3] La importancia de la cronología puede apreciarse en nuestro Desviación de la luz y falsabilidad
Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance
El artículo Las ecuaciones de campo de la relatividad general se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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Neurogenesia zalantzan jartzeko unea
1. irudia: Garunaren funtzionamenduari buruz oraindik asko dago ikertzeko, eta ikerketa berrien emaitzek aurrez uste zena kolokan jar dezakete. (Argazkia: geralt- domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)
Asiako, Europako eta AEBko hainbat unibertsitatetako zientzialariek elkarlanean egindako ikerketa zabal baten arabera, hipokanpoan gertatzen den neuronen sorkuntza gelditu egiten da heldu egiten garenean. Neurogenesi prozesua, hortaz, ez litzateke gertatuko bizitza guztian zehar eta, antza, helduaroan hipokanpoko neurogenesia eten egingo litzateke. Duela urte batzuk, Nature aldizkarian argitaratu den ikerketan parte hartu duten zientzialariek baldintza onetan mantendutako helduen garunak aztertu zituzten. Garunaren atalak aztertzen zihoazen neurrian, neurona gazteak aurkitu zituzten, baina, hipokanpoan bat bera ere ez.
Ikusitakoak harrituta, hipokanpoko laginak aztertzea erabaki zuten. Hainbat garun aztertu zituzten, adin desberdinetakoak -fetuetatik hasi eta 70 urteko garunetaraino-. Ondorioa argia izan zen: hipokanpoko neurona berrien kopurua jaio ostean murrizten hasten da eta helduaroan ez dago sorkuntzarik. Ikerketaren ondorioa martxoaren 7an argitaratu zen eta eztabaida handia eragiten ari da zientzia-komunitatean, orain arte neurogenesiaz uste zena zalantzan jartzen duelako. Ikerketaren emaitzak berresten badira, gainera, garunarekin lotutako zenbait gaixotasunei sendabidea aurkitzea urrundu egin daiteke; izan ere, kasu askotan garunak duen neuronak sortzeko gaitasunean oinarritzen dira Alzheimerra edo Parkinsona sendatu ahal izateko itxaropenak.
Zalantzak eta eztabaidaZenbait neurozientzialarik eta adituk zalantzak dituzte argitaratu berri den ikerketaren emaitzekin; izan ere, aurrez argitaratutako ebidentzia askoren aurka doa, zeinetan frogatu ahal izan den helduaroan hipokanpoan neurogenesia gertatzen dela. Orain arteko ezagutzaren arabera, jakina da neurogenesia moteldu egiten dela gizakiaren adinak aurrera egin ahala, baina, hipokanpoko neurona berrien sorkuntza ez da inoiz gelditzen eta bizitza osoan zehar jarraitzen dugu neurona berriak sortzen. Zentzu horretan, eztabaida handia piztu du Arturo Alvarez-Buylla neurozientzialariak zuzendutako taldeak plazaratu dituen ondorioak. Haien ikerketen emaitzen arabera, hipokanpoko neurogenesia ikusi duten garunik zaharrena 13 urteko gazte batena zen.
2. irudia: Garunean 85.000-100.000 milioi neurona daudela jotzen da, nerbio-sistemaren zelula nagusienak dira. Haien funtzio nagusia sinapsia egitea da, neuronen arteko elkarrekintzari esker garunak bere funtzioak bete ahal izan ditzan.(Argazkia: geralt – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com
Ikerketa hau, gainera, zientziaren déjà vu modukoa dela esan daiteke. Hain zuzen ere, 90eko hamarkada arte pentsatu zen helduaroan ez zela neurona berririk sortzen eta froga asko aurkeztu ziren hipokanpoko neurogenesiaren alde. Beti egon da eztabaida neurogenesiaren funtzioari eta garrantziari buruz, baina, oro har, zientzia-komunitatean adostasun nabaria zegoen helduen hipokanpoan neuronak sortzen direla pentsatzeko. Horren aldeko ikerketak argitaratu dira, baina, metodologiak konplexuak dira eta emaitzak interpretatzea ez da erraza izan. Gakoa neurona gazteak ikusteko erabiltzen diren markatzaileetan dago; izan ere, teknika immunohistokimiko klasikoen bidez aztertzen dira neuronak eta, baliteke, neuronak gazteak egonda horiek ez detektatzea -azken ikerketari egindako kritika horixe da-, baina baliteke neurona gazteak egon gabe markatzaileak positibo faltsuak ematea -ikerketaren egileek hori diote, eta ohiko markatzaileen positibo faltsuen mekanismoa azaldu dute-.
Zalantza eta galdera horiek baieztatzen edo ezeztatzen diren bitartean -zientzian egin ohi den moduan-, argitaratu berri den ikerketa garrantzitsua da arlo horretan ikertzen jarraitzea hauspotuko duelako. Horrekin batera, hipokanpoko neurogenesia ikertzeko teknika eta markatzaile hobeak garatzea eramango du eta, ziur asko, animalion garuna hobeto ulertu eta ezagutu ahal izango da.
Informazio osagarria:
- Shen, H. (2014). New brain cells erase old memories. Nature News. DOI: 10.1038/nature.2014.15186
- Snyder, J.S. (2018). Questioning human neurogenesis. Nature, 555, 315-316. DOI: 10.1038/d41586-018-02629-3
- Sorrells, Shawn F. et al. (2018). Human hippocampal neurogenesis drops sharply in children to undetectable levels in adults. Nature, 555, 377–381. DOI: 10.1038/nature25975
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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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¿Quién llorará por los animales feos cuando desaparezcan?
El pez gota ostenta el dudoso honor de ser considerado el animal más feo del mundo (Fuente: FishesOfAustralia)
Hace apenas unos días murió Sudán, el último rinoceronte blanco del norte macho. Es una de las cinco especies de rinocerontes que hay en el mundo, y con la muerte del último macho, podemos darla oficialmente por extinta. Quedan con vida aun dos hembras, una hija y una nieta de Sudán, y se espera que utilizando técnicas de fecundación in vitro haya una posibilidad, aunque sea pequeña, de recuperar algún día la especie.
Pero la muerte de Sudán es un símbolo de nuestro fracaso en la conservación de la biodiversidad. La hemos fastidiado, queridos congéneres, y Sudán es la última prueba que nos ha llegado, un mensaje alto y claro. Ojalá sirva como toque de atención y nos pongamos las pilas con esto. La Tierra es hogar de millones de especies y nosotros somos la única con conciencia y responsabilidad para preservarla para todas las demás.
Sudan, el último rinoceronte blanco del norte macho, vivió sus últimos años custodiado para protegerle de los cazadores furtivos (Fuente: Ol Pejeta Conservancy)
Y digo todas. Insisto en ello porque cuando pensamos en conservación de especies solemos pensar en lindos koalas, gorilas imponentes, tigres majestuosos o simpáticos delfines. Y aunque es loable querer proteger a los cetáceos, ¿quién se acuerda de todas esas otras especies, las feas, las antipáticas, las despeluchadas, las viscosas, las patéticas? ¿Es que no merece el pez gota, nombrado una vez el animal más feo del mundo, sobrevivir igual que lo merece el lince o el águila imperial?
¿Puede el marketing salvar a los animales poco conmovedores?
Bob Smith es director del Instituto Durrell de Conservación y Ecología de la Universidad de Kent. En un artículo publicado en The Conversation a medias con Diogo Verissimo, de la Universidad de Oxford, comentaba que “nosotros como científicos conservacionistas queríamos comprobar si quizá el marketing podría salvar a estas otras especies. Si las empresas consiguen vender productos como fregonas y otros productos monótonos, ¿por qué no íbamos a poder recaudar dinero para salvar al poco glamuroso topo dorado gigante, incluso aunque parezca un pequeño cojín peludo con una pequeña nariz pegada?”.
Así que Smith y Verissimo compararon dos estrategias de recaudación de fondos para la conservación de especies, una de WWF y otra de la Sociedad Zoológica de Londres a través de su programa EDGE of Existence (al borde de la existencia). Ambas campañas eran muy diferentes: la de WWF trataba de recaudar dinero para un amplio abanico de proyectos que iban desde hacer frente al cambio climático y el comercio ilegal de animales salvajes a la conservación de los océanos y los bosques, mientras que la de EDGE estaba centrada en salvar a 100 mamíferos en peligro de extinción.
“Dado los diferente de ambas campañas queríamos ver si el marketing suponía alguna diferencia”, explican los autores, y para eso había que tener en cuenta qué animales se utilizaban como reclamo y cuál era su grado de atractivo, algo que depende de distintas cosas, como por ejemplo de si son bonitos, adorables, grandes o famosos.
Para crear una escala de atractivo animal se eligió a 850 personas involucradas en la conservación y se les enseñó una selección de imágenes, escogidas al azar, de entre las que ambas campañas estaban utilizando, y se les pidió que las clasificasen.
Comenzaron por la campaña de WWF, que recauda dinero a través de la adopción de los animales. Cuando la gente dona dinero, otorgan su apoyo a especies bien conocidas, y a cambio consiguen un animal de peluche, fotos de esos animales y certificados de adopción. El dinero donado va a acciones y proyectos que no solo benefician a los animales adoptados, sino a todo el ecosistema en general.
¿Cómo no iba a conmovernos la penosa situación de los adorables pandas? Solo un corazón de hielo se resistiría a intentar salvarlos (Fuente: Wikipedia Commons)
Los científicos determinaron que dos factores en concreto influían las elecciones de los donantes a WWF: el atractivo del animal y el grado de amenaza de extinción que sufrieran. “Las campañas de marketing no tenían ningún efecto. Daba igual como estuviesen descritas o presentadas, las especies más atractivas siempre reciben más donaciones, probablemente porque la gente ya las conoce y le gustan”.
Es posible salvar a ratas y murciélagos si sabes cómo
El programa EDGE funciona de forma diferente. Aunque apoya algunas especies mundialmente conocidas, como el elefante asiático, muchas otras son mucho menos atractivas, incluyendo un amplio grupo de ratas y murciélagos. Cada una de estas especies aparece en su web y los usuarios pueden aprender cuanto quieran sobre ellas.
En este caso, los resultados de Smith y Verissimo muestran que si bien la gente en general se muestra más interesada por donar para especies atractivas, en este caso las estrategias de marketing sí que influyen en la decisión. Los animales a los que se daba más visibilidad y se promocionaba conseguían más atención de los donantes.
No es tan lindo como un koala, pero ¿es que acaso el jerbo orejudo no merece nuestra ayuda? (Fuente: Wikipedia Commons)
Al comparar las dos campañas, los resultados muestran que entre 2011 y 2017 los animales que más dinero recaudaron en la web de WWF fueron el oso polar, el oso panda, el tigre y el leopardo de las nieves, mientras que en la web de EDGE fueron el delfín chino de río (ya extinto), el jerbo orejudo, el loris esbelto rojo y el murciélago de hocico de cerdo.
Los autores creen por tanto que utilizar técnicas de marketing con habilidad puede ayudar a recaudar fondos no solo para los animales que a todos nos derriten el corazón, sino también para los que no querríamos encontrarnos trepando por la pared de nuestra casa. Para estimar el impacto que podrían tener esas técnicas de marketing, crearon un modelo matemático basado en los datos recogidos del proyecto EDGE, una ecuación capaz de predecir las donaciones basándose en el atractivo del animal (algo que es fijo) y si fue o no promocionado por la organización en su web (algo que es variable).
Utilizando esa fórmula simularon distintas situaciones para los 10 animales más atractivos y los 10 menos atractivos según la clasificación hecha por los voluntarios del estudio. Si el marketing no intervenía, el modelo estimaba que las especies más adorables recaudarían hasta diez veces más que las más desagradables o feas. Pero al introducir el marketing que podía llevar a cabo la organización (situar las diez especies menos atractivas en las zonas destacadas de su web), el modelo predecía que las donaciones se multiplicarían por 26.
Sin un poquito de ayuda, un topo dorado gigante nunca tendrá el éxito de recaudación de un delfín, un tigre o un águila (Foto: Globalspecies.org)
Esto quiere decir, aseguran los dos autores del artículo, que las especies feas, al menos en lo que se refiere a ratones, murciélagos y similares, no lo tienen todo perdido y que hay mucho trabajo que los activistas y conservacionistas pueden hacer para echarles una mano.
Pero eso no es todo. El éxito de una campaña de marketing para salvar una especie, o un entorno, depende también de otros factores. El estudio Asignación Óptima de Recursos entre Especies Amenazadas: un Protocolo de Priorización de Proyectos, publicado en 2009, analizaba cuál es la mejor forma de gestionar el dinero dedicado a conservación, que por desgracia nunca es suficiente, para que sea lo más eficiente posible. “La literatura académica dedicada a la asignación sistemática de prioridades normalmente recomienda hacer un ranking de especies basándose en varios criterios, incluyendo el nivel de amenaza y el valor de esa especie en términos de distinción evolutiva, importancia ecológica y significado social. Pero este enfoque ignora dos aspectos cruciales: el coste del proyecto y las probabilidades de que el proyecto sea un éxito”.
Aclaran Smith y Verissimo que su estudio no analizó si una u otra estrategia de marketing sirvió para aumentar el número total de donaciones, pero sí que fue muy útil para aumentar el número de especies que la población reconoce y en cuya supervivencia se implica. No solo los gorilas o los osos panda tienen derecho a sobrevivir, ¿o es que nadie llorará al pez gota cuando desaparezca, igual que estamos todos ahora llorando por Sudán?
Referencias:
Increased conservation marketing effort has major fundraising benefits for even the least popular species. Diogo Verissimo, Robert J. Smith et al. Biological Conservation, Julio 2017.
Asignación Óptima de Recursos entre Especies Amenazadas: un Protocolo de Priorización de Proyectos. Liana N. Joseph, Richard F. Maloney, Hugh P. Possingham. Conservation Biology. Marzo 2009.
Sobre la autora: Rocío Pérez Benavente (@galatea128) es periodista
El artículo ¿Quién llorará por los animales feos cuando desaparezcan? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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Gaztaroan has daiteke osteoporosiaren prebentzioa
Irudia: Jarduera fisiko moderatu-biziarekin batera bai kaltzioan bai D bitaminan aberatsa den dietak osteoporosia prebenitzen lagun dezake.
Osteoporosiari aurre egiteko, batik bat, tratamendu farmakologikoak baliatzen dira behin gaixotasuna detektatuta. 18 eta 21 urte bitarteko gazteen hezur osasuna aztertu du UPV/EHUko ikerketa batek eta egoera fisikoarekin, alde batetik, eta dietarekin, bestetik lotu du, osteoporosia prebenitzen eta geldotzen laguntzen duten faktoreak identifikatzeko.
Orain arte hezurraren kalitatearentzat erabakigarriak diren faktoreen atzera begirako azterlanak egin izan dira nagusiki, helduaroan eta hezurren gainbeheraren hasieran zentratzen direnak: osteoporosian eta, batik bat, 50 urtetik aurrerako emakumeetan. Ikerketa hau bezalako aurretiko azterlanak egitea garrantzitsua izan daiteke hezurren kalitatean positiboki zerk eragiten duen jakiteko; izan ere, hobekuntza tartea zabalagoa da, aurretik hamarkada bat baino gehiago baitago mineralizazioa ahalik eta lasterren areagotzeko.
Azterlanak 18 eta 21 urteko 156 ikasleren (61 gizon eta 95 emakume) hezurren osasuna aztertu du. Oraindik hezurren heldutasun goreneko puntura iritsi ez diren helduen hezur kalitateari buruz egin diren ikerketa gutxietako bat.
Jarduera eta baldintza fisikoa, gorputz konposizioa eta gazteen nutrizioa aztertu dira 2016ko irailetik 2017ko maiatzera arte. Ezaugarri antropometrikoak, kontsumo dietetikoa, gaitasun aerobikoa, muskuluen indarra eta egiten duten jarduera fisikoa erregistratu dira. Horretaz gain, hezurren egoera ere neurtu dute inbaditzaile ez diren ultrasoinuen bidez.
Parte hartzaileek hezur kalitate ona dutela ikusi da ikerketan. Gehienek kirola egiten dute: biziago gizonek eta moderatuago emakumeek. Gizonek egunean, batez beste, 1.080 mg kaltzio kontsumitzen dituztela (OME-k gomendatutako 1.000 mg-ak baino gehiago) ikusi dute eta emakumeek egunean gomendatutako kantitatea baino gutxiago, 814 mg. D bitaminari dagokionez, ez batzuek ez besteek ez dira OMEren gomendatutako kantitatera ailegatzen: mutilek egunean 3,88 mg hartzen dituzte eta neskek 3,10 mg.
Jarduera fisikoa, neurrianNahiz eta aztertutako gazteek hezur kalitate ona duten, adinarekin gertatuko den hezur murrizketa geldotzeko hobetu liteke. Hezur eraketan laguntzen duten faktoreak ezagutzeak balio dezake osteoporosia eta osteopenia prebenitzeko. Jarduera fisikoak muskulua hobetu eta hezurra indartzen du; jarduera bizia bada, gainera, biak hobetzen dira: urteetan hobeto iraungo dute eta hobeto egingo diote aurre hezurren gainbeherari.
Beraz, jarduera moderatu-bizia eta inpaktuzko kirolak gomendagarriak dira, dieta egokiarekin lagunduta. Muskuluen tentsioak eta indarrak hobetu egiten du hezurraren mineralizazioa, baina horrek ez du esan nahi zenbat eta gehiago hobeto; izan ere, frogatu da eliteko kirolariek ere osteoporosia izaten dutela. Jarduera fisikoak moderatu-bizia izan behar du, gehiegikerietan erori gabe, bereziki emakumeen kasuan. Ariketa oso bizia denean, nutrizio beharrak ere oso altuak izaten dira eta, emakume kirolarien kasuan, oso zaila da horiei egoki erantzutea, emakumeen ezaugarri fisiko eta hormonalengatik. Hori dela eta, pentsatzen dena baino ohikoagoa da eliteko kirolarien artean osteoporosi kasuak egotea.
Kaltzioan eta D bitaminan nutrizio egokia izateaz gain, jarduera fisikoak laguntzen du hezur mineralak pilatzen. Horrela, helduarora iristean, hezurren zurruntasunaren indizea altua izaten eta 30-35 urtetik aurrera eta batez ere 50 urtetik aurrera gertatzen den gainbeherari aurre egiten laguntzen du.
Iturria: UPV/EHU prentsa bulegoa: Osteoporosia gaztetatik jarduera fisikoarekin eta nutrizio egokiarekin prebeni daiteke
Erreferentzia bibliografikoa:
Hervás G, Ruiz-Litago F, Irazusta J, Fernández-Atutxa A, Fraile-Bermúdez AB, Zarrazquin I. Physical Activity, Physical Fitness, Body Composition, and Nutrition Are Associated with Bone Status in University Students. Nutrients. 2018; 10(1):61. DOI: 10.3390/nu10010061
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Umami
Saccharina japonica
En 1909 el profesor de química Kikunae Ikeda publicó en japonés un artículo en el que propuso la existencia de un sabor básico no reconocido antes como tal: el umai (sabroso en japonés). Hasta ese momento se pensaba que los seres humanos teníamos receptores sensoriales gustativos específicos para los sabores dulces, salados, ácidos y amargos. Esos eran los considerados cuatro sabores básicos, cada uno con su receptor. El umai es muy característico del caldo (dashi) que preparan en Japón con bonito deshidratado y konbu, que es el nombre común del alga marrón Saccharina japonica. Ikeda denominó umami al nuevo sabor básico; el sufijo mi en japonés significa esencia.
Mediante un procedimiento de extracción que constaba de trenta y ocho pasos, Ikeda obtuvo del alga una sustancia cuyos cristales tenían su mismo sabor; la identificó como ácido glutámico. Su sal de sodio -el glutamato sódico- fue la forma del compuesto que proporcionó el mejor y más intenso sabor a umami. El ácido glutámico es un aminoácido, una de las sustancias de las que están formadas las proteínas, solo que este cumple, además, otras funciones en los seres vivos. Ocupa una posición central como intermediario en numerosas vías metabólicas. Y es un importante neurotransmisor (molécula que transmite información entre neuronas), el más abundante en el sistema nervioso de los vertebrados.
El glutamato está presente en muchos alimentos ricos en proteínas, como la carne. Además, somos capaces de detectar su presencia en la comida incluso en concentraciones ínfimas, por lo que es un indicador excelente de su valor nutricional. Pero hay más alimentos ricos en este aminoácido, como el tomate cocinado y ciertos alimentos fermentados, como el queso. Y la leche humana tiene 10 veces más concentración de glutamato que la de vaca, lo que da una idea de la gran importancia que este aminoácido tiene para los seres humanos ya desde que nacemos.
Tras el hallazgo del papel e importancia gustativa del glutamato, un discípulo de Ikeda extrajo del bonito deshidratado otra sustancia, el inosinato, que también contribuye al umai propio del dashi. El inosinato es un nucleótido cuya presencia en el alimento refuerza el efecto del glutamato. El mismo efecto ejerce el guanilato -otro nucleótido- que fue extraído de levaduras algunos años después por otro investigador japonés. El guanilato se encuentra en vegetales y hongos, y además de en las levaduras, pueden extraerse cantidades importantes de setas shitaki deshidratadas. Tanto el inosinato como el guanilato son, como lo es el glutamato, indicadores del valor nutricional del alimento; por esa razón tenemos receptores específicos para esas sustancias.
Tras su descubrimiento, Ikeda patentó un método para producir glutamato monosódico y desde entonces ha sido muy utilizado como potenciador de sabor. En la actualidad se extrae del konbu. Con ese propósito se cosechan anualmente dos mil quinientos millones de toneladas del alga en las costas de China. Entre el 2 y el 3% de la masa seca de Saccharina japonica es glutamato. Tan alto contenido es debido a que su presencia en el interior de las células del alga permite a estas igualar su concentración interna de solutos con la del agua de mar y evitar así la deshidratación. Lo interesante de ese fenómeno es que hay animales marinos que acumulan en sus tejidos glutamato y otros aminoácidos exactamente por la misma razón que lo hacen las algas: impiden así que el agua salga de su interior debido al efecto osmótico. He aquí un hermoso capricho de la naturaleza: ante un mismo problema, animales y vegetales recurren a una misma solución, solución que, además, encierra el secreto de nuestra predilección por ciertos alimentos.
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Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea) es catedrático de Fisiología y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU
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Este artículo fue publicada en el diario Deia el 17 de diciembre de 2017.
El artículo Umami se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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Asteon zientzia begi-bistan #195
Afrikako ekialdean duela 300.000 urte inguru bizi ziren gizakiek distantzia handietan lehengaiak garraiatzen zituztela proposatu du ikertzaile talde batek. Lehen “merkataritzaren” hastapenak lirateke hauek. Tresnen artean, bereziki deigarriak dira landutako obsidianak. Obsidiana sumendien inguruan magma arin hoztearen ondorioz sortzen den beirazko arroka da. Science aldizkarian garai horretan izandako ingurumen aldaketak aztertu dituzte. Aurkitutako animalien fosilei esker berreraiki ahal izan dute kliman izandako bilakaera. Duela 800.000 bat urte ingurune hezea zegoen; baina eskualdeak lehorrera jo zuen. Hipotesiak dio elikagaien eskuragarritasunean egondako gorabeherak zirela eta, gizakiek etorkizunean etor zitezkeen bolada txarren aurrean prestatu zituztela haien buruak.
BiokimikaBeldurraren eta antsietatearen mekanismoak ikertzeko Caenorhabditis elegans zizarea erabiltzen ari dira. Bere predatzaile naturalak jariatzen dituen sulfolipidoak lurrean jarrita, bere burua babesten du: sulfolipidoak sumatzen dituenean, norabidea aldatzen du eta arrautzak jartzeari uzten dio. Jariakin horien presentzia hutsak lau zirkuitu neuronal aktibatzen ditu! Salk Institutuak egin du ikerketa eta ondorioztatu du erantzun neuronala oso antzekoa dela zizare eta gizakietan.
BiologiaEz dago narra-txakurrak baino ugaztun gogorragorik eta erresistentzia handiagokorik. Are gehiago, posiblea da erresistentzia fisiko handiena duten ugaztunak izatea. Inuitek betidanik erabili dituzte garraiorako, eta Kanadako Iparraldea eta Alaska kolonizatu zuten europar jatorrikoentzat ere, ezinbestekoak izan ziren, ez baitzegoen beste animaliarik antzeko zereginak baldintza gogorrenen menpe bete zezakeenik. Datozen asteotan, haien fisiologia-ezaugarriak azalduko dizkigute. Adi!
Erleak bizirik mantentzea da erlezain askoren kezka egun. Udaberriro berritu behar dute erle kopurua; urtero %30 eta %40 inguru galtzen dituzte, eta, gaur egun normaltzat hartzen bada ere, Mikela Untsain erlezainak ohartarazi du hori ez dela normala. Zeintzuk dira arrazoiak? Ugari daude: lore barietate gutxiago, kutsadura, eritasunak eta Asiako liztorra. Horietan artean bada bat adituek azpimarratu dutena: prestakuntza. Aurtengo negua hezea eta luzea izan denez, horrek ere eragina izan du. “Erlea multzo txiki bat izaten da neguan, 10.000 eta 15.000 ingurukoa, eta gero, eguraldi onarekin, handitu egiten da, kopuruz zein tamainaz, 40.000, 50.000 edo 60.000ko kolonia izateraino. Hori atzeratu egin da”, azaldu du Egoitz Galartza Gipuzkoako Erlezainen Elkarteko albaitariak.
Bioteknologia, mikrobiologia aplikatuaLupulurik gabe garagardoari lupulu-zaporea ematea lortu dute. Nola? Garagardoa egiteko erabiltzen den legamia eraldatuta. Ikertzaileek geraniola eta linaloola sortzeko gai den legamia sortu dute. Bi molekula horiek lupuluaren olio esentzialaren parte dira, eta lupulu-zaporearen erantzule nagusiak. Mendaren eta albakaren DNA txertatu dute legamiarenean eta horrela lortu dute lupulu-zaporea. Elhuyar aldizkariak kontatu digu horren inguruko lana.
IngeniaritzaMIT-Massachusettseko Teknologia Institutuko (AEB) ikertzaileek Twitter sarean 2006tik 2017ra zabaldu diren 160.000 mezu jario aztertu dituzte. Guztira, 3 milioi lagunek ingelesez zabaldutako mezuak kontuan hartu dituzte. Emaitza, etsigarria: albiste faltsuak azkarrago eta zabalago hedatzen dira benetakoekin alderatuz gero. Horretaz gain, konturatu dira gizakiak omen direla albiste faltsu gehien zabaltzen dutenak eta ez botak. Albiste horiek eragiten dituzten emozioak ere ikertu dituzte. Zurrumurru faltsuek, adibidez, sorpresa, beldurra eta atsekabea eragiten dituzte. Benetako albisteak, berriz, tristura, ikusmin, alaitasun eta konfiantza iturri dira.
MatematikaRobert Langlands kanadarrak irabazi du 2018ko Abel saria, matematikaren hainbat diziplina bateratu izanagatik. Orain saritu duten teoria 1967an garatu zuen eta hartan matematikaren bi esparru lotu zituen: zenbakien teoria eta analisi armonikoa. Norvegiako Zientzien eta Letren Akademiaren arabera, “pentsatzeko modu berria ekarri du” alorrera.
MedikuntzaMinbizia sakonean ezagutzeko beste atal bat izan dugu aste honetan irakurgai. Kasu honetan, minbizi-zelula amak izan dira protagonistak. Baina tumoreetan daude zelula horiek azaldu aurretik, testuaren egileek lehenik tumoreen heterogeneotasuna zer den azpimarratu dute. Tumore baten barruan, minbizi-zelula guztiak ez dira berdinak eta azpipopulazio desberdinak aurki daitezke. Minbizi-zelula amak dira azpipopulazio horietako bat. Hainbat zelula ama desberdindu ahal ditugu beren potentzialitatearen arabera. Horrela, badaude zelula ama totipotenteak, pluripotenteak, multipotenteak, eta unipotenteak. Horrela garatzen goazen heinean gure gorputzeko zelulek potentzialitatea galtzen dute eta azkenik gure organoetan multipotente edo unipotenteak baino ez dira gelditzen ehunak berriztatzeko. Ama-zelulek garapenean egiten duten bidea ondo irudikatu zuen Waddingtonek. Irakurri artikulua osorik jakiteko zein den minbizia eta Waddingtonek egin zuen irudiaren artean.
Nanopartikulak baliatuta odol hodien hazkuntza txikitu eta modu honetan arratoietan koloneko minbiziak eragindako gibeleko metastasia %80 gutxitzea lortu dute. Organo batean hazten ari den tumore bateko zenbait zelula askatu, beste organo batera iritsi eta hura kolonizatzen dutenean gertatzen da metastasia. Ohiko odol hodietan ez bezala, tumore zelulek bidaltzen dizkieten seinale batzuk tarteko, zelula endotelial normalak baino gehiago hazi, metastasi masarantz mugitzen dira eta tumore zelulei hazten laguntzen diete. Zelula endotelial horiek jasaten duten aldaketa hori ikertu dute. miR-20a aukeratu dute –zelula endotelial osasuntsuetan agertzen da elementu hori, baina ez tumorearen eraginpean daudenetan– eta elementu hori desagertzearen ondorioz, zelula endotelialetan proteina batzuk agertzen direla eta orduan aldatzen dela haien portaera, orduan hasten direla hazten eta mugitzen ikusi dute ikertzaileek.
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Asteon zientzia begi-bistan igandeetako atala da. Astean zehar sarean zientzia euskaraz jorratu duten artikuluak biltzen ditugu. Begi-bistan duguna erreparatuz, Interneteko “zientzia” antzeman, jaso eta laburbiltzea da gure helburua.
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Egileaz: Uxue Razkin Deiako kazetaria da.
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Naukas Bilbao 2017 – Déborah García Bello: Saboer
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.
El grafiti es un arte efímero que para poder saborearlo hay que saber. Deborah García Bello conseguirá que lo mires de otra manera en apenas 10 minutos.
Deborah García: SaboerEdición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por eitb.eus
El artículo Naukas Bilbao 2017 – Déborah García Bello: Saboer se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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Ezjakintasunaren kartografia #208
Historiako garairik onenean edo txarrenean bizi garen eztabaidagarria da. Baina, zertaz ari gara, zehazki, ebaluatzeko? Jesús Zamorak ematen dizkigu xehetasunak: The Enlightenment wars (2): the details
Zerk funtzionatzen du hobeto, erabakiak aho batez hartzeak ala gehiengoa eta beto eskubideren bat baliatuta hartzeak? José Luis Ferreira, Majority with veto rule versus unanimity
Zergatik dute atomoek duten tamaina eta ez txikiagoa? Modu erraz eta intuitiboan uler daiteke erantzuna: ziurgabetasun eta errelatibitate kontua da. DIPCkoek The size of atoms, uncertainty and relativity
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Mapping Ignorance bloga lanean diharduten ikertzaileek eta hainbat arlotako profesionalek lantzen dute. Zientziaren edozein arlotako ikerketen azken emaitzen berri ematen duen gunea da. UPV/EHUko Kultura Zientifikoko Katedraren eta Nazioarteko Bikaintasun Campusaren ekimena da eta bertan parte hartu nahi izanez gero, idatzi iezaguzu.
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Salud ósea en estudiantes universitarios
La osteoporosis es una enfermedad asociada habitualmente con la edad y la mujer, aunque cada vez hay más varones que la padecen. Esta enfermedad se trata farmacológicamente en el momento en que se detecta. Sin embargo, la prevención en la juventud es una estrategia a tener en cuenta para llegar a la madurez con huesos bien mineralizados y de calidad.
Un estudio llevado a cabo por un grupo de investigación de los departamentos de Fisiología y Enfermería de la UPV/EHU ha analizado la salud ósea de 156 estudiantes de entre 18 y 21 años. Esta es una de las escasas investigaciones realizadas sobre la calidad del hueso de personas adultas que aún no han llegado al punto álgido de madurez ósea (21-30 años). Hasta ahora lo que se han realizado son principalmente estudios retrospectivos de los factores que se cree que son determinantes de la calidad ósea.
Idoia Zarrazquin, una de las autoras, explica que “la mayoría de los estudios realizados hasta el momento están centrados en la edad adulta y en el inicio de la decadencia ósea, traducida en osteoporosis, sobre todo entre las mujeres a partir de los 50 años. Nosotras consideramos que es importante hacer estos estudios previos para conocer qué influye positivamente en la calidad del hueso, porque el margen de mejora es más amplio ya que por delante hay más de una década para incrementar la mineralización lo antes posible”.
Ejercicio y nutrición equilibrados
En este estudio, se ha analizado la actividad y condición física, la composición corporal y la nutrición de sujetos jóvenes (61 varones y 95 mujeres) desde septiembre de 2016 hasta mayo de 2017. Se registraron sus características antropométricas, el consumo dietético, la capacidad aeróbica, la fuerza muscular y la actividad física que realizan habitualmente. Además, se midió su estado óseo mediante ultrasonidos, una técnica no invasiva y sencilla de utilizar.
El conjunto de jóvenes estudiantes que ha participado en la investigación presentan en general una buena calidad ósea. Son estudiantes que en su mayoría realizan deporte: de forma más vigorosa los varones, de manera más moderada las mujeres. Respecto al calcio, los hombres consumen una media de 1.080 mg/día, es decir, por encima de las recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud (1000 mg/día), mientras que las mujeres no llegan a este valor (814 mg/día). En cuanto a la vitamina D, ni varones (3,88 mg/día) ni mujeres (3,10 mg/día) alcanzan lo recomendado por la OMS (5mg/día).
Actividad física sí, pero sin pasarse
Aunque los jóvenes analizados presentan una buena calidad ósea general, ésta puede ser mejorable para ralentizar la disminución ósea que se dará con la edad. En este sentido, Gotzone Hervás, primera firmante del estudio, concreta que el conocer los factores que ayudan a la formación ósea puede servir para prevenir estas enfermedades. “Sabemos que la actividad física mejora el músculo y fortalece el hueso. Existe una interconexión entre ellos y, si la actividad es intensa, ambos mejoran, resistirán mejor el paso de los años y afrontarán mejor la decadencia ósea”.
Por tanto, la actividad moderada-intensa y los deportes de impacto son recomendables, pero hay que equilibrarlos con la adecuada nutrición otra de las autoras, Fátima Ruiz-Litago. “La tensión y fuerza muscular mejora la mineralización del hueso, pero eso no significa que cuanto más mejor, porque está demostrado que deportistas de élite también sufren osteoporosis. Es decir, la actividad física tiene que ser moderadamente intensa, sin sobrepasarse; sobre todo, entre las mujeres. Cuando el ejercicio es muy intenso las necesidades nutricionales también son muy elevadas y, en el caso de las mujeres deportistas, muy difíciles de cubrir por sus propias características físicas y hormonales. Es por ello que es más habitual de lo pensado que entre deportistas de élite se den casos de osteoporosis”.
En definitiva, los investigadores de la UPV/EHU concluyen que, además de una correcta nutrición en calcio y vitamina D, la actividad física contribuye a acumular minerales óseos de manera que al llegar a la madurez el índice de rigidez ósea sea alto y se contrarreste la decadencia que se produce a partir de los 30/35 años y sobre todo a partir de los 50. “Las futuras recomendaciones para prevenir la osteoporosis también pasarán por favorecer la fuerza muscular”, asegura Idoia Zarrazquin.
Referencia:
Hervás, G.; Ruiz-Litago, F.; Irazusta, J.; Fernández-Atutxa, A.; Fraile-Bermúdez, A.B.; Zarrazquin, I. (2018) Physical Activity, Physical Fitness, Body Composition, and Nutrition Are Associated with Bone Status in University Students Nutrients doi: 10.3390/nu10010061
Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa
El artículo Salud ósea en estudiantes universitarios se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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¿Qué permitió las increíbles fosilizaciones de Burgess Shale?
Hace algo más de una década, una joven Chenoa cantaba aquello de “Estoy cansada de cuerpos duros”. Probablemente, escribió la letra de la canción pensando en todos aquellos paleontólogos que se dedican al estudio de organismos (o parte de ellos) fósiles que no tenían ninguna parte dura.
Y es que si eres una almeja tendrás muchas más posibilidades de pasar al registro fósil, esa suerte de posteridad geológica que hoy usamos para completar el árbol de la vida, que una grácil medusa gracias precisamente a esos cuerpos duros y mineralizados de los que se quejaba amargamente la cantante marplatense.
Bromas aparte, el registro fósil tiene un sesgo de conservación brutal hacia la preservación de las partes duras de los organismos, como pueden ser los huesos o las conchas, mientras que los organismos formados exclusivamente por partes blandas suelen descomponerse mucho antes de fosilizar sin dejar rastro alguno de su existencia.
Figura 1. Este pariente de la avispa lo tuvo realmente difícil para fosilizar, pero tras su muerte cayó en un ambiente muy favorable para su fosilización.
Afortunadamente para nosotros, existe lo que conocemos como Lagerstätte, un grupo de yacimientos fosilíferos entre los que se encuentran aquellos que permiten una preservación excepcional de los organismos, tanto de sus partes blandas, como de organismos completos.
Uno de los detalles que hoy día desconocemos con exactitud es que permite precisamente la existencia de este tipo de yacimientos: ¿Será un rápido enterramiento de los fósiles? ¿Tendrá que ver con la mineralogía existente? ¿Influirá el tamaño de grano de la roca? ¿O quizás hay algún factor que no hemos tenido en cuenta hasta ahora?
En las últimas décadas se ha puesto mucho énfasis en la búsqueda de biomarcadores3, moléculas orgánicas complejas formadas por la actividad de los organismos vivos, que podemos encontrar en las rocas y que atestigüen la presencia de vida no solo en nuestro planeta sino, por ejemplo, en Marte, donde cada vez somos capaces de enviar instrumentos más sensibles, capaces de caracterizar con gran detalle la composición química de las rocas.
No sabemos si se desarrolló o existe vida en otros lugares más allá de nuestro planeta. Pero si esto ocurrió en algún momento, es probable que también comenzase su andadura con cuerpos blandos, sin mineralizaciones.
Si fuésemos capaces de conocer las condiciones, los procesos y los ambientes que permitieron en nuestro planeta la aparición de las Lagerstätte, podríamos comenzar a buscar esta suerte de geomarcadores1 también en otros puntos del Sistema Solar, con vistas a decidir los lugares de aterrizaje de futuras misiones que tengan la posibilidad de estudiar la existencia de vida en el pasado.
Un nuevo estudio2 llevado a cabo por científicos de distintas universidades británicas y norteamericanas ha abordado este problema estudiando una de las mejores Lagerstätte conocidas, la de Burgess Shale, que toma su nombre de un yacimiento Canadiense descubierto a principios del siglo XX y que data de hace unos 500 millones de años, en el Cámbrico, momento en el que ocurre una gran diversificación evolutiva en el reino animal.
Gracias a este tipo de yacimientos, de los que se conocen varias docenas en todo el mundo, se ha podido completar de una manera mucho más exhaustiva el árbol de la vida en el Cámbrico ya que sin estos, más del 80% de los organismos aparecidos en este periodo, no habrían dejado rastro alguno en el registro fósil.
¿Qué hace a este tipo de yacimientos tan especiales que permiten la excepcional preservación de las partes blandas?
Desde hace un par de décadas, sabemos que algunas arcillas son capaces de facilitar la fosilización ya que son capaces de adherirse a cierto tipo de enzimas encargadas de romper la célula tras la muerte del organismo, dejándolas inactivas y por lo tanto ralentizando la descomposición.
Pero en los últimos años, diversos experimentos han mostrado como la presencia de arcillas como la caolinita y la bertierina son capaces de interferir en el crecimiento de algunas bacterias encargadas de la putrefacción de los organismos muertos… ¿Podría la presencia de cierto tipo de arcillas tener una relación fundamental con la aparición de yacimientos del tipo de Burgess Shale?.
Para resolver esta cuestión, este equipo de científicos ha analizado en detalle la mineralogía de más de 200 muestras de fósiles del Cámbrico provenientes de 19 yacimientos de cuatro continentes, de las cuales 131 correspondieron a fosilizaciones del tipo de Burgess Shale, y 82 en las que solo aparecen restos mineralizados.
Los resultados muestran que los fósiles de partes blandas se conservan mejor en rocas que contienen bertierina, que en estudios anteriores ya se había demostrado su efecto contra las bacterias que provocan la putrefacción de los tejidos.
Hoy en día esta arcilla se forma principalmente en ambientes tropicales, con aguas ricas en hierro, lo que probablemente sirva como indicador para interpretar que el ambiente en el que vivieron estos organismos también fue las aguas de algún mar u océano tropical del Cámbrico.
Aunque este nuevo análisis mineralógico consigue predecir con una tasa de éxito de alrededor del 80% la posibilidad de fosilización de tipo Burguess Shale en rocas sedimentarias de grano fino formadas durante el Cámbrico, es manifiesto que hay otros factores que también son importantes para una buena preservación, como puede ser un enterramiento rápido, la presencia de aguas pobres en oxígeno o la composición de las aguas.
Este estudio abre la puerta a la búsqueda de nuevos yacimientos de tipo Burgess Shale en nuestro planeta que hayan podido pasar desapercibidos, pero quizás pueda ser también el pistoletazo de salida para localizar rocas favorables a la fosilización en lugares como Marte, donde sabemos que hubo un ambiente mucho más adecuado para el desarrollo de la vida al principio de su historia, y de haber existido esta, quien sabe si también quedó registrada en las rocas como ocurrió en con la que habitaba aquellos mares tropicales del Cámbrico.
Este artículo lo ha escrito Nahum Méndez Chazarra y es una colaboración de Naukas.com con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU
Referencias:
[1] J. Martinez-Frias, E. Lázaro, A. Esteve-Núñez, and C. M. B. L. Beard. Biogeochemical cycling of iron isotopes. Science. CrossRef PubMedJohnson, Geomarkers versus Biomarkers: Paleoenvironmental and Astrobiological Significance, vol. 36. 2009.
[2] R. P. Anderson, N. J. Tosca, R. R. Gaines, N. M. Koch, and D. E. G. Briggs, “A mineralogical signature for Burgess Shale – type fossilization,” vol. 46, no. 4, pp. 2–5, 2018.
[3] M. Gargaud and W. M. Irvine, Encyclopedia of Astrobiology. 2015.
El artículo ¿Qué permitió las increíbles fosilizaciones de Burgess Shale? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.
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Leire Ibaibarriaga: “Arrantza baliabideak modu jasangarrian ustiatzeko zientzia ezinbestekoa da” #Zientzialari (91)
Euskal Herriak, haren kokapena dela-eta, beti izan du lotura handia itsasoko lanekin. Asko izan dira euskal arrantzaleek ustiatu dituzten arrain motak eta sarritan ustiapena ez da modu kontrolatuan gauzatu. Zorionez, egun, ustiapen jasangarriago baten aldeko kontzientzia garatuago daukagu.
Arrantzaren jasangarritasun iraunkorra ziurtatzeko ezinbestekoak dira ikerketa- eta bideragarritasun-txostenak. Hauei esker, arrantza-baliabideen egoera ezagutu eta arrantza-flota lehiakorra, jarduera arduratsua eta arrantza-politikari dagozkion erabaki egokiak bideratu daitezke.
Itsasoko arrainen populazioa, itsas-baliabideen eta prozesu biologikoak aztertzen dituen Leire Ibaibarriaga ikertzaile eta matematikariarekin egon gara. Leire Ibaibarriaga AZTI-Tecnaliako ikertzailea da eta bideragarritasun-txostenetan biltzen diren datuak eskuratzeko dituzten eredu estatistikoez mintzatu zaigu. Bestalde, arrantza kudeatzen duten arduradunen erabakietan datu hauek zer-nolako oihartzuna duten azaldu digu. Ikertzailearen esanetan, herrialde garatuetan jasangarritasunari buruzko kontzientzia gero eta zabalduago egon arren, arrainen harrapaketen %80ak ez du inongo ebaluaziorik.
‘Zientzialari’ izeneko atal honen bitartez zientziaren oinarrizko kontzeptuak azaldu nahi ditugu euskal ikertzaileen laguntzarekin.
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