Agrégateur de flux

Erythema migrans (literalemente, enrojecimiento que se desplaza) en la cara de una niña a la que ha picado una garrapata en la cabeza.

La borreliosis de Lyme puede ser bastante grave. Es la enfermedad más transmitida por garrapatas en el Hemisferio Norte y, al menos en los Estados Unidos, la que más se contagia a través de una picadura. La contraen unas 300.000 personas al año en Norteamérica y 65.000 en Europa. La causa una bacteria de tipo Borrelia.

El síntoma más normal de la infección es un enrojecimiento de la piel denominado erythema migrans que comienza en el lugar de la picadura una semana después de haberse producido, aunque muchos afectados no lo experimentan. Otros síntomas tempranos incluyen fiebre, dolor de cabeza y sensación de cansancio. En caso de no tratarse a tiempo la enfermedad, puede haber síntomas adicionales, como imposibilidad para mover uno o ambos lados de la cara, dolores articulares, fuertes cefaleas con rigidez de cuello, y palpitaciones, entre otros. Y meses o años más tarde pueden producirse nuevos episodios de algunos de estos síntomas. En esta enfermedad es importantísimo el detectarla cuanto antes porque los tratamientos disponibles son mucho más efectivos en fases tempranas. A día de hoy, la única prevención posible consiste en no exponerse a las garrapatas y, en caso de ser picado por una de ellas, retirarla cuanto antes porque, al parecer, el ácaro necesita varias horas para producir una infección efectiva.

La incidencia de la enfermedad de Lyme no ha dejado de aumentar últimamente; el número de personas contagiadas ha crecido, y cada vez es mayor la extensión del área geográfica en que se dan casos de borreliosis. Ese aumento sería una consecuencia más del aumento global de temperatura, pues este factor tiene una incidencia directa en el ciclo de vida de las garrapatas. La supervivencia de los ácaros y su velocidad de desarrollo son más altas a temperaturas elevadas.

Al igual que ocurre con otras enfermedades infecciosas, también la de Lyme tiene su propia ecología. Los ratones de campo de zonas boscosas son los principales responsables de la extensión de la enfermedad. Las garrapatas se adhieren con facilidad a los roedores y mediante su picadura les transmiten las bacterias. Por esa razón, los años en que cuentan con abundante alimento (bellotas, por ejemplo), sus poblaciones crecen mucho, y las garrapatas tienen muchas posibilidades de encontrar un huésped. De esa forma, los años buenos para los ratones también lo son para las garrapatas que, andando el tiempo, verán aumentar notablemente su población. Las consecuencias para los seres humanos son evidentes: cuantas más garrapatas hay, más probable es que se produzcan picaduras y, por lo tanto, contagios. La relación causal está bien establecida y los especialistas son capaces de predecir con dos años de antelación brotes especialmente importantes de borreliosis a partir de la abundancia de bellotas en los bosques.

La borreliosis no sería tan preocupante si hubiese una vacuna efectiva pero a día de hoy tal vacuna no existe, aunque existió. Se llegó a comercializar una hace algunos años, pero la compañía que la desarrolló decidió retirarla del mercado cuatro años después, como consecuencia de las presiones ejercidas por los grupos anti-vacunas que difundieron la especie de que provocaba artritis; era una acusación sin fundamento.

Es bueno conocer con antelación cuándo aumentará la densidad de garrapatas y, con ella, la posibilidad de contagios. Puede alertarse así a la población de las zonas más afectadas, de manera que extremen los cuidados para evitar la infección o detectarla cuanto antes. Pero la solución más efectiva, sin duda, es la vacuna. El que carezcamos hoy de ella es otra triste victoria de quienes se oponen al progreso de la dignidad y bienestar humanos.

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

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Una versión anterior de este artículo fue publicada en el diario Deia el 23 de abril de 2017.

El artículo La ecología de una enfermedad se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. En busca de los genes de la enfermedad celíaca
2. Celiaquía: el ADN no codificante es clave en el desarrollo de la enfermedad
3. Parkinsonia parkinsoni

Uxue Razkin

Fisika

Unibertsoaren hedapena ulertzeko nazioarteko ikerketa bat gidatuko du UPV/EHUko Ruth Lazkoz kosmologoak. CANTATA du izena proiektuak eta berak azaltzen duen moduan, ikertu behar dute “ba ote den modurik jakiteko, eskura ditugun datu astrofisikoekin, ea Einsteinen teorietatik harago joan beharra daukagun, azaltzeko, adibidez, zergatik gertatzen den unibertsoaren hedapen azeleratua”. Izan ere, azken urteotan egindako behaketek agerian utzi dute unibertsoak ez duela jokatzen Einsteinen grabitatearen teoriaren arabera espero zitekeen bezala. CANTATA proiektuaren balorazioa “oso ona” dela adierazi dute.

Ingurumena

Aragoi aldeko mendilerro garaienetan ere tenperatura nabarmen epeldu da azken lau hamarkadotan, ikerketa batean egiaztatu berri dutenez. Erdialdeko Pirinioetako serie klimatikoak aztertu ditu Rovira i Virgili Unibertsitateko ikerketa talde batek, 1910etik 2013rako tartea hartzen dute serie horiek. Hiru aldagai hartu dituzte kontuan: tenperatura minimoak, maximoak eta prezipitazioak. 1970etik 2013ra, tenperatura maximoak 0,57 gradu epeldu dira hamarkada bakoitzeko. “Aurreko urteekin alderatzen badugu, igoera bikoiztu baino gehiago egin da”, dio Nuria Perez-Zanon artikuluaren egile nagusiak.

Emakumeak zientzian

Amaia Lujanbio ikertzailea elkarrizketatu du Ana Galarragak. New Yorken dago bera eta minbizia ikertzeko laborategi bateko burua da Lujanbio Laboratory, Mount Sinaiko Icahn Medikuntza Fakultatean. Txikitatik gustatu izan zaio zientzia. Hala, Biologia ikasi zuen Nafarroako Unibertsitatean. 2004. urtean praktikak egiteko beka bat eskuratu zuen Ikerketa Onkologikoetarako Zentroan eta orduan hasi zen minbizia ikertzen, zehazki, aldaketa epigenetikoak. Lujanbioren esanetan, “oso interesgarria” da gaia eta era berean, jende askori eragiten dio. Laborategian saguekin egiten dute lan. CRISPR teknologiaren bidez, mutazio genetikoak eragiten dizkiete, eta, gero, tratamendu desberdinak probatzen dituzte. “Izan ere, gibeleko minbizia oso gaixotasun gaiztoa da, eta ez dago tratamendu onik oso gaixo daudenentzat”.

Eboluzioa

Ugaztunen eta tetrapodo guztien arbaso komunaren titina-zatiak berreraikita, CIC nanoGUNEko ikertzaile batzuek ikusi dute korrelazioa dagoela titinaren (proteina) ezaugarrien eta animalien tamainaren artean. Ateratako ondorioak fosilekin eta datu bibliografikoekin alderatu dituzte, eta baieztatu dute emaitzak zuzenak direla. NanoGUNEko Nanobiomekanika taldeko Ikerbasque ikertzaile Raúl Pérez-Jiménezek zuzendutako ikerketaren berri ematen du testuan: “Interesgarriena da proteinaren eboluzio mekanokimikoa ikusi dugula, hau da, eboluzioan zehar titina nola aldatu den”.

Biologia

Inurri hosto-ebakitzaileen izaera eta portaera “berezia” gertutik ezagutzeko parada izan dugu testu interesgarri honen bitartez. Nekazaritzatik onura nabarmenak atera dituzte eta arrakasta handiko inurri-espezieak dira Hego eta Erdialdeko Amerikako baso eta oihanetan. Guztira, 41 espezie dira hosto-ebakitzaileak, bigenerotakoak, Atta eta Acromymex hain zuzen ere. Dena dela, arrakasta horrek badu alde txarrik gizakiontzat, espezie batzuek giza nekazaritzarako eta azpiegituretarako kaltegarriak diren izurriteak sortzen dituzte eta. Inurri hauek landare batzuen hostoak bildu eta ebaki egiten dituzte. Gero, hosto zatiak lurpeko habiako ganbaretara eraman eta hosto zati horietan onddoak hazten dituzte. Eta hori gutxi balitz, hondarrak garbitu eta habiatik urrun dagoen zabor-piletara eramaten dituzte.

Mikrobiologia

Bilboko itsasadarrean maiatzean egin zen triatloian, partaide batzuk leptospirosia izeneko gaixotasunak jota gelditu omen ziren. Albiste horrek kezka handia sortu du eta horregatik, Miren Basarasek idatzi du gaixotasun horri buruzko artikulu argigarria. Animalietatik etorritako gaixotasuna da eta Leptospira interrogans bakterioak transmititzen du. Leptospirosia mundu osoan zehar aurkitu daiteke, Euskal Autonomi Erkidegoan ere, noizbehinka kasuak detektatzen dira. Leptospirak zenbait modutara iristen dira gizaki barnera. Modurik arruntena da ur kutsatuarekin kontaktua izatea eta igeri sartzea bakterioak gizakira, larruazaleko zauritxoetatik edo urraduretatik. Zorionez, tratamendu eraginkorra du.

Paleobiologia

Azken 100 urteetan aurkitutako fosilen berrazterketa batetik abiatuz, duela 2,5 milioi urte inguru, itsas megafaunaren heren bat desagertu zela jakin da orain. Juanma Gallegok eman dizkigu publikatu berri duten ikerketaren xehetasunak. Adibidez, suntsipen horretan, besteak beste, inoiz existitu den marrazorik handiena desagertu zen: Carcharodon megalodon izenekoa. Itsas megafauna osotasunean hartzea erabaki zuten. Itsas ugaztunak izan ziren galera gehien nozitu zutenak. Egin dituzten kalkuluen arabera, mota horretako animalien %55 desagertu ziren. Itsas dortoken %43 desagertu ziren, eta itsas hegaztien %35. Suntsipena azaltzeko, ikertzaileek itsas mailaren hipotesiari heldu diote: “Kostaldetik gertu dauden sakonera txikiko uretan bizi ziren animaliek nozitu zuten bereziki iraungipena”.

Astrofisika

1997ko uztailaren 4an gizakiak, lehenengoz, robot bat jarri zuen Marteko lurrazalean. Harrezkero, Marteko argazki asko jaso ditugu. Aste honetan 20 urte beteko ditu gizakiak Marten. Hurrengo erronka izango da 2030ean astronautak eramatea planeta gorrira.

Medikuntza

Aspalditik erabiltzen dira biometalak (altzairu herdoilgaitza eta titanio aleazioak) medikuntzan: protesietan, soldatzeko lotura elementuetan eta arazo kardiobaskularretan erabiltzen diren stentetan. Eragozpenak badaude, baina. Adibidez, bigarren ebakuntza bat egin behar izaten da materiala kentzeko behin zeregin medikua beteta. Biometal hauen ordez material degradagarria erabilita bigarren ebakuntza horiek saihestu daitezke. Ideia honi jarraiki, hainbat ikerketa egiten ari dira beste material batzuekin, magnesioaren familiarekin eta haren aleazioekin, besteak beste.

Kimika

Hondakin plastikoen kantitatea gero eta handiagoa da eta hori arazo bihurtzen ari da. 2014. urtean munduan 311 milioi tona plastiko inguru kontsumitu ziren. Datozen urteetarako herrialde garatuetako plastiko kontsumoak zein produkzioak %3 gora egitea espero da, eta herrialde azpigaratuetakoak %10 inguru. Hondakin plastikoen artean ugarienak, %60 inguruko masa proportzioan, poliolefinak dira. Eta Poliolefinen pirolisia, dentsitate altuko polietilenoarena konkretuki, aurkezten da berauen birziklatzerako aukera interesgarri moduan. Irakur ezazue artikulua jakiteko zertan datzan prozesu hori!

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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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El arte y la ciencia son dos formas de conocimiento aparentemente alejadas, en gran medida consecuencia de la especialización profesional y la educación compartimentada. Del estudio de esta impostada separación surgió el estereotipo de las dos culturas, las ciencias y las humanidades, para referirnos a esa brecha de conocimiento. La realidad es que la ciencia y el arte sí están conectadas y que ninguna forma de conocimiento es impermeable a otra. Por poner algunos ejemplos: ¿Cómo podría crearse una obra plástica sin las técnicas propiciadas por la ciencia? ¿Cómo podríamos interpretar la elección de materiales?

Estas y otras cuestiones relacionadas furon tratadas por destacados profesionales -artistas, ilustradores, filósofos y científicos- que han puesto el foco en ese difuso trazo que une la ciencia y el arte. El ciclo Ciencia & Arte se desarrolló, bajo la dirección de Deborah García Bello, a lo largo de cuatro jornadas que se celebraron los jueves días 6 y 27 de abril y 11 y 25 de mayo de 2017 en el auditorio del Museo Guggeheim Bilbao.

Esta actividad de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU se enmarca en el programa TopARTE que conmemora el XX Aniversario del Museo Guggenheim Bilbao.

Segunda jornada. 3ª conferencia

José Ramón Marcaida, especialista en historia de la ciencia e historia del arte de la Edad Moderna de la Universidad de Cambridge : La relación entre el desarrollo de la ciencia y la creación artística

Las primeras ilustraciones de animales y plantas, el coleccionismo de maravillas naturales, el trabajo de los artistas… A lo largo de su historia, el ser humano ha representado la naturaleza de diferentes maneras que han jugado un papel fundamental en la generación de conocimiento científico. Pero esta influencia también se ha dado en la dirección inversa, puesto que los descubrimientos científicos han servido de inspiración y han influido en el desarrollo de técnicas pictóricas y estilos artísticos, marcando el devenir de la historia del arte.

La relación entre el desarrollo de la ciencia y la creación artística

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

El artículo Arte & Ciencia: La relación entre el desarrollo de la ciencia y la creación artística se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Arte & Ciencia: Química y Arte, reacciones creativas
2. Arte & Ciencia: La importancia de la ciencia para la conservación del arte
3. Arte & Ciencia: Imaginario marino

MikroRNAren edizio arazoak zenbait tumore motarekin daude lotuta. Ikerketa berri batek etorkizun handiko emaitzak lortu ditu garun tumoreekiko. Isabel Pérez Castrok azaltzen du Brain tumours and the lack of molecular editing.

Raman espektroskopia bezalako kimika analitikoko teknikak hobetzen ditu plasmonikak, baina datuak indargabetu ditzake. Hau ekiditeko metodoa aurkezten du DIPCk. Recovering native chemical information from surface-enhanced Raman scattering

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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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En un artículo anterior hablábamos de cómo se descubren las variantes genéticas (los polimorfismos de un solo nucleótido ‒SNPs‒, ¿recuerdas?) que podemos relacionar estadísticamente con diversas enfermedades o trastornos mediante estudios de asociación del genoma completo (GWAS, Genome-wide association study). Es importante dejar claro que estas asociaciones nos señalan algunos cambios en el ADN que aumentan la probabilidad de que padezcamos una patología, sin que ello signifique que la vayamos a sufrir necesariamente.

Entonces ya apuntábamos a un problema de estas correlaciones SNP-patología: salvo excepciones, no indican de forma clara la causa concreta de la enfermedad. Sabemos que un nucleótido concreto en una posición específica del genoma aumenta la predisposición a padecer un trastorno determinado, pero poco conocemos sobre los mecanismos celulares y rutas metabólicas que llevan de una variación concreta del ADN a la enfermedad. Y esto es importante si queremos investigar tratamientos efectivos.

Como ya se explicó en el artículo anterior, un polimorfismo de un solo nucleótido (SNP) no es más que una diferencia en un punto de la secuencia de ADN entre distintos individuos. En la imagen, el individuo 1 tiene un par C-G en la posición señalada, mientras que el individuo 2 tiene el par de nucleótidos A-T. El resto de la secuencia mostrada es idéntica

En algunos casos sí que podemos deducir las causas: si hay un cambio en la secuencia de un gen, este cambio puede afectar a la estructura de la proteína resultante y, según las funciones de esta, podemos tratar de inferir los mecanismos que llevan a sufrir el trastorno. Pero esto sólo ocurre en un 5-10% de los SNPs estudiados y asociados a patologías: el resto de variantes genéticas relacionadas con enfermedades a través de GWAS se encuentran en zonas del genoma que no codifican proteínas (en el mal denominado ADN basura).

¿Qué ocurre en el resto de casos? ¿Cómo puede afectar una variante genética, un pequeño cambio en la secuencia de ADN, al funcionamiento de la célula si no se encuentra directamente implicada en la construcción de proteínas? Pues a través de otros mecanismos, principalmente mediante la regulación de la expresión génica.

Expresión génica

Aunque la secuencia de ADN de todas nuestras células es la misma (salvo mutaciones puntuales), resulta evidente que existen muchos tipos distintos de células: las células que forman los músculos son distintas a las del hígado o el páncreas, a las epiteliales o a las neuronas. Esto se debe a que no se «activan» los mismos genes ni con la misma intensidad en las distintas células.

Recordemos que los genes son secuencias de ADN que contienen la información para fabricar una proteína. Para ello, previamente se transcriben a ARN mediante la acción de la enzima ARN polimerasa, se eliminan fragmentos no codificantes de su interior (los denominados intrones) y las secuencias resultantes (denominadas ARNm) se traducen a proteínas. Un cambio en la secuencia de ADN que define un gen puede conllevar que la proteína se fabrique mal y que aparezca una enfermedad grave.

Fuente imagen

Así pues, un gen contiene la información necesaria para fabricar una proteína, pero no sobre cuándo empezar este proceso, cuánta cantidad de proteína es necesaria y en qué tipo de células se debe llevar a cabo. De esta regulación de la expresión génica, se encargan factores externos, diversos actores en el interior de la célula y, en particular, otras secuencias cromosómicas. Un ejemplo sería la propia secuencia que marca el inicio de transcripción donde se une la enzima ARN polimerasa (promotor). Otros fragmentos de ADN van a actuar como potenciadores de la transcripción o represores. A grandes rasgos, estos fragmentos (que no tienen por qué encontrarse cerca del gen que controlan) regulan el plegamiento de la cadena de ADN como lugares de unión de otros complejos enzimáticos, permitiendo un mejor o peor acceso de la ARN polimerasa al inicio de la transcripción. Una variación en estas secuencias no influye en cómo se construye la proteína, sino en qué condiciones se va a fabricar y en qué magnitud.

Podemos medir la expresión de un gen en un tejido concreto estimando qué cantidad de ARNm se ha fabricado, lo que se conoce como transcriptoma. Avances recientes en secuenciación genética han permitido obtener transcriptomas con una eficacia elevada.

Expression quantitative trait loci

Así pues, resumiendo, podemos utilizar técnicas avanzadas de secuenciación masiva para obtener tanto el genoma de un conjunto de individuos como su transcriptoma. De hecho, empezamos a disponer de grandes bases de datos con ambos datos asociados a patologías y rasgos concretos de los donantes de muestras. Analizando estas bases de datos con potentes herramientas computacionales y estadísticas podemos relacionar variaciones concretas del genoma (en particular, SNPs) en regiones no codificantes, con cambios en la expresión génica. A estas regiones del ADN cuyos cambios afectan a la expresión génica de uno o más genes se les denomina eQTLs (expression quantitative trait loci). Vamos a utilizar esta definición con frecuencia a lo largo de este artículo, así que vamos a explicar con más detalle qué significa.

Imagen modificada de Wikipedia Commons.

Un eQTL es una posición concreta del genoma que, en función del nucleótido que se encuentre en ella, va a influir en la predisponibilidad a poseer algún rasgo o padecer enfermedad concreta. Pero no lo va a hacer modificando la estructura de la proteína codificada por un gen, sino alterando la expresión génica. Es decir, las personas que presenten en su genoma un eQTL determinado van a fabricar proteínas de forma correcta, pero en una cantidad distinta de la adecuada para el funcionamiento adecuado de la célula, pudiendo dar lugar a algún trastorno determinado o rasgo específico.

En la figura anterior, un factor de transcripción se une a los promotores de los genes A y B, dando como resultado una cierta cantidad de proteína (A). Si hay una variación en el promotor del gen A (indicada con un triángulo negro en la figura) la cantidad de proteína fabricada disminuye.

Una variante concreta de un eQTL (señalada con un rectángulo azul a la izquierda) lleva consigo un cambio en la expresión de un gen concreto (rectángulo verde a la derecha).

¿Cómo se localizan eQTLs en el genoma? Primero, se obtienen los SNPs de cada uno de los participantes en el experimento como se explicó en el anterior artículo. En la siguiente figura se toman como ejemplo dos polimorfismos de los cromosomas 4 y 14, marcados como SNP1 y SNP2. Recuerda que un SNP varía de individuo a individuo, aunque en este ejemplo sólo consideraremos dos variantes posibles.

A continuación se obtiene una muestra del tejido de interés (recuerda que la expresión génica depende del tipo concreto de células) y se mide la cantidad de ARNm fabricado de distintos genes (con técnicas como RNA-seq). Podemos representar para cada variante de un SNP la cantidad de ARNm expresada de un gen concreto (en la figura, los puntos negros de las gráficas). Se observa que en el primer SNP no hay apenas variación en el nivel de expresión según se posea una variante u otra (fíjate en las formas de las distribuciones de puntos, destacadas en fondo azul), mientras que en el segundo hay una mayor expresión en la variante 2. Por lo tanto, diríamos que el SNP2 tiene asociados cambios destacables de expresión génica según la variante implicada, por lo que sería un eQTL.

Con este tipo de estudios se han podido localizar un gran número de eQTLs en nuestro genoma. Muchas de estas zonas influyen en la expresión génica por encontrarse cerca del lugar donde se inicia la transcripción del gen: se conocen como cis-eQTL. Hay que tener en cuenta que «cerca» puede significar hasta un millón de nucleótidos de distancia entre el SNP y el inicio del gen. Otras variaciones, sin embargo, son capaces de modificar la expresión de un gen situado a mucha distancia del SNP implicado, e incluso en un cromosoma distinto: son los denominados trans-eQTL.

Empezábamos este artículo comentando que conocer que una variante genética esté asociada a una enfermedad no implica que podamos entender cuál es el mecanismo subyacente, lo cual no nos da pistas de cómo tratar el problema. Si descubrimos que esta variante afecta a la expresión de un gen determinado, y conocemos su función celular, sí que podemos investigar nuevos tratamientos.

Pongamos un ejemplo concreto. Recientemente se descubrió un SNP asociado a un menor riesgo de padecer un infarto de miocardio. Se comprobó que la variante menos común de este SNP (la T destacada en azul en la siguiente figura) promueve la expresión de un gen en el hígado que produce sortilina. Estudios posteriores con ratones demostraron que esta proteína disminuye los niveles de colesterol LDL, asociado a riesgo cardíaco.

Otros ejemplos de eQTLs recientemente descubiertos han contribuido a explicar la asociaciones de variantes genéticas con enfermedades como el asma infantil, la enfermedad de Crohn o el lupus.

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

Referencias

• Gene expression. Scitable (Nature Education).
• The role of regulatory variation in complex traits and disease. Albert, F.A. and Kruglyak, L. (2015) Nature Reviews Genetics 16, 197–212. doi:10.1038/nrg3891
• Expression quantitative trait loci: present and future. Nica A.C. and Dermitzakis E.T. (2013). Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci.;368: 20120362
  doi: 10.1098/rstb.2012.0362
• The study of eQTL variations by RNA-seq: from SNPs to phenotypes. Majewski, J. and Pastinen, T. (2011) Trends in Genetics 27 (2) , 72-79. doi: 10.1016/j.tig.2010.10.006.

El artículo Sobre la predisposición genética a padecer enfermedades (II) se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Sobre la predisposición genética a padecer enfermedades
2. Dani y Fiti sobre la ingeniería genética
3. Dudas sobre las vacunas: problemas y soluciones

Ana Galarraga / Elhuyar Zientzia Amaia Lujanbio Goizueta goizuetarra da, baina bere herritik kilometro askotara erantzun die gure galderei: New Yorketik, hain zuzen. Izan ere, minbizia ikertzeko laborategi bateko buru da han, Lujambio Laboratory, Mount Sinaiko Icahn Medikuntza Fakultatean.

Zuzen-zuzenean iritsi da hara. Dioenez, txiki-txikitatik gustatu izan zaizkio ikerketa eta zientzia; eskolan, matematikak eta natura omen ziren bere gai gogokoenak. Aurrerago, berriz, genetika ikasi zuenean, “maiteminduta” geratu zen: “Izan ere, DNAk logika matematikoa dauka. Gainera, DNAk bizitzaren sekretua gordetzen du, eta izugarrizko ahalmena du gure biologia ulertzeko, baita gaixotasunak sendatzeko ere”.

Hala, Biologia ikasi zuen Nafarroako Unibertsitatean. Oso garbi zuen tesia egin nahi zuela, eta praktikak egin zituen zenbait laborategitan. 2004an beka bat lortu zuen praktikak egiteko Ikerketa Onkologikoetarako Zentroan (CNIO), eta orduan hasi zen minbizia ikertzen, zehazki, aldaketa epigenetikoak.

Amaia Lujanbio ikertzailea laborategian.

Haren esanean, “oso gai interesgarria da, eta, gainera, jende askori eragiten dio. Horregatik, tesia minbiziaren arloan egitea erabaki nuen. Eta hamabi urte geroago, arlo berean jarraitzen dut”. Izan ere, asko betetzen du bere lanak: “Beti gauza berriak ikasten ari gara, eta, noizean behin, emaitza ustekabekoak lortzen ditugu; eureka momentuak!”.

Gainera, orain arteko bidean oso ondo joan zaiola aitortu du: “Lehendabizi nire tesian, gero doktoretza ondorengoan, eta orain nire laborategian, baliabide nahiko izan ditut eta horrek gauzak errazten ditu”.

Hala ere, dena ez da erraza, noski: “Esperimentuak ateratzen ez direnean… Eta etengabeko ziurgabetasuna dugu, gure lana aurreratzeko kanpoko finantziazioa behar baitugu”. Baina ez luke ezer ere aldatuko: “Erabaki batzuk ez dira izan zuzenenak, baina egoera horietan ere asko ikasten da”

Tratamendu egokienaren bila

Lujanbioren laborategian, saguekin egiten dute lan. CRISPR teknologiaren bidez, mutazio genetikoak eragiten dizkiete, eta, gero, tratamendu desberdinak probatzen dituzte. “Izan ere, gibeleko minbizia oso gaixotasun gaiztoa da, eta ez dago tratamendu onik oso gaixo daudenentzat”. Hori lortzea dute helburu, beraz.

Ikerketa-burua denez, erantzukizun handia du, “baita azken hitza ere”, zehaztu du. Bestela, etxetik kanpo lana egitea antzekoa da profesionalki, baina onartu du kulturalki badaudela desberdintasunak: “Ameriketan ez dira gu bezain langileak, baina bai baikorragoak, eta beren buruengan konfiantza handiagoa dute”.

Etorkizunera begira, tratamenduak pertsonetan probatzeko helburua du, eta ziur da hurrengo hamar urteetan aurrerapen handiak egingo direla arlo horretan. Maila pertsonalean, berriz, lanaren eta bizitza pertsonalaren arteko oreka lortu nahiko luke. Dioenez, “ez da beti erraza lan honekin!” Nire ametsa? Zoriontsu izatea”.

Fitxa biografikoa:

Amaia Lujanbio Goizueta 1982an jaio zen, Goizuetan. Nafarroako Unibertsitatean lizentziatu zen Biologian, eta tesia, berriz, Madrilgo Unibertsitate Autonomoan egin zuen. Ordutik aurrera, bere ikertzaile-ibilbideak ez du etenik izan. Zenbait artikulu argitaratu ditu zientzia-aldizkari nabarmenenetan, eta, orain, bere izeneko laborategia zuzentzen du, Mount Sinaiko Icahn Medikuntza Fakultatean (New York).

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Egileaz: Ana Galarraga Aiestaran (@Anagalarraga1) zientzia-komunikatzailea da eta Elhuyar Zientzia eta Teknologia aldizkariko erredaktorea.

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Elhuyar Zientzia eta Teknologia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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Una de las grandes tendencias en el mundo científico durante las últimas décadas ha sido el imparable avance de China. Decidido a ser una potencia de alcance mundial el gobierno chino ha ejecutado una deliberada estrategia de desarrollo de la ciencia y la tecnología que comenzó hace muchos años, cuando de repente los laboratorios del mundo en múltiples especialidades se llenaron de estudiantes doctorales y postdoctorales provenientes de aquel país con especial hincapié en determinados campos que se consideraron estratégicos. Estos estudiantes regresaron a China, donde montaron laboratorios y centros de investigación conectados a la comunidad científica internacional; miles, centenares de miles de nuevos puestos de trabajo se crearon en estos campos, y se comenzó a desarrollar una verdadera invasión de publicaciones de equipos chinos que después se transformó en un diluvio de nuevas revistas especializadas creadas específicamente para este mercado. El país ha ejecutado un salto científico enorme desde finales del siglo XX como parte de una clara estrategia política: el gobierno ha decidido que la ciencia es clave para el estátus de potencia mundial de China.

El problema es que inevitablemente el fomento por parte de un estado de cualquier cosa provoca el desarrollo paralelo de un fenómeno de picaresca: los espabilados de turno se aferran a la tradicional corta visión de las burocracias para aprovecharse de los incentivos (económicos, profesionales, sociales) que se usan para desarrollar un campo, en este caso la ciencia. Y surge el fraude, en múltiples formas y variedades. La ciencia trucha en China se ha convertido en un auténtico problema, y no sólo para el gobierno local y su despilfarro de recursos en resultados falsos: el volumen de publicación es tal que se corre un riesgo real de que acabe contaminando el avance científico en todo el mundo. Para dar una idea según algunas estimaciones de científicos chinos del área de biomedicina hasta el 40% de todas las publicaciones locales de su sector podrían contener algún tipo de fraude. Esto supone un problema colosal, dado el enorme número de publicaciones que salen hoy de aquel país.

Las instituciones chinas han tomado cartas en el asunto, castigando ejemplarmente los casos que han salido a la luz con penas que incluyen la devolución del dinero concedido en forma de proyectos de investigación. Los departamentos encargados de supervisar el sistema de investigación están preocupados por la reputación internacional de China tras escándalos como la reciente retracción en masa de 107 artículos que se habían publicado en una revista (Tumor Biology) tras pasar una falsa revisión por pares en la que los presuntos revisores no existían. El Ministerio chino de Ciencia y Tecnología ha anunciado una política de ‘tolerancia cero’ con las falsificaciones y los fraudes. Una política que en algunos casos puede acabar con duras penas de prisión para los investigadores responsables de malas conductas científicas, y hasta potencialmente en la pena de muerte.

Sí: en el caso de que se pueda demostrar que una falsificación de datos científicos haya dañado a personas, por ejemplo en pruebas clínicas de medicamentos, el castigo podría llegar hasta la ejecución de los culpables. Según sentencias emitidas por algunos tribunales chinos no hay diferencia entre la falsificación de datos científicos y la falsificación de moneda, por lo que las penas de cárcel están garantizadas; pero en caso de que se perjudique a terceros se podría llegar en principio a la pena de muerte. Cosa que en China no es ninguna tontería: se trata del país con mayor entusiasmo con esta institución penal abolida en muchas partes del mundo, pero que allí se sigue practicando. Se calcula que el país ejecuta a más de 2.o00 prisioneros al año por diversos delitos que incluyen casos graves de soborno o corrupción, aunque las cifras exactas no son conocidas.

El fraude científico es, en esencia, una forma de crimen especialmente poco inteligente, ya que la naturaleza no hace trampas y las posibilidades de que las falsificaciones e invenciones no se descubran (tarde o temprano) es cero. La ciencia como cuerpo de conocimiento a la larga no sale dañado porque los datos espurios son eliminados por posteriores investigaciones: cualquier falsificación sobre el comportamiento del universo acaba por colisionar con la realidad y es eliminada. Para la ciencia es una pérdida de tiempo y una molestia que detrae recursos de los investigadores serios y retrasa el avance. Para las burocracias que financian la actividad científica, sin embargo, se trata de una estafa, pura y simple: el robo de unos recursos obtenidos con premisas falsas y un insulto a la autoridad que concede esos recursos. Por el bien de la ciencia como actividad y como conocimiento es necesario luchar contra el fraude, que supone un desperdicio y una pérdida de tiempo y dinero, y en ese sentido la postura de las autoridades chinas es encomiable. Aunque es obvio que la pena de muerte supone un castigo un tanto excesivo para el fraude científico, y rechazable en cualquier caso.

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

El artículo Pena de muerte contra el fraude científico se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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2. Fraude científico (y V). Resumen y conclusiones
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Juan Ignacio Pérez eta Miren Bego Urrutia Janaria

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Nekazaritza da giza zibilizazioaren lorpen garrantzitsuenetako bat. Neolitoan gertatu zen nekazaritza-iraultzari esker izugarri hazi zen giza populazioa eta, neurri handi batean, iraultza horri zor dio gizakiak lortu duen hedapena. Bada, gizakia baino lehenago, inurrien espezie batzuek erdietsi zuten lorpen hori bera. Zehatzak izateko, duela 50 milioi urte hasi ziren laborantzan jarduten inurri horiek, inurri hosto-ebakitzaile izenez ezagutzen diren inurriak.

1. irudia: Inurri hosto-ebakitzaileak.

Nekazaritza gizakiarentzat oso garrantzitsua izan bada, inurri hosto-ebakitzaileek onura nabarmenak atera dituzte jardun horretatik: arrakasta handiko inurri-espezieak dira Hego eta Erdialdeko Amerikako baso eta oihanetan. Guztira, 41 espezie dira hosto-ebakitzaileak, bi generotakoak, Atta eta Acromymex hain zuzen ere. Arrakasta horrek, baina, badu alde txarrik gizakiontzat, espezie batzuek giza nekazaritzarako eta azpiegituretarako kaltegarriak diren izurriteak sortzen dituzte eta.

Inurri hosto-ebakitzaileek landare batzuen hostoak bildu eta ebaki egiten dituzte; hortik datorkie izena, noski. Gero, hosto zatiak lurpeko habiako ganbaretara eraman eta hosto zati horietan onddoak hazten dituzte. Gongilidia izena duten egitura bereziak dira inurriek jaten dituzten onddoen zatiak; gongilidiak elikagaietan oso aberatsak dira, eta larbek ere jaten dituzte. Inurri desberdinek onddo espezie desberdinak erabiltzen dituzte, baina onddo guztiak Lepiotaceae familiakoak dira.

Aurkeztu dugun mutualismo harreman horretan hirugarren osagai batek hartzen du parte, bakterio batek, izan ere. Inurriek Pseudonocardia izeneko bakterioak dituzte tegumentuan, eta badirudi inurri-espezie batzuek bakterioak elikatzeko berezko osagaiak jariatzen dituztela. Aldiz, bakterio horiek onddo-infekzioen aurkako produktuak sortzen dituzte, eta horiei esker babesten dituzte onddo-haztegiak inurriek. Bereziki, Escovpsis izeneko onddo bizkarroiaren aurkakoak dira Pseudonocardia bakterioek sortzen dituzten metabolitoak [1].

Gainera, egurats-nitrogenoa finkatzen duten bakterioek ere hartzen dute parte harreman konplexu honetan [2]. Horietako asko Klebsiella generoko bakterioak dira eta baratzean egiten dute finkatze-lana. Dirudienez, nitrogeno-eduki oso baxua dute hostoek, eta, bakterio horien jardueragatik ez balitz, nitrogenoak mugatuta egongo lirateke inurriak. Izan ere, nitrogeno horri zor diote inurriek izan duten arrakasta ekologikoa, nitrogenoan pobre samarrak baitira eurak bizi diren baso eta oihanak.

2. irudia: Klebsiella-pneumoniae bakteria.

Inurriak nekazariak direla esatea gehiegikeriatzat har liteke, baina ez da inondik inora gehiegikeria. Esan bezala, hostoak ebaki, zatiak habiara eraman eta onddoak zaintzen dituzte inurriek. Eta hori gutxi balitz, hondarrak garbitu eta habiatik urrun dagoen zabor-piletara eramaten dituzte. Zenbait espezietan, inurri laborari zaharrenek egiten dute lan hori, gazteak baratzean geratzen diren artean. Horrela, onddo- edo bakterio-infekzioez kutsatzeko arrisku gutxiago dute inurri gazteek.

Berezi samarra da hemen deskribatu dugun portaera, baina hau ez da animalien artean ezagutzen den nekazaritza-kasu bakarra. Anbrosia-kakalardoek eta termitek ere onddoak hazten dituzte. Eta kontuan hartu behar dugu digeritzeko zaila den baliabide bat ustiatzeko sinbiosia dela hau, inurrien gorputzetatik kanpoko sinbiosia. Arraroa begitantzen zaigu kanpo-sinbiosia delako, baina helburu bereko beste sinbiosi asko daude, animaliaren digestio-hodiaren barruan gertatzen direnak, hori bai.

Oharrak:

[1] Esan beharra dago Pseudonocardia Actinobacteria taldeko kidea dela, eta talde berekoak direla antibiotiko gehienak sortzen dituzten bakterioak; beraz, antibiotikoak erabiltzeari dagokionez ere, 50 milioi urte aurreratu zitzaizkigun inurriak.

[2] 2010eko urtarrileko alean Elhuyar aldizkariak ematen du kontu honen berri: Bakterioak inurrien nitrogeno-iturri.

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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 dugu.

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Un estudio del Sol usando ondas sonoras utilizando sugiere que la capa en la que se produce la actividad magnética significativa se ha vuelto más fina en los últimos años. La persistencia de este cambio podría indicar que el Sol habría entrado en una fase de transición hacia no se sabe muy bien qué, todavía. Los resultados de este estudio fueron presentados ayer martes 4 de julio por Yvonne Elsworth, profesora de la Universidad de Birmingham, en un congreso que se está celebrando en la Universidad de Hull.

El Sol es muy parecido a un instrumento musical, excepto en que sus notas típicas están a una frecuencia muy baja – unas 100.000 veces menor que el do central. El estudio de estas ondas de sonido utilizando una técnica llamada heliosismología, nos permite descubrir lo que está pasando en el interior del Sol .

El Sol actúa como una cavidad natural que atrapa el sonido, sonido que se genera por la turbulencia existente en unos pocos cientos de kilómetros más exteriores de la zona de convección. La Universidad de Birmingham es uno de los centros pioneros a nivel mundial en el campo de la heliosismología y los investigadores han estado utilizando la Red Birmingham de Oscilaciones Solares (BISON, por sus siglas en inglés) para estudiar el Sol a través de las ondas sonoras desde 1985. Este período abarca tres ciclos de 11 años de actividad del Sol. En estos ciclos se producen fluctuaciones en el ritmo al que se crean partículas energéticas por la interacción entre el campo magnético del Sol y sus capas exteriores calientes y altamente cargadas.

Los investigadores del equipo de Elsworth han encontrado que el interior del Sol ha cambiado en los últimos años, y que estos cambios persisten en el ciclo actual. Estas observaciones, combinadas con modelos teóricos, sugieren que la distribución del campo magnético en las capas más externas podría haberse vuelto algo más delgada. Otros datos seismológicos apuntan a que la velocidad de rotación del Sol también habría sufrido algunos cambios en lo que se refiere a la forma en la que el material del sol rota a distintas latitudes.

Según Elsworth:

“[…] esto no es lo que solía ser, y la velocidad de rotación ha disminuido un poco en las latitudes alrededor de unos 60 grados. No estamos muy seguros de cuáles serán las consecuencias de esto pero está claro qué nos encontramos en tiempos inusuales. ”

Estos resultados hacen que la idea de que la dinamo del Sol esté en proceso de cambiar fundamentalmente sea menos especulativa de lo que era hace unos años.

Referencia:

R. Howe, G. R. Davies, W. J. Chaplin, Y. Elsworth, S. Basu, S. J. Hale, W. H. Ball, R. W. Komm (2017) The Sun in transition? Persistence of near-surface structural changes through Cycle 24 Mon Not R Astron Soc stx1318. DOI: 10.1093/mnras/stx1318

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 ¿Y si el Sol estuviese cambiando de forma fundamental? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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En la entrada Haciendo matemáticas en la oscuridad citábamos al británico Nicholas Saunderson (1682-1739) entre los matemáticos ciegos que, a pesar de su defecto visual, fueron capaces de realizar importantes aportaciones en su disciplina.

Nicholas Saunderson (Wikipedia).

Saunderson perdió la vista al enfermar de viruela con tan solo un año de edad. Su ceguera le permitió adquirir unos excepcionales sentidos del oído y del tacto, y una increíble agilidad mental para los cálculos matemáticos.

Tras muchas negativas, gracias al apoyo del matemático William Whiston y a petición de personajes destacados de la Universidad de Cambridge, la Reina Ana I concedió a Saunderson el cargo de profesor Lucasiano en 1911 –fue el cuarto, tras Isaac Barrow, Isaac Newton y el propio William Whiston–.

Ocupando aquella cátedra, Saunderson enseñó matemáticas con un éxito asombroso; escribió los libros Elements of Algebra (1740, basado en el ábaco del que hableremos más adelante) y The Method of Fluxions (publicado en 1756 por su hijo). Sorprendentemente, dio además clases de óptica, sobre la naturaleza de la luz y de los colores, y acerca de otras materias relativas a la visión y a su órgano.

En 1718, fue admitido en la Royal Society, donde compartió amistad con matemáticos de gran relevancia como Isaac Newton, Edmund Halley, Abraham de Moivre o Roger Cotes.

El filósofo y enciclopedista Denis Diderot le citó en varios fragmentos de su ensayo Lettre sur les aveugles, à l’usage de ceux qui voyent (Carta sobre los ciegos para uso de los que ven, 1749). Al igual que el filósofo William Molyneux (ver [1]), Diderot opinaba que un ciego que empieza a ver de repente –por ejemplo tras una operación– no puede comprender inmediatamente lo que observa, y debería costarle un tiempo hacer el vínculo entre su experiencia con las formas y distancias adquiridas mediantes el tacto, y las imágenes percibidas a través de sus ojos.

Saunderson ideó una especie de ábaco con una serie de agujeros en los que podía introducir clavijas para facilitar su utilización a personas ciegas. Para describirlo, vamos a utilizar las palabras de Diderot extraídas de [4, página 26 y siguientes]:

Es mucho más rápido usar símbolos ya inventados que inventarlos uno mismo, como se está forzado, cuando nos cogen desprevenidos. ¡Cuánto mejor hubiera sido para Saunderson haber encontrado una aritmética palpable, ya preparada, cuando tenía cinco años, en vez de tener que imaginársela a los veinticinco! […] Cuentan de él prodigios y no hay ninguno que sus progresos en las bellas letras y su habilidad en las ciencias matemáticas no puedan hacer creíble.

Plancha II (página 69 de [3]).

Una misma máquina le servía para los cálculos algebraicos y para la descripción de las figuras rectilíneas. […] Imaginad un cuadrado como el que veis en la Plancha II, dividido en cuatro partes iguales por líneas perpendiculares a los lados, de suerte que os ofrezca los nueve puntos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Suponed este cuadrado perforado por nueve agujeros capaces de recibir alfileres de dos clases, todos de la misma longitud y del mismo grosor, pero unos con la cabeza algo más gruesa que otros. Los alfileres de cabeza gruesa sólo se colocan en el centro del cuadrado; los de cabeza fina, sólo en los lados, excepto en un caso, el del cero. El cero se marca por un alfiler de cabeza gruesa, colocado en el centro del cuadrado pequeño, sin ningún otro alfiler a los lados. La cifra 1 estará representada por un alfiler de cabeza fina, colocado en el centro del cuadrado, sin ningún otro alfiler a los lados. La cifra 2, por un alfiler de cabeza gruesa colocado en el centro del cuadrado y un alfiler de cabeza fina colocado a uno de los lados, en el punto 1. La cifra 3, por un alfiler de cabeza gruesa colocado en el centro del cuadrado y un alfiler de cabeza fina colocado a uno de los lados, en el punto 2. La cifra 4, por un alfiler de cabeza gruesa colocada en el centro del cuadrado y un alfiler de cabeza fina colocado a uno de los lados, en el punto 3. La cifra 5, por un alfiler de cabeza gruesa colocado en el centro del cuadrado y un alfiler de cabeza fina colocado a uno de los lados, en el punto 4. La cifra 6, por un alfiler de cabeza gruesa colocado en el centro del cuadrado y un alfiler de cabeza fina colocado a uno de los lados, en el punto 5. La cifra 7, por un alfiler de cabeza gruesa colocado en el centro del cuadrado y un alfiler de cabeza fina colocado a uno de los lados, en el punto 6. La cifra 8, por un alfiler de cabeza gruesa colocado en el centro del cuadrado y un alfiler de cabeza fina colocado a uno de los lados, en el punto 7. La cifra 9, por un alfiler de cabeza gruesa colocado en el centro del cuadrado y un alfiler de cabeza fina colocado a uno de los lados del cuadrado, en el punto 8.

Estas son diez expresiones diferentes para el tacto, cada una de las cuales responde a uno de nuestros diez caracteres aritméticos. Imaginad ahora una tabla tan grande como queráis, dividida en pequeños cuadrados colocados horizontalmente y separados unos de otros a la misma distancia, como podéis verlo en la Plancha III, y tendréis la máquina de Saunderson.

La máquina calculadora de Nicholas Saunderson

Podréis ver fácilmente que no existen números que no puedan escribirse sobre esa tabla y, por consiguiente, ninguna operación aritmética que no pueda ejecutarse.

Diderot continúa dando un ejemplo de utilización de esta máquina para ilustrar su descripción.

No es el único momento en el que Diderot alude a Saunderson en su ensayo; por ejemplo, para exponer su visión materialista desarrolla un pasaje con una serie de argumentos que atribuye a Saunderson mientras con un sacerdote que intenta demostrar la existencia de Dios a través del espectáculo de la naturaleza (que no puede ver) y posteriormente por la perfección de los órganos humanos.

Referencias

[1] Marta Macho Stadler, Haciendo matemáticas en la oscuridad, Cuaderno de cultura científica, 14 de mayo de 2015

[2] Marta Macho Stadler, Nicholas Saunderson, extraordinario calculador, ZTFNews, 19 de abril de 2014

[3] Lettre sur les aveugles, à l’usage de ceux qui voyent, Gallica

[4] Julia Escobar, Carta sobre los ciegos para uso de los que ven, Fundación ONCE y Editorial Pre-Textos, 2002

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

El artículo La máquina calculadora de Nicholas Saunderson se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Amaia Portugal Iberiar penintsula osoan bezala, Aragoi aldeko mendilerro garaienetan ere tenperatura nabarmen epeldu da azken lau hamarkadotan, ikerketa batean egiaztatu berri dutenez. 1970etik, tenperatura maximoak gradu erdi bat baino gehiago epeldu dira hamarkada bakoitzean. Erdialdeko Pirinioetan inoiz egin den erregistro klimatiko zabalena osatu dute lan honetan.

“Izugarrizko aldaketak ikusi ditugu azken laupabost urteotan. Adibidez, agian glaziar bat puntu batean zegoen iaz, eta urtebete geroago, hogei metro atzerago dagoela ikusten dugu. Bereziki interesgarriak dira Pirinioetako glaziarrak, oso tamaina txikia dutelako, baina aldi berean oso kalteberak dira klima-aldaketarekiko. Europako hegoaldeko glaziar hauek geoadierazle apartak dira”. Ibai Rico glaziologoaren hitzak dira, orain dela hiru urte Berria egunkarian argitaratutako erreportaje batean. Martxa honetan, datozen hogeita bost urteotan Pirinioetako glaziar asko desagertu egingo direla ere aurreikusi zuen.

Izan ere, klima-aldaketak berdin kolpatu ditu beheak eta gainak, ura eta lehorra. Hori frogatzen duen beste ikerketa bat plazaratu da berriki. Kasu honetan, Erdialdeko Pirinioetako serie klimatikoak aztertu ditu Rovira i Virgili Unibertsitateko (Tarragona, Herrialde Katalanak) ikerketa talde batek. Tamalez, gailurrotako joerak ere bat egiten du, oro har Iberiar penintsulan azken hamarkadatan erregistratu den panorama beltzarekin. International Journal of Climatology aldizkarian eman dute lanaren berri.

1. irudia: Posets mendia, Huescan, Erdialdeko Pirinioetan. (Argazkia: Miguel303xm / CC BY 3.0)

Erdialdeko Pirinioetako hegoaldeko behatokietako ehunka serie klimatiko bildu dituzte ikerketa honetarako, 1910etik 2013rako tartea hartzen dutenak. Hain zuzen, zonalde horretarako inoiz egin den erregistro zabalena da honakoa. Hiru aldagai hartu dituzte kontuan: tenperatura minimoak, maximoak eta prezipitazioak.

Datu horiekin guztiekin ondorioztatu dutenez, azken ehun urtetan Pirinioak 0,11 gradu epeldu dira hamarkada bakoitzeko. Hori batez bestekoa baino ez da, ordea. Izan ere, azken urteotako zifrak askoz ikaragarriagoak dira: 1970etik 2013ra, tenperatura maximoak 0,57 gradu epeldu dira hamarkada bakoitzeko. “Azken hogeita hamar urtetan tenperatura bat-batean berotu da. Aurreko urteekin alderatzen badugu, igoera bikoiztu baino gehiago egin da”, dio Nuria Perez-Zanon artikuluaren egile nagusiak.

1970etik hona, batez ere udaberriko eta udako hilabeteetan antzeman da tenperaturaren igoera. Horren erakusle, udaberrian epeldu dira gehien goizeko maximoak eta gaueko minimoak. Dena dela, oro har, batez ere tenperatura maximoen igoeran islatu da klima-aldaketa. Izan ere, aurrez esan bezala, azken berrogei urteotan gradu erdi baino gehiago igo dira maximoak hamarkada bakoitzean, baina minimoak 0,23 baino ez, nahiz eta datu hori ere kezkatzeko adinakoa izan. Prezipitazioei dagokienez, murriztu direla antzeman dute ikerketa honetan, negukoak batez ere, baina aldaketa ez da tenperaturena bezain adierazgarria.

2. irudia: Agintariak Parisen 2015ean, klima-aldaketari buruzko akordioa adostu zutenean)
(Sinadura: Presidencia de la Republica Mexicana / CC BY 2.0)

Horiek horrela, Perez-Zanonek adierazi bezala, “serie hauek erakusten duten bilakaera bat dator Iberiar penintsulan ikusten ari garen joera klimatikoarekin”.

Artikuluaren egile nagusiak kezka agertu du Pirinioetako basoen etorkizunari buruz. Izan ere, klima-aldaketaz 2015ean Parisen adostutako akordioan ageri denez, basoak garrantzitsuak dira, atmosferako karbono dioxidoa uxatu dezaketelako, eta hain zuzen, Pirinioetan baso mordoa dago. “Baina tenperaturaren epeltzeak zonalde garaiagoetara mugitzen du landaredia, eta haren azalera murriztu dezake. Edo litekeena da zuhaitzak agertzen hasten diren lerroa aldatzea, eta zenbait landare mota zonalde oso garaietan bakarrik azaltzea. Horrek guztiak kliman eragingo luke”, dio Perez-Zanonek.

Erreferentzia bibliografikoa:

Pérez-Zanón, Núria; Sigro, Javier; Ashcroft, Linden. Temperature and precipitation regional climate series over the central Pyrenees during 1910-2013. International Journal of Climatology 37 (4): 1922-1937. 30 March 2017. DOI:10.1002/joc.4823

Informazio gehiago;

• Las temperaturas en el Pirineo aumentan cada vez más rápido (Agencia Sinc, gaztelaniaz)
• “En los últimos 30 años el aumento de la temperatura ha sido muy brusco” (Innovaspain, gaztelaniaz)

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Egileaz: Amaia Portugal (@amaiaportugal) zientzia kazetaria da.

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Como decíamos en la entrega anterior de esta serie, en los sistemas nerviosos diferenciamos el subsistema central y el periférico. Desde un punto de vista funcional, en el sistema periférico se distinguen dos grandes divisiones: la aferente y la eferente. La división aferente es la formada por los nervios que transportan información hacia el sistema nervioso central. En la división eferente la información viaja del sistema central a los órganos efectores, tanto musculares como de otro tipo. Dentro de la división eferente se diferencian, a su vez, dos sistemas, el somático y el visceral o autónomo.

El sistema somático conduce las señales que dan lugar a movimientos corporales y a acciones hacia el exterior del organismo. Está formado por las fibras de las motoneuronas que inervan los músculos esqueléticos; sus cuerpos celulares se encuentran en la médula espinal y un único axón alcanza las fibras musculares que inerva. La acción de estas motoneuronas consiste siempre en la excitación y contracción de los músculos, aunque la actividad muscular puede ser inhibida mediante sinapsis inhibitorias a cargo de neuronas del sistema central. De hecho, la actividad de las motoneuronas puede ser controlada mediante señales presinápticas, tanto excitatorias como inhibitorias. Esas señales pueden proceder de receptores sensoriales periféricos (reflejos espinales) o de diferentes enclaves encefálicos.

El sistema visceral está formado por las fibras que inervan la musculatura lisa, el corazón, las glándulas y otros órganos o tejidos no motores, como la grasa parda. Controla funciones que están sobre todo relacionadas con el mantenimiento de las condiciones del medio interno y también ciertas respuestas de carácter automático a estímulos exteriores. Regula actividades viscerales tales como la circulación, digestión, termorregulación, entre otras. En peces teleosteos, anfibios, aves y mamíferos, el sistema autónomo se subdivide, a su vez en dos divisiones, la simpática y la parasimpática. La mayor parte de los órganos viscerales están inervados tanto por fibras de la división simpática como de la parasimpática. En esos casos suelen ejercer efectos opuestos. Normalmente ambas divisiones mantienen una cierta actividad, pero dependiendo de las circunstancias, se eleva la de uno de los dos a la vez que se reduce la del otro. De esa forma se eleva o se reduce la actividad del órgano en cuestión. Con carácter general se puede decir que la activación de la división simpática prepara al organismo para desarrollar una actividad física muy intensa (eleva la ventilación respiratoria y la actividad cardiaca, activa la circulación periférica, inicia el catabolismo del glucógeno y grasas; dilata las pupilas, ajustando la vista a larga distancia o en oscuridad; en algunas especies promueve la sudoración o el jadeo; y a cambio, reduce las actividades urinaria y digestiva). La división parasimpática domina, por el contrario, en condiciones de tranquilidad, cuando el organismo ha de ocuparse de sus asuntos internos; por esa razón, esta división activa la digestión y la función urinaria.

La inervación a cargo de las dos divisiones proporciona un control más preciso de la funciones reguladas por el sistema autónomo. No obstante, hay unos pocos órganos o glándulas que solo reciben señales de una de las dos divisiones. Arteriolas y venas están inervados por fibras simpáticas (arterias y capilares no están inervados), con la excepción de los vasos que irrigan el pene y el clítoris, que reciben fibras simpáticas y parasimpáticas, lo que permite un control muy preciso de la erección de ambos. La mayoría de las glándulas sudoríparas también están inervadas solo por fibras simpáticas. Y aunque las glándulas salivares reciben fibras simpáticas y parasimpáticas, en este caso sus efectos no son antagonistas; ambas estimulan su actividad.

Algunos textos de fisiología añaden a las dos divisiones anteriores –simpática y parasimpática- una tercera, la división entérica que, aunque mantiene alguna conexión con el sistema central, se halla contenida en el intestino. Consiste en redes neuronales ubicadas en las paredes del intestino. Controla el peristaltismo, la segmentación y otros patrones de contracción de la musculatura lisa de la pared intestinal. Por lo tanto, es la división que se encarga de impulsar el alimento que es procesado dentro del tracto intestinal.

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 Evolución de los sistemas nerviosos: el sistema periférico de vertebrados se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. Evolución de los sistemas nerviosos: el sistema central de vertebrados
2. Evolución de los sistemas nerviosos: anélidos y artrópodos
3. Evolución de los sistemas nerviosos: moluscos

Este mes de julio se cumplen 170 años de un artículo clave en la historia de la ciencia.

Mayer y Joule fueron sólo dos de al menos una docena de personas que, entre 1832 y 1854, propusieron de alguna forma la idea de que la energía se conserva. Algunos expresaron la idea vagamente; otros con toda claridad. Algunos llegaron al convencimiento principalmente a través de la filosofía; otros a partir de consideraciones prácticas en el uso de motores y máquinas o a partir de experimentos de laboratorio; otros más por una combinación de factores. Muchos, entre ellos Mayer y Joule, trabajando independientemente de todos los demás. Una cosa era evidente, la idea de la conservación de la energía estaba, de alguna manera, “en el aire”.

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz en 1848

Pero si hemos de poner fecha al inicio de la aceptación mayoritaria de la ley de la conservación de la energía hemos de referirnos a la publicación de uno de los artículos más influyentes de la historia, no ya de la física, sino de la ciencia, lo que no implica que sea de los más conocidos. Se publicó en 1847, dos años antes de que Joule publicase los resultados de sus experimentos más precisos. El autor, un joven médico alemán que estaba estudiando el metabolismo del músculo llamado Hermann von Helmholtz, tituló su trabajo Über die Erhaltung der Kraft (Sobre la conservación de la fuerza). Helmholtz (usando ” fuerza “en el sentido moderno de “energía”), afirmaba audazmente en él la idea que otros sólo expresaban vagamente, a saber, “que es imposible crear una fuerza motriz duradera a partir de nada “.Con esto rechazaba la existencia de una “fuerza vital” necesaria para el movimiento del músculo, una idea la de la necesidad de la fuerza vital directamente extraída de la Naturphilosophie imperante en la fisiología alemana de la época.

Helmhotz volvería sobre este tema aún más claramente muchos años después en una de sus conferencias de divulgación:

Llegamos a la conclusión de que la Naturaleza en su conjunto posee una reserva de fuerza [energía] que no puede de ninguna manera ser aumentada ni disminuida y que, por lo tanto, la cantidad de fuerza en la Naturaleza es igual de eterna e inalterable que la cantidad de materia. Expresado en esta forma, he llamado a la ley general “El Principio de la Conservación de la Fuerza”.

Así pues, a medidados del siglo XIX queda establecido un principio básico y universal de la ciencia con enormes consecuencias prácticas. Cualquier máquina o motor que realice trabajo (proporciona energía) sólo puede hacerlo si la extrae de alguna fuente de energía. O, de otra forma, la máquina no puede suministrar más energía de la que obtiene de la fuente. Cuando se agote la fuente, la máquina dejará de funcionar. Las máquinas y los motores sólo pueden transformar la energía; no pueden crearla o destruirla.

Esto, que hoy día debería estar asumido, no lo está tanto como debiera. En cualquier caso, con lo que llevamos visto en esta serie de forma tan sencilla, ya podemos formular dos de las leyes que rigen el funcionamiento del universo (así, como suena) y que veremos en las dos próximas entregas de la serie.

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

El artículo Se establece el principio de conservación de la energía se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Miren Basaras Bilboko itsasadarra kutsatua al dago? Azkeneko triatloia maiatzaren 20an egin ondoren, partaide batzuk leptospirosia izeneko gaixotasunak jota gelditu omen dira. Horrek kezka handia sortu du benetan Nerbioi itsasadarrean bainatzea arriskutsua ote den. Baina gertaera hau ez da apartekoa. 1998an antzeko kasua gertatu zen Springfield lakuan, Estatu Batuetako Illinois estatuan. Bertan, triatloian parte hartu zuten partaideen erdiaren odol-laginak aztertu ziren eta horietatik %11ak leptospirosia izan zuen. Badirudi triatloia aurretik eurite bortitzak izan zirela lurralde horretan eta litekeena da lakuaren leptospiren maila igo izana.

1. irudia: Leptospira interrogans bakterioa.

Zer da leptospirosia?

Mundu mailako gaixotasun zoonotikoa da, hots, animalietatik etorritako gaixotasuna. Leptospira interrogans bakterioak transmititzen du. Bakterio honen barnean hainbat serotalde daude eta Leptospira interrogans serovar Icterohaemorrhagie da arruntenetarikoa. Bakterio honek kortxo-kentzekoaren itxura du eta oso fina eta mugikorra da.

Leptospirosia mundu osoan zehar aurkitu daiteke, baina arruntagoa da tropiko aldeetan eta tropiko azpiko aldeetan. Balioespenek diote urtero 500.000 kasu berri sortzen direla mundu osoan zehar. Agerraldiak lotuak daude ur asko metatzen den lekuetara, batez ere uholdeek eta urakanek eraginda. Brasil eta Nikaraguan izan dira azken agerraldi garrantzitsuenak, baina munduko lurralde gehienetan detektatu dira kasuak.

2. irudia: Leptospirosiaren mundu mailako erikortasuna. Koloreen esanahia: zuria (0-3), horia (7-10), laranja (20-25) eta gorria (100 baino gehiago), kasuak 100.000 biztanleko (Costa F. et al artikulutik hartua).

2. irudian ikus daitekeenez, mundu osoan zehar banatutako gaixotasuna da, intzidentzia edo kasu kopurua ezberdina bada ere. 3. irudian Europako kasuistika ikus daiteke. Bertan agertzen denez, ia lurralde guztiak aitortu zuten leptospirosia 2014. urtean.

3. irudia: Europa mailan 2014an zenbait lurraldetan agertu izan ziren kasuak (ECDCtik hartua).

Gure Euskal Autonomi Erkidegoan ere, noizbehinka kasuak detektatzen dira. Mikrobiologiako Informazio Sistemak 1996tik hona aitortzen du leptospiren detekzioa. 4. irudian ikus daitekeenez, kasuen kopurua ez da oso handia azkeneko urteetan, baina gutxi gorabehera urtero behatzen dira leptospirosi kasuak.

4. irudia: Leptospirosien kasuak Euskal Autonomi Erkidegoan (Datuak Mikrobiologiako Informazio Sistematik SIMCAPV hartuak).

Nola gerta daiteke transmisioa?

Bakterio honen andui ezberdinak aurki daitezke animalia mota ezberdinetan: basatiak zein etxe-abereak (karraskariak, txerriak, txakurrak, zaldiak, behiak, ardiak,…). Horien guztien artean arruntenak, karraskariak dira, arratoiak bereziki. Leptospirak animalia hauen giltzurrunetan eta ernaltze-organoetan kokatzen dira eta gernua egiterakoan kanpora ateratzen dira, ondoan dagoen lurzorua edo ura kutsatu egiten direlarik. Eramaileak diren animalia hauek leptospirak aldizka kanporatzen egon daitezke urteetan edo bizitza guztian zehar. Gizakia, beraz, ustekabeko edo behin-behineko ostalaria da.

Leptospirak zenbait modutara iristen dira gizaki barnera. Modurik arruntena da ur kutsatuarekin kontaktua izatea eta igeri sartzea bakterioak gizakira, larruazaleko zauritxoetatik edo urraduretatik edo begiko, sudurreko edo ahoko mukosetatik zuzenean.

Oso arraroak dira gizakira sartzeko beste modu batzuk hala nola, ur kutsatua edatea, elikagai kutsatuak jatea edo gizakiz gizakiko transmisioa.

Infekzio arriskua bakterioaren peko egonaldiaren araberakoa da. Horrela, badaude gizaki batzuk lanbideagatik arrisku handiagoa pairatzen dutenak, hala nola, albaitariak, putzu-zainak, zabor-biltzaileak, arroz-biltzaileak, azukre-kanaberaren plantazioko langileak, …

Leptospirosia baserri-giroko gaixotasuntzat hartu da, baina hiriko jendea ere arriskuan egon liteke, jolasetara loturiko arriskua ere badagoelako, igerian, raftingean, …

Gaixotasuna larria al da?

Leptospirosiak zenbait espektrotako agerpen klinikoak izan ahal ditu. Bakterioaren inkubazio epea 5-14 egunekoa da (2-30 eguneko tartea). Horren ondoren, fase biko gaixotasuna agertzen da. Hasieran, gripe antzeko sintomak detektatzen dira: hotzikarak, sukarra (39-40ºC), buruko mina eta mialgia (bernako muskuluan batez ere). Epe honek 4-9 egun irauten du. Ondoren, sukarra jaisten doa eta mialgiak eta digestio-bideko sintomak (botagurak, beherakoak) gutxitzen doaz. Fase honetan, pazienteen %80-90an erreakzio meningeoa agertzen da, baina sintomaduna da kasuen erdian eta egun gutxi iragan ondoren desagertu egiten da.

Gaixoen %5-15ek gaixotasun larriago bat garatzen dute, Weil sindromea, eta kasu horretan ikterizia, giltzurruneko gutxiegitasuna, hepatomegalia, miokarditisa, sukar altua,… izan daitezke. Nekez hiltzen dira gaixoak, baina tratatu gabeko pazienteen %5-10 hil daiteke.

Trata al daiteke?

Zorionez, leptospirosi gaixotasunak tratamendu eraginkorra du baina ahalik eta arinen tratatzen hastea gomendatzen da, gaixotasunaren egoera larri batera ez iristeko. Gaur egun zeftriaxona edo G penizilina antibiotikoak erabiltzen dira, bena-barnetik 7 egunean, batez ere klinika larria bada. Bestalde, klinika arina bada, badaude beste farmako batzuk, aho bidez eman daitezkeenak: doxiziklina edo amoxizilina.

Nola prebeni daiteke?

Infekzio arriskua gutxitzen da animalien gernuarekiko kontaktua eta infektaturiko animaliak edo kutsatutako ingurumena ekidinez. Hori lortzeko hainbat neurri har daitezke:

• Jantzi eta oinetako babeskorrak erabili ur edo lurzoru kutsatua omen dagoenean (botak, eskularruak, mozorroak,…)
• Larruazaleko lesioak estali aldez aurretik
• Ez ibili edo igeri egin ur kutsatua omen dagoen inguruan
• Ur edo lurzoru kutsatuarekiko kontaktuan egon ondoren ondo garbitu
• Gernu-zipriztinak edo aerosolak ekidin eta animalia gaixoak edo hilak ez ukitu zuzenean
• Neurri higienikoak hartu animalien zainketan
• Ustezko gune kutsatuak desinfektatu (ukuiluko, hiltegiko eta harategiko zorua)
• Ur edangarria erabili
• Etxe-animaliak txertatu
• Karraskarien kontrola

Leptospirosia, beraz, ez da gaixotasun arrunta kasu kopurua ugariak ez direlako, batez ere gure inguruan. Leptospirosien kasuak gutxitzeko, prebentzio neurriak hartu beharko lirateke jakintza-arlo anitzeko begiradapean eta kontutan hartuz ingurumenaren aldea eta gizakien eta animalien populazioen aldea.

Bibliografia:

Costa F, Hagan JE, Calcagno J , et al. Global Morbidity and Mortality of Leptospirosis: A Systematic Review. PLOS Neglected Tropical Diseases, 2015, DOI:10.1371/journal.pntd.0003898

Gehiago jakiteko:

• Europako Gaixotasunen Prebentziorako eta Kontrolerako Zentroa, ECDC
• Informazio Mikrobiologiko Sistema, SIMCAPV

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Egileaz: Miren Basaras Ibarzabal, UPV/EHUko Medikuntza eta Erizaintza Fakultateko, Immunologia, Mikrobiologia eta Parasitologia Saileko ikertzailea eta irakaslea da.

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Miriam Arabiourrutia, Gorka Elordi, Martin Olazar Hondakin plastikoen kantitatea gero eta handiagoa da eta honek arazo larria suposatzen du. 2014. urtean munduan 311 milioi tona plastiko inguru kontsumitu ziren. Datozen urteetarako herrialde garatuetako plastiko kontsumoak zein produkzioak %3 gora egitea espero da, eta herrialde azpigaratuetakoak %10 inguru. Hau dela eta plastikoen birziklapenean jarri da arreta, kontutan harturik gainera hondakin plastikoen berrerabilpen eta birziklatzea, energia beharren murrizte edo energia alternatiboen lorpenaren barruan sailka daitekeela.

1. irudia: Eguneroko plastikozko objektuak.

Hondakin plastikoen artean ugarienak, %60 inguruko masa proportzioan, poliolefinak dira (dentsitate altuko polietilenoa, %15a, dentsitate baxuko polietilenoak -adarkatua eta lineala- %20a eta polipropilenoa %26a). Hau dela eta lan honetan poliolefinen pirolisia, dentsitate altuko polietilenoarena konkretuki, aurkezten da berauen birziklatzerako aukera interesgarri moduan. Baita plastikoak edo plastikoen pirolisiko produktuak findegietako FCC (fluid catalytic cracking) unitatean erabiltzeko dauden aukerak aipatzen dira.

Pirolisia atmosfera inertean burutzen den degradazio termikoko prozesua da. Prozesuan erabilitako baldintzen arabera lorturiko produktuen banaketa ezberdina da.

Pirolisia eskala handian eta erregimen jarraituan modu egokian burutzeko opera dezakeen erreaktoreetako bat ohantze iturritu konikoa da. Ohantze iturritu konikoak propietate egokiak ditu material plastikoen pirolisia burutzeko, batez ere partikula plastiko urtuek eragin ditzaketen aglomerazio arazoak ekiditeko.

Pirolisia katalizatzaile mota ezberdinak erabiliz ere burutu daiteke, katalizatzailerik gabe burututako pirolisian lorturiko produktuen banaketa aldatzeko. Poliolefinen pirolisi katalitikoak petrolioaren gas likuatuen (PGL) eta gasolinaren irakite tenperaturaren tarteko produktu hidrokarbonatuak ematen ditu batez ere.

Dentsitate altuko polietilenoaren pirolisia ohantze iturritu konikoan 500-700ºC artean burutzean lorturiko produktuak taldetan bildu dira: C1-C4 gasak, C5-C11 frakzioa (batez ere olefina eta isoparafinaz osatua) edo gasolina frakzioa, C12-C20 frakzioa edo gasolio frakzioa (olefinak, parafinak eta diolefinak dira osagai nagusiak), ezkoak edo +C21 frakzioa. Konposizioari dagokionez ezkoak parafinaz eta olefinaz osaturiko hidrokarburo kate luzeak dira batez ere.

Etekin handienean lortzen den produktua ezkoa da, bere etekina %67 ingurutik 500ºCtan %12 ingurura 700ºC-tan jeisten delarik. Ondoren gasolio frakzioa dator bere etekina %26tik %18ra jeisten delarik 700ºCtan. Hurrengo bi frakzioen etekinak igo egiten dira tenperatura tartean. Gasolina frakzioarena %7tik %34ra handitzen da, gasarena berriz, %2tik %39ra. Emaitza hauetan tenperaturaren eragina argi ikusten da produktu astunenak krakeatu egiten baitira tenperatura altuetan produktu arinenen etekina handituz.

Katalizatzaile azidoak in situ erabiltzeak era faboragarrian aldatzen du produktuen banaketa pirolisi termikoarekin konparatuz gero. Pirolisi termikoko produktu hegazkorren krakeaketa katalitikoa lerroan ere burutu daiteke. Pirolisi katalitikoko esperimentuak 500 ºC-tan, 30 g katalizatzaile (HZSM-5 zeolitaz osatua) erreaktorean erabiliz burutu dira. Horrela, ezkoak guztiz krakeatzen dira 450ºC-tik gora, monomero edota autoetarako erregaien etekin handiak lortuz. Olefina arinak (C2-C4) %60ko etekinean lortzen dira, katalizatzaile hau oso selektiboa baita konposatu hauetarako. Gainerako C4- gas arinak, %14ko etekinean lortzen dira eta C5-C11 frakzioa %25 inguruko etekinean. Lortutako gasolio (C12-C20) eta ezkoen (C21+) etekina mesprezagarria da.

Frakzio hauek findegietan ohiko korronteekin elkartu edo bertako unitateetako elikadurak osa ditzakete. Ezkoen kasuan material berrien prestaketan ere erabili daitezke. Adibidez, ezkoek asfaltoarekin osaturiko nahasteak, Warm Mix Asphalt (WMA), osa ditzakete ohikoa baino tenperatura baxuagoan. Ezkoak baita fase aldaketako material organikoak dira, (PCM), hau da, fusio-bero sor altua dute, potentzial handiko aplikazioa ahalbidetuz.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: Ekaia 30
• Artikuluaren izena: Poliolefinen pirolisia iturri-ohantze konikoan.
• Laburpena: Hondakin plastikoen kantitatea gero eta handiagoa da eta horrek arazo larria sortzen du. Hondakin plastikoen artean ugarienak, %60 inguruko masa-proportzioan, poliolefinak dira (dentsitate altuko eta baxuko polietilenoa eta poliprilenoa). Pirolisi bidezko birziklatzea aukera interesgarria da plastikoen materiala berreskuratzeko. Pirolisia atmosfera inertean gauzatzen den degradazio termikoko prozesua da. Iturri-ohantze konikoak propietate egokiak ditu material plastikoen pirolisia egiteko, batez ere plastikozko partikula urtuek eragin ditzaketen aglomerazio-arazoak ekiditeko. Pirolisia tenperatura ezberdinetan, katalizatzailerik gabe edo katalizatzaile ezberdinak erabiliz egin daiteke, lortzen diren produktuen banaketa aldatzeko. Poliolefinen pirolisian lortzen diren produktuak hidrokarburoak dira, hala nola, C1-C4 gasak, gasolina frakzioa edota ezkoak. Frakzio horiek findegietan ohiko korronteekin elkar daitezke edo bertako unitateetako elikadurak osa ditzakete.
• Egileak: Miriam Arabiourrutia, Gorka Elordi, Martin Olazar
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• Orrialdeak: 145-152
• DOI: 10.1387/ekaia.16286

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Egileaz: Miriam Arabiourrutia, Gorka Elordi eta Martin Olazar UPV/EHUko Ingeniaritza Kimikoa Saileko ikertzaileak dira.
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Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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Los biometales se usan desde hace mucho tiempo en medicina, principalmente en prótesis, pero también en elementos de unión para soldar huesos o en los stents que se emplean para solventar problemas cardiovasculares, entre otros. Los metales más utilizados tradicionalmente —el acero inoxidable y las aleaciones de titanio—presentan ventajas, como su resistencia a la corrosión en el medio fisiológico, pero también inconvenientes, como la disminución de la densidad ósea en las inmediaciones de la prótesis, que produce una pérdida de resistencia del hueso. Además, en muchas ocasiones se hace necesario realizar una segunda intervención para eliminar el material una vez que ha cumplido su función.

Para solventar dichos problemas, se están desarrollando numerosas investigaciones con otros materiales, como la familia del magnesio y sus aleaciones. “Lo que hace que este material sea especialmente atrayente es su capacidad de disolverse en el medio fisiológico, es decir, se iría disolviendo progresivamente, hasta que, una vez cumplida su misión, fuera expulsado del cuerpo de forma natural, a través de la orina”, explica Nuria Monasterio, autora del estudio realizado en la Escuela de Ingeniería de Bilbao de la UPV/EHU. Así, se evitarían segundas intervenciones en los pacientes. Otro punto fuerte del nuevo material consiste en que evita la pérdida de densidad ósea localizada que producen otros materiales más resistentes. “Además, al tratarse de un material abundante en la corteza terrestre, la materia prima tiene un costo razonable, aunque su procesado requiere ciertas precauciones que encarecen la fabricación de las aleaciones. Por lo cual, sus costos finales se sitúan a medio camino entre los del acero inoxidable y las aleaciones de titanio”.

Sin embargo, dicho metal también presenta retos, ya que “su velocidad de disolución es mayor de la deseada. Se disuelve antes de cumplir su función; por ello, el reto es alargar su vida para que esté, de alguna manera, regulada a la medida de la aplicación”, afirma Monasterio.

Aspecto de la superficie de la capa de fosfato de calcio. Foto: Nuria Monasterio. UPV/EHU.

Existen varias técnicas para tratar de alargar la vida de las aleaciones de magnesio; esta investigación de la UPV/EHU ha optado por el recubrimiento del material con fosfato de calcio, aunque “la función del fosfato de calcio no solo es alargar la vida del propio magnesio. Se trata, además, de que el cuerpo humano lo tolere mejor y que aumente la velocidad de generación de tejidos adyacentes, una doble función que consiste en alargar la vida del material y conseguir una mejor integración. Hay que tener en cuenta que, por un lado, es el componente principal de los huesos y, por otro, está comprobado que favorece el crecimiento de los tejidos circundantes”, comenta.

Como medio para adherir la capa de fosfato de calcio a la superficie del metal, se ha empleado la electrodeposición. “Lo que perseguíamos era obtener un depósito uniforme, que no se desprendiera, y que pudiéramos variar su espesor de manera eficaz. Para ello, se han estudiado distintas variables eléctricas, para conseguir adecuar los espesores a la medida de lo que requieran las aplicaciones concretas”. Y el resultado ha sido más que satisfactorio: “además de validar el método utilizado, se ha logrado regular la calidad y el espesor de la capa de manera precisa” destaca Nuria Monasterio.

La investigadora de la UPV/EHU menciona varios retos de cara al futuro, “hemos conseguido afinar el sistema electrolítico, por lo que ahora pretendemos probar con otros biometales. Por otro lado, trabajamos en la fabricación de aleaciones de magnesio de composiciones que no supongan riesgo alguno, ya que la aleación de magnesio utilizada en esta investigación contiene aluminio, un metal perjudicial para la salud”.

Referencia:

N. Monasterio, J.L. Ledesma, I. Aranguiz, A.M. Garcia-Romero, E. Zuza.. Analysis of electrodeposition processes to obtain calcium phosphate layer on AZ31 alloy. Surf. Coat. Technol. 319 (2017) 12-22. doi: 10.1016/j.surfcoat.2017.03.060

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

El artículo Cómo regular la velocidad de disolución de los biometales de las prótesis se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Protesietan, hezurrak soldatzeko lotura-elementuetan edo arazo kardiobaskularretarako stentetan erabili ohi diren metalen ordezko bihur daiteke magnesio aleazioa.

Irudia: UPV/EHUren Bilboko Ingeniaritza Eskolako ikerketa batek hobetu egin ditu protesi degradagarrietako magnesio-aleazioak.

Aspalditik erabiltzen dira biometalak (altzairu herdoilgaitza eta titanio aleazioak) medikuntzan: protesietan, soldatzeko lotura elementuetan eta arazo kardiobaskularretan erabiltzen diren stentetan. Hainbat dira material hauek erabiltzearen arrazoiak, ingurune fisiologikoko korrosioarekiko erresistentzia, adibidez. Eragozpenak ere badituzte, hala ere. Protesiaren inguruan hezur-dentsitatea txikitzen da eta, ondorioz, hezurrek erresistentzia galtzen dute. Gainera, askotan, bigarren ebakuntza bat egin behar izaten da materiala kentzeko behin zeregin medikua beteta.

Biometalen ordez material degradagarria erabilita bigarren ebakuntza horiek saihestu daitezke. Hainbat ikerketa egiten ari dira beste material batzuekin, magnesioaren familiarekin eta haren aleazioekin, besteak beste. Ingurune fisiologikoan disolbatzeko duten gaitasuna da magnesio aleazioen ezaugarririk nabarmenena. Pixkanaka disolbatuko litzateke materiala eginbeharra bete ondoren, gorputzak modu naturalean egotzi arte. Horretaz gain, hezur dentsitatearen galera saihesten da eta kostua ere arrazoizkoa da, altzairu herdoilgaitzaren eta titanio aleazioen kostuen tartekoa.

Degradagarria izatea da magnesio aleazioek duten abantaila nagusia. Orain arte, baina, ezin izan da materialaren degradazio abiadura erregulatu eta, beraz, aplikazio praktikoa mugatua zegoen.

Degradazioa erregulatzen

Disoluzio abiadura behar baino azkarragoa da magnesio aleazioen kasuan, funtzioa bete aurretik disolbatzen da. Medikuntza aplikaziora doitutako bizitza bermatzea da ikertzaileen erronka. Lortzeko kaltzio fosfatoz estali dute materiala ikerketa honetan, helburu bikoitzarekin: materialaren bizitza luzatzea, batetik, eta integrazioa hobetzea (giza gorputzak hobeto onartzea eta inguruko ehunak sortzeko abiadura handitzea; izan ere, kaltzio fosfatoa hezurren osagai nagusia da), bestetik.

Estalketa elektrolitikoa erabili da kaltzio fosfato geruza magnesio aleazioaren gainazalean eransteko. Askatuko ez den estalketa uniforme bat egitea eta lodiera modu eraginkorrean aldatu ahal izatea dira metodo honek eskaintzen dituen aukerak. Erabilitako metodoa baliozkotzeaz gain, geruzaren kalitatea eta lodiera zehatz erregulatzea ere lortu dute.

UPV/EHUko Bilboko Ingeniaritza Eskolako ikerketak etorkizunerako erronkak ere baditu: inolako arriskurik eragiten ez duten magnesio aleazioak sortu, ikerketa honetan erabilitako magnesio-aleazioak aluminioa baitu eta metal hau kaltegarria da osasunerako.

Erreferentzia bibliografikoa:
N. Monasterio, J.L. Ledesma, I. Aranguiz, A.M. Garcia-Romero, E. Zuza.. Analysis of electrodeposition processes to obtain calcium phosphate layer on AZ31 alloy. Surf. Coat. Technol. 319 (2017) 12-22.

Iturria:
UPV/EHUko komunikazio bulegoa: Degradazio-abiadura kontrolatua duten protesiak

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Daniel Torregrosa, lector

Durante prácticamente toda su vida, el científico y popularizador de la ciencia Carl Sagan dio una gran importancia a la generación de entusiasmo y fascinación en la transmisión de la ciencia a la ciudadanía, algo que veía como una obligación necesaria e ineludible para el beneficio de la civilización global y de nuestra supervivencia como especie. Una faceta que Sagan predicaba con el ejemplo y resumía con su famosa sentencia: «Después de todo, cuando estás enamorado, quieres salir a contarlo a todo el mundo».

Y una forma de «salir a contarlo» puede ser la de recomendar algunos libros que pueden enamoraros de la ciencia. O al menos es mi deseo.

Para enamorarse de la Química

El tío tungsteno. Recuerdos de un químico precoz, de Oliver Sacks. Barcelona, 2003. Editorial Anagrama. Colección compactos.

En este delicioso libro de Oliver Sacks nos encontraremos con la autobiografía adolescente de este famoso neurólogo amalgamada con un buen resumen de la historia general de la química. Aparte de disfrutar y maravillarnos con las vivencias de su infancia descubriremos un relato donde la química, como ciencia apasionante como pocas, cobra un valor original y muy personal. Un viaje iniciático donde la curiosidad de Sacks le lleva a la admiración de héroes y heroínas como Carl Wilhelm Scheele, Lavosier, Marie Curie, Mendeléiev, Moseley y otros personajes conocidos de la historia de la ciencia. Una cuestión menor, pero muy curiosa, de este libro es la que nos revela Sacks como motivo de que abandonara el interés por la química cuando apenas había cumplido 14 años. La respuesta, a todas luces reveladora de la irrepetible figura de Oliver Sacks, la encontrará el lector en sus páginas.

Para enamorarse de la Física

Seis piezas fáciles, de Richard Feynman. Barcelona, 2014. Planeta. Colección Booket Ciencia.

Esta obra es una selección del libro de texto Lecciones de Física (1963) de Richard Feynman, uno de los genios más reconocibles del siglo XX. La ciencia no es una aventura fácil y mucho menos la Física, pero viendo cómo la explicaba Feynman dan ganas de matricularse en un curso avanzado de esta disciplina o directamente en el grado de Física. La forma tan clara y magistral de explicar los conceptos básicos, con ejemplos escogidos sacados de nuestro mundo cotidiano, nos embriaga desde el primer capítulo, el de los átomos en movimiento, hasta llegar al clímax final con la mecánica cuántica. Pero mi pieza favorita es la tercera, la que nos cuenta de forma muy original la relación de la física con el resto de ciencias. La épica y la lírica de la ciencia, tan habituales en Feynman, también tiene cabida en este accesible libro, que constituye una delicia absoluta para neófitos o recién iniciados.

Para enamorarse de las Matemáticas

Cartas a una joven matemática, de Ian Stuart. Barcelona, 2016. Crítica. Drakontos bolsillo.

Mediante una serie de cartas dirigidas a la joven Meg (personaje ficticio), Ian Stuart convierte este libro en toda una apología de las matemáticas, emulando al gran matemático Godfrey H. Hardy. Fresco, divertido e inspirador. Un libro que nos convence de la belleza y la importancia de esta disciplina, nos habla de las nuevas áreas de investigación como la teoría del caos o la geometría fractal, e incluso se adentra en vida académica de los matemáticos profesionales. No es uno de esos libros de introducción formal a las matemáticas, ni de paradojas o desafíos matemáticos, no es aparentemente un libro de divulgación de las matemáticas. Es el libro que te lleva a devorar todos los anteriores.

Para enamorarse de la Biología

Botánica insólita, de José Ramón Alonso con ilustraciones de Yolanda González. Pamplona, 2016. Next Door Publishers.

La primera impresión que ofrece este libro, con solo acariciar su portada, es la de estar frente a una obra maestra de la divulgación científica y el arte.

Y cuando nos sumergimos en sus páginas nos encontramos con unas historias extraordinarias y fascinantes sobre las plantas, contadas con un exquisito lenguaje literario de la mano del profesor y divulgador José Ramón Alonso Peña e ilustradas por Yolanda González.

Semillas con alas aerodinámicas, plantas carnívoras aterradoras, árboles descomunales, la inmortalidad surgida del hielo, la alquimia para detectar moléculas en el aire y modificar su comportamiento, las plantas medicinales de los neandertales y así hasta treinta y seis capítulos maravillosamente ilustrados. Goce intelectual y visual absoluto que nos hará mirar con otros ojos al reino Plantae que nos rodea.

En Editoralia personas lectoras, autoras o editoras presentan libros que por su atractivo, novedad o impacto (personal o general) pueden ser de interés o utilidad para los lectores del Cuaderno de Cultura Científica.

El artículo Libros para enamorarse se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Uxue Razkin

Biologia

Munduko animaliarik garaiena da jirafa. Arrak 900 kg-ko masa eta 5’5 metroko altuera izatera irits daitezke. Bere lepo luzearen ondorioz, odola bururaino bidaltzeko “ponpa” indartsua behar du. Bihotza oso handia dauka: 12 kg-ko masa eta 60 cm-ko luzera, eta 7’5 cm-ko lodiera dute haren hormek. Indar handia egin behar du; aortatik ateratzerakoan, beste edozein ugaztunen bikoitza da odolaren presio arteriala. Gainera, odolaren presioaren kontra egiten du larruazalak. Horri esker, odola ez da hanketan pilatzen eta ez da edemarik gertatzen. Ura edateko burua jaitsi behar duenean zer egiten du odola buruan ez pilatzeko? Sistema berezi bat dute lepoan. Rete mirabile sarea da funtsa. Gehiago jakiteko, jo ezazue artikulura!

Kepa Ruiz-Mirazo UPV/EHUko ikertzailea da eta bere lanak bi ildo nagusi ditu: alde batetik, Leioako Biofisika Unitateko laborategietan bizia sortu aurreko urratsak erreproduzitzen saiatzen da; bestetik, bizia bera zer den hausnartzen du Biologiaren Filosofia ikertaldean. Ruiz-Mirazok dio“biziaren sorrerari buruzko ikerketetan oso ohikoa da molekula mota bakarrari erreparatzea, “biziaren molekula” aurkitu nahian. Baina bizia osagai askoren arteko jokoa da. Gero eta gehiago molekula multzoak kontuan hartuta egiten ari dira ikerketak; ikuspegi aldaketa ematen ari da”. Laborategian egin duten lanari dagokionez, aitzindari molekular horiekin, alegia gantz azidoekin eta peptidoekin sinergia bat lortu dutela azaltzen du. Irakur ezazue osorik elkarrizketa.

Emakumeak zientzian

Elisabeth Kübler-Ross izan da aste honetako protagonista. Psikiatria arloan erreferentziazko emakumea izan zen; heriotza hurbil sentitzen duten gaixoen eta familiakoen emozioen-oreka ikertzen aitzindari eta zainketa aringarri edo paliatiboetan aditu izan zen. Horretaz gain, heriotza duina lortzearen aldeko apustua egin zuen. Bere obrarik garrantzitsuena On death and dying da, bere lehen liburua, 1969an publikatu zuena. Bertan heriotzaren asimilazioan gertatzen diren bost faseak esplikatu zituen, hala nola: ukapena, haserrea, negoziazioa, depresioa eta onarpena; Kübler-Ross eredua deritzona, hain zuzen.

Ikergazte egitasmoaren barruan, Pasaiako portuan bizi diren arrainen sexu garapenean kutsadurak duen eragina aztertu du Ainara Valencia ikertzaileak. Biologian lizentziatua da eta Ingurugiroa, kutsadura eta toxikologia masterra egin ondoren, doktoretza tesia egiten ari da. Korrokoiak aukeratu ditu “kutsadura gehiena dagoen tokian bizi direlako eta efektuak begiratzeko ere errazago delako”. Ikertzailean dio Pasaian korrokoi arrak intersex bihurtzen direla kutsaduragatik

Ekologia eta ingurumena

Toki batean ingurumenaren alde hartutako neurriak kaltegarriak izan daitezke urrutiko beste toki batzuentzat. Hori ondorioztatu dute klima-aldaketa ikertzen duten hainbat adituk; hala nola BC3 zentroko Unai Pascualek eta Eneko Garmendiak. Askotan gertatzen dira horrelakoak. BC3ko ikertzaileek azaltzen dutenez, Europako arrain-populazioak eta basoak berreskuratu ahal izateko, Afrikako uretan egiten den arrantzaren gaineko presioa eta oihan tropikaletako deforestazioa areagotu egin dira. Egoera ezberdin horiek kontuak hartzeko zenbait bide iradoki dituzte, “globalki pentsatu eta tokian ekin” ideiari jarraituz.

Anomalia termikoa nabaritu da aurten itsasoetan. Horrela berretsi dute Espainiako buien sareak jasotako datuek. Sustatun eman diguten datuon berri. Kantauri itsasoko eta Mediterraneoko urek errekor historikoak gainditu dituzte ekainean. Izan ere, Bizkaiko itsasadarrean ekainean batez besteko tenperatura 19,09º C-koa izan da, azken hamar urteotan erregistratu den altuena. Eta tenperatura maximoa 23,5º C-tara heldu da, inoizko beroena sasoi honetan. Bai, Kantauri itsasoko ura inoiz baino beroago egon da ekainean.

Artea eta kimika

Kolore urdina aztertu du testu honetan Oskar Gonzalezek. Itsasoaz haraindiko urdina Erdi Aroaren bukaera aldean iritsi zen Italiara. Kokcha haraneko (Afganistan) meatzetan lortzen zen. Bertan, lapiz-lazuli ugari lortzen zen. Erdi-harribitxia da, lazulita asko dauka gainera eta hori da hain zuzen ere urdin hori eragiten duena. Oso jende gutxik eros zezakeen horrelakorik. Baina Europan bazegoen aukera merkeago bat: “hemengo urdina”, zurita ere deitua. Kobre karbonato basikotik lortzen zen eta oso ugaria zen Alemaniako mendietan. Pigmentuak eragozpenak sortzen zituen baina eta beraz, pigmentu urdin artifizialak egiten hasi ziren. Hori lortzen lehenak egiptoarrak izan ziren hain zuzen 2500 Kristo aurretik historian lehenengo pigmentu sintetikoa lortu zutenak. XVIII. mendetik aurrera, Frantzia izan zen pigmentu urdina sintetizatzen gehien saiatu zena. Pigmentu urdin ezberdinak erabili dituzte margolariek historian zehar. Ez galdu!

Medikuntza

Arreta gabeziaren hiperaktibitate nahasmendua (AGHN) eta espektro autistaren nahasmendua bezalako gaitzengandik edoskitzeak izan dezakeen babes funtzioa ikertu dute. Edoskitzeak autismo ezaugarrien aurrean babes dezake. Lotura kausala ezin da ezarri, hala ere. INMA Proiektuko datuak erabilita egin da ikerketa. Azterlanean parte hartu dute Enrique Arranz eta Manuel Sánchez UPV/EHUko Psikologia Fakultateko irakasleek eta Jesús Ibarluzea Biodonostiako ikertzaile eta Psikologiako Fakultatera atxikitako ikerketa-laguntzaileak.

Ingeniaritza eta teknologia

Orain dela sei urte hasi zela Hasier Larrea ingeniaria robotika eta arkitekturarekin lanean Bostongo (AEB) MIT Media Laben. Metro koadro adimentsua lortzeko lanean diharduen ingeniari talde bateko kide da eta produktu berri bat kaleratu dute berriki: botoi bat klikatuta espazioa eraldatzen duen altzaria. Larreak azaltzen duenez etxebizitza edo mikroetxebizitzetarako pentsatuta dago. “Gure sistemak espazioaren banaketa aldatzen du, eta, aldi berean, gauzak gordetzeko leku asko sortzen du. Ideia da etxebizitza txiki bati handiago baten erabilgarritasuna ematea”.

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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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El arte y la ciencia son dos formas de conocimiento aparentemente alejadas, en gran medida consecuencia de la especialización profesional y la educación compartimentada. Del estudio de esta impostada separación surgió el estereotipo de las dos culturas, las ciencias y las humanidades, para referirnos a esa brecha de conocimiento. La realidad es que la ciencia y el arte sí están conectadas y que ninguna forma de conocimiento es impermeable a otra. Por poner algunos ejemplos: ¿Cómo podría crearse una obra plástica sin las técnicas propiciadas por la ciencia? ¿Cómo podríamos interpretar la elección de materiales?

Estas y otras cuestiones relacionadas furon tratadas por destacados profesionales -artistas, ilustradores, filósofos y científicos- que han puesto el foco en ese difuso trazo que une la ciencia y el arte. El ciclo Ciencia & Arte se desarrolló, bajo la dirección de Deborah García Bello, a lo largo de cuatro jornadas que se celebraron los jueves días 6 y 27 de abril y 11 y 25 de mayo de 2017 en el auditorio del Museo Guggeheim Bilbao.

Esta actividad de la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU se enmarca en el programa TopARTE que conmemora el XX Aniversario del Museo Guggenheim Bilbao.

Segunda jornada. 2ª conferencia

Clara Cerviño, bióloga e ilustradora: Imaginario marino

Las primeras ilustraciones de animales y plantas, el coleccionismo de maravillas naturales, el trabajo de los artistas… A lo largo de su historia, el ser humano ha representado la naturaleza de diferentes maneras que han jugado un papel fundamental en la generación de conocimiento científico. Pero esta influencia también se ha dado en la dirección inversa, puesto que los descubrimientos científicos han servido de inspiración y han influido en el desarrollo de técnicas pictóricas y estilos artísticos, marcando el devenir de la historia del arte.

Imaginario marino

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

El artículo Arte & Ciencia: Imaginario marino se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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