Agrégateur de flux

Los átomos cúbicos de Lewis en sus notas de 1902. Fuente: Wikimedia Commons

Una vez que los físicos que estudiaban la estructura del átomo comenzaron a darse cuenta de que los electrones que rodeaban el núcleo tenían una disposición especial, los químicos comenzaron a investigar cómo estas teorías se correspondían con la química conocida de los elementos y su capacidad para formar enlaces. Gilbert Newton Lewis (1875-1946) fue clave en el desarrollo de una teoría del enlace basada en el número de electrones de la capa más externa de electrones del átomo, la capa de “valencia”. En 1902, mientras estaba tratando de explicar el concepto de valencia a sus estudiantes, representó los átomos como constituidos por una serie de cubos concéntricos con electrones en cada vértice.

Este “átomo cúbico” explicaba los ocho grupos de la tabla periódica y representaba su idea de que los enlaces químicos se formaban por una transferencia electrónica para completar el conjunto de ocho electrones más externos (un “octeto”). La teoría de Lewis del enlace químico continuó evolucionando y, en 1916, publicó su artículo fundamental [*] en el que sugería que el enlace químico era un par de electrones compartidos por dos átomos. (El investigador de la General Electric Irving Langmuir elaboraría esta idea e introduciría el término enlace covalente). Para los casos en los que no se compartían los electrones, Lewis redefinió en 1923 el concepto de ácido como cualquier átomo o molécula con un octeto incompleto que era, por tanto, capaz de aceptar electrones de otro átomo; las bases eran, por consiguiente, donantes de electrones.

La contribución de Lewis también fue importante en el desarrollo de la termodinámica y en la aplicación de sus leyes a sistemas químicos reales. A finales del siglo XIX, cuando comenzó a trabajar, la ley de conservación de la energía y otras relaciones termodinámicas existían como ecuaciones aisladas. Lewis se basó en el trabajo de otro pionero de la termodinámica, Josiah Willard Gibbs (Universidad de Yale), cuyas contribuciones se estaban conociendo muy lentamente. El trabajo de ambos fue fundamental para poder predecir si una reacción avanzaría hasta casi consumir todos los reactivos, si alcanzaría un equilibrio o si no tendría lugar en absoluto, y también para determinar si una mezcla de sustancias podría ser separada por destilación.

En 1931 uno de los estudiantes de Lewis, Harold Urey, detectó espectroscópicamente el deuterio. Lewis fue el primero en sintetizar óxido de deuterio (agua pesada) en 1933 y en estudiar su influencia en la supervivencia y crecimiento de formas de vida en agua pesada. Su interés en el deuterio le llevó a realizar experimentos junto a su ayudante Glenn T. Seaborg en el ciclotrón que había construido Ernest O. Lawrence en Berkeley. Urey y Seaborg recibirían sendos premios Nobel, en 1934 y 1951, respectivamente.

Lewis fue educado en su casa hasta que cumplió los 14 años. Su educación posterior fue más convencional, culminando con un doctorado por la Universidad de Harvard que le dirigió Theodore Richards. Posteriormente haría la peregrinación a Alemania de los químicos y físicos que querían estar a la vanguardia de la investigación a finales del XIX y primeras décadas del XX, trabajando con Walter Nernst (U. Gotinga) y Wilhelm Ostwald (U. Leipzig). Ocupó varias posiciones académicas, las más notables en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (EE.UU.) y en la Universidad de California en Berkeley (EE.UU.), donde amplió los programas de química e ingeniería química.

Referencia:

[*] Lewis, G. (1916). The Atom and the Molecule Journal of the American Chemical Society, 38 (4), 762-785 doi: 10.1021/ja02261a002

 

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

Una versión anterior de este texto se publicó en Experientia Docet el 8 de febrero de 2011.

El artículo Gilbert Lewis: átomos cúbicos y algo más se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Eduardo Angulo

Algen inbasioak ondorio garrantzitsuak ditu planetako kostaldean, itsas-komunitateen egituran eragiten baitu.  Mediterraneoan 100 bat espezie inbaditzaile zenbatetsi dira. Horien artean aurkitzen da Caulerpa taxifolia espeziea.

Caulerpa taxifolia alga berde tropikala da eta AEBtako kostaldean, Brasilgo itsasertzean, Karibean, Afrikako Ginea Golkoan eta Indiako eta Pazifikoko ozeanoetan egon ohi da.

1. irudia: Caulerpa taxifolia alga inbaditzailea oso erabilia da akuarioetan. (Argazkia: Coughdrop12 – CC BY-SA 4.0 lizentziapean.  Iturria: Wikimedia Commons)

1984. urtean aurkitu zuten lehenengoz Mediterraneoko mendebaldean, Monakoko Ozeanografia Museotik metro gutxira. Akuarioak garbitzerakoan istripuz itsasora bota zutela uste da eta Parisko eta Nizako akuarioetatik iritsi zen Monakora. 2000. urtearen amaieran, 76 kolonia zeuden Frantzian eta Monakon. Espainian Mallorcan ikusi zen lehen 1992an, eta 2000. urtearen amaieran lau kolonia zeuden uhartean bertan.

2000. urtearen amaieran, Mediterraneoko sei herrialde zeuden Caulerpa taxifoliaren inbasioaren eraginpean: Espainia, Frantzia, Monako, Italia, Kroazia eta Tunisia. Elkarrengandik independenteak ziren 103 eremu hartuta zituen. 1984an metro koadro bat okupatzetik 1996an 3.000 hektarea okupatzera pasa zen, eta 2000. urtean 5.000 hektarea bereak ziren. Planetako 100 espezie inbaditzaile okerrenen zerrendan dago.

Datu guztien arabera, espezie inbaditzaile hau akuarioetako materialaren salerosketagatik zabaldu zen. Inbasio berrien arriskuak murrizteko, 2001ean legez kanpokoa zen Caulerpa inportatu edo edukitzea Frantzian, Australian, Estatu Batuetan eta Espainian. Espainian, 1996ko martxoaren 30ean BOEn argitaratu zen  Caulerpa taxifolia alga itsasertzetik ateratzeko debekua.

Itsaslasterrek edo itsasontzien aingurek eta sareek eramaten dituzten zati txikien bidez sakabanatzen da alga. 30 metroko sakoneran finkatu eta zatien jatorrizko landareen klon gisa hazten da. Udan hazi eta zabaltzen da, ekainetik irailera. Hazkuntza-tenperatura optimoa 20 °C-tik 30 °C-ra bitartekoa da, eta 7 °C-tik behera eta 32 °C-tik gora hiltzen da.

Harrapari ohikoenak arrainak, moluskuak eta itsas trikuak ditu. Beste espezie batzuentzat toxikoak diren konposatu kimikoak ekoizten ditu eta espezie autoktonoen kopurua %25 eta %55 bitartean murrizten du. Izan ere, lekuko espezie askoren habitata hartzen du. Esaterako, Posidonia oceanica itsas landarearena. Urte bakar batean, espezie horretako belardien % 45i eragiteko gai da Caulerpa taxifolia alga.

Caulerpa espeziearen barietate batzuk ekialdeko Mediterraneoan zabaldu ziren XX. mendean. Adibidez, Caulerpa cylindracea, Australiatik iritsi zena Mediterraneoko mendebaldera eta eremu hori hartzeaz gain Kanariar Uharteetan ere zabaldu zen.

2. irudia: Caulerpa cylindracea alga. (Irudia: UIB-CSIC. Iturria: IMEDEA egitasmoa)

Cylindracea barietateak portaera inbaditzaile oso oldarkorra du, eta, oro har, geldiezina. Haren hazkunde-tasa Caulerpa taxifoliarena baino lau aldiz handiagoa da, eta, gainera, ugalketa sexuala eta asexuala du. 60 metroko sakoneraraino hel daiteke, baina, dirudienez, 20 metroko sakonerak dira  gustukoen dituenak (esaterako, Murtziako kostaldea).

1998an aurkitu zuten lehenengoz Balear Uharteetan, Castellonen 1999an, Alacanten 2001ean eta Murtzian 2005ean eta handik Andaluziara zabaldu zen.

Arestian aipatutako Caulerpa bi espezieen kolonizazioaren arrakasta hauen barreiadura errazean oinarritzen da, ingurunera egokitzeko duten gaitasun handian eta zonalde kaltetuetan egoten den kutsadurarekiko erakusten duten erresistentziari esker.

Hala ere, 2007an, Espainiako Ozeanografia Institutuko ikertzaileek Murtziako San Pedro del Pinatar ingurunean egindako azterketa baten arabera, Caulerpa taxiflora algaren inbasioa ez da izan duela bi hamarkada aurreikusten zen hondamendia. Hedapenaren abiadura moteldu edo gelditu egin da eta, ondorioz, Posidoniak ez du espero zen erregresio handia pairatu.

Izan ere, Montpellierreko Unibertsitateko ikertzaileen lan baten emaitzen arabera, Caulerpa taxiflorak gora egiten du Posidonia landarearen zelaien kontserbazio egoera kaxkarra denean eta ainguratutako ontzien kopurua handia denean. Beraz, badirudi Posidonia belardien osasuna oinarrizko faktorea dela Caulerpa taxifolia algaren inbasio-gaitasunean eta haren ordezkapenean.

Aldiz, cylindracea barietateak taxifoliaren arreta mediatiko berbera jaso ez arren, aurreikuspen okerrenak betetzen ari dela dirudi. Gogoratu behar da haren hazkunde-tasa Caulerpa taxifoliarena baino lau aldiz handiagoa dela eta zailagoa dela kontrolatzea ur sakonetara ailegatzen baita. Honen eraginez, ikusezina bihurtzen da eta oro har, bere presentzia ez da hain nabarmena. Horrek, era berean, arreta eta gaitzespen gutxiago eragiten dizkio cylindracea inbaditzaileari.

Egileaz:

Eduardo Angulo Biologian doktorea da, UPV/EHUko Zelula Biologiako irakasle erretiratua eta zientzia-dibulgatzailea. La biología estupenda blogaren egilea da.

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“Un alga colonizadora [Caulerpa taxiflora] se aprovecha de un desorden provocado por la acción humana de una manera inesperada y brutal”.

Thomas Belsher, IFREMER, 2000.

En todas las costas del planeta, la invasión de algas tiene un papel importante en la estructura de las comunidades. En el Mediterráneo se considera que hay unas 100 especies invasoras de macroalgas. Alexandre Meinesz y otros 21 expertos, liderados desde la Universidad de Niza-Sophia Antipolis, relatan la invasión de un alga en el Mediterráneo occidental. Es la especie Caulerpa taxifolia, un alga verde tropical con una distribución habitual en la costa americana de Brasil al Caribe, en el Golfo de Guinea en África y en los océanos Índico y Pacífico.

Espécimen de Caulerpa taxifolia expuesto en el Museo Nacional de la Naturaleza y la Ciencia de Tokio (Japón). Fuente: Wikimedia Commons.

En el Mediterráneo occidental se la detectó por vez primera en 1984, a pocos metros del Museo Oceanográfico de Mónaco y, se supone, fue vertida al mar por accidente durante la limpieza de sus acuarios. Procedía de una cepa del Zoo Wilhelm de Stuttgart, en Alemania, que desde 1980 se utilizaba como alga decorativa en sus acuarios. Llegó a Mónaco desde los acuarios de París y Niza que la habían recibido de Stuttgart.

Fuente: Wikimedia Commons

Seis años más tarde, en 1990, se detectó en Francia, 6 kilómetros al este de Mónaco. A finales de 2000 había 76 colonias en Francia y Mónaco.

En España se observó por primera vez en Mallorca en 1992 y, a finales de 2000, había cuatro colonias en la isla.

El mismo año, en 1992, se encontró en Italia en el puerto de Imperia, 40 kilómetros al este de Mónaco. Para el 2000 estaba en cinco regiones: Liguria, Toscana, Elba, Sicilia y Calabria.

Caulerpa taxifolia se encontró por primera vez en Croacia en 1994, en la isla Hvar. Al año siguiente, en 1995, fue descubierta en la isla Krk.

A finales del 2000, seis países estaban afectados por la invasión de Caulerpa taxifolia en el Mediterráneo: España, Francia, Mónaco, Italia, Croacia y Túnez. En total, son 103 áreas independientes de invasión en 191 kilómetros de costa. Coloniza desde el nivel del mar hasta los 30 metros de profundidad. Y, en esas fechas del 2000, hace dos décadas, había colonizado 5000 hectáreas y parecía seguir en expansión. Había pasado de ocupar 1 metro cuadrado en 1984 a 3000 hectáreas en 1996 y, para 2000, llegar a las 5000 hectáreas.

Mancha de Caulerpa taxifolia. Foto: Rachel Woodfield / Wikimedia Commons

Según el Catálogo Español de Especies Exóticas Invasoras, en 2013, Caulerpa taxifolia es una especie que se ha extendido por el Mediterráneo en pequeñas manchas pero, rápidamente, llega a ocupar grandes extensiones de costa en varios países. Está incluida en la lista de las 100 peores especies invasoras del planeta.

Con estudios de ADN, el grupo de O. Jousson, de la Universidad de Ginebra, ha analizado muestras de Caulerpa del Mediterráneo y de varios acuarios públicos, incluyendo el de Mónaco, tomadas en 24 lugares. Los resultados confirman que provienen de la misma cepa que está disponible en los comercios que surten a los acuarios públicos y domésticos desde la década de los setenta. Todos los datos confirman que la especie invasora es Caulerpa taxifolia. Fue por el comercio de material para acuarios como se difundió por las costas del planeta.

Para reducir los riesgos de nuevas invasiones, en 2001, era ilegal importar o poseer Caulerpa en Francia, Australia, Estados Unidos y España. En España, por la Orden de 20 de marzo de 1996 se prohibió la extracción del alga Caulerpa taxifolia en el litoral nacional. La Orden se publicó en el BOE el 30 de marzo.

La cepa invasora se ha detectado también, en 2000, en San Diego y Los Angeles, en la costa de California. De esta zona se eliminó, entre 2000 y 2002, por la acción de agencias oficiales y de ONGs. Y al año siguiente, en 2001, se encontró el alga cerca de Sydney, en Australia. En este caso, solo 600 kilómetros al norte, hay Caulerpa taxifolia autóctona. También se eliminó cambiando el agua marina por agua dulce en el embalse en que había aparecido.

La dispersión del alga se hace por pequeños fragmentos que son arrastrados por las corrientes o en anclas y redes de los barcos. Se fijan al fondo, hasta los 30 metros de profundidad, y crecen como clones de la planta de la que proceden los fragmentos. También tiene reproducción sexual, poco conocida hasta el momento. Crece y se extiende en verano, de junio a septiembre. Lo hace donde encuentra las condiciones ambientales adecuadas para el asentamiento y la proliferación. La temperatura óptima de crecimiento va de 20ºC a 30ºC, y muere por debajo de los 7ºC y por encima de los 32ºC.

La dispersión por fragmentación la experimentaron Giulia Ceccherelli y Francesco Cinelli, de las universidades de Sassari y Pisa, en Italia, en la costa sur de la isla de Elba. En tres fechas, elegidas al azar en las cuatro estaciones del año, dispersaron 20 fragmentos de Caulerpa de 15 centímetros de longitud en los márgenes de praderas de Posidonia. Pasado un mes, contaron el número de fragmentos establecidos a 3 y a 10 metros de profundidad.

El mayor número de fragmentos establecidos se daba en verano en un periodo iniciado a finales de primavera y que terminó a principios del otoño. Fueron muy escasos los fragmentos que se fijaron en invierno. Destacaron algunos días de junio y julio en que se fijaron al sustrato entre el 60% y el 80% de los fragmentos de Caulerpa dispersados por los autores.

Sus predadores más habituales son peces, moluscos y erizos de mar. Su sistema de defensa es la producción de compuestos químicos tóxicos para otras especies. Reduce el número de especies autóctonas entre un 25% y un 55% y llega a ocupar el hábitat de algunas de ellas. Una de las más afectadas y estudiadas es Posidonia oceánica. En un solo año, afecta hasta el 45% de las praderas de esta especie. El impacto lo estudiaron Heike Molenaar y su grupo, de la Universidad de Niza-Sophia Antipolis, entre 1995 y 2005 en dos lugares de la costa mediterránea francesa: en Cap Martin y, como control en Cap Antibes.

Cada año medían la densidad del alga en cada zona de muestreo. Entre 1995 y 2000, Caulerpa taxifolia ocupó el suelo desde el 3% hasta el 95%. Pero en 2001, la extensión ocupada cayó hasta el 5% sin que se conozca la causa. Quizá temperatura del agua del marina era muy alta aquel año. Entre 2002 y 2005 creció la cobertura pero se mantuvo entre el 10% y el 22% y no llegó a la extensión de los últimos años de la década de los noventa. La densidad de Posidonia no recuperó los valores iniciales de antes de la llegada del alga, incluso después de la disminución de la Caulerpa entre 2000 y 2001.

Caulerpa cylindracea. Fuente: IMEDEA

Algunas variedades de otra especie de Caulerpa, la Caulerpa racemosa, se extendieron por el Mediterráneo oriental durante el siglo XX. La variedad cylindracea que llegó al Mediterráneo occidental venía de Perth, en Australia, aunque su distribución natural es tropical.

Invadió el Mediterráneo occidental y las Islas Canarias. Para 1991 se había encontrado en Túnez, Libia y se extendió por las costas españolas, francesas e italianas. El primer hallazgo parece que fue en Túnez, en 1985, según la revisión publicada por Yassine Sghaier y su grupo, del Centro de Actividad Regional para Áreas Especialmente Protegidas de Túnez, en el que participaron investigadores de Palma de Mallorca y de Alicante.

Tiene la variedad cylindracea un comportamiento invasor muy agresivo y, en general, imparable. Su tasa de crecimiento es cuatro veces mayor que la de Caulerpa taxifolia y, además, tiene reproducción sexual y asexual. Y puede establecerse hasta 60 metros de profundidad, aunque parece preferir los 20 metros en algunas zonas como, por ejemplo, las costas de Murcia.

En España se encontró en Baleares en 1998, en Castellón en 1999, en Alicante en 2001 y en Murcia en 2005 y se extiende hacia Andalucía.

En resumen, dos especies de algas tropicales del género Caulerpa colonizan en la actualidad las costas del Mediterráneo occidental, escriben en 2003 A. Occhipinti-Ambrogi y D. Savini, de la Universidad de Pavía, en Italia. Son Caulerpa taxifolia y Caulerpa racemosa var. cylindracea. La primera llegó desde los acuarios en 1984 y la segunda desde Australia, quizá por el Mar Rojo y el Canal de Suez o, también, por el comercio para acuarios, en la década de los ochenta del siglo XX.

Para los autores, el éxito de la colonización de las dos especies de Caulerpa se basa en su fácil diseminación, su elevado ajuste al medio ambiente del Mediterráneo y la resistencia a la contaminación en entornos muy dañados.

Sin embargo, en 2007 y según la revisión de J.M. Ruiz Fernández y sus colegas, del Instituto Español de Oceanografía en San Pedro del Pinatar, en Murcia, la invasión de Caulerpa taxiflora no ha sido el desastre que se preveía hace dos décadas. Su velocidad de dispersión se ha ralentizado o detenido, y las praderas de Posidonia no han experimentado la gran regresión que se esperaba. Ya en 2003, un estudio, dirigido por Jean Jaubert, del Observatorio Oceanológico Europeo de Mónaco, con fotografías aéreas del 44% de la costa de Francia con Caulerpa taxifolia mostró que la cobertura con el alga se había sobreestimado como diez veces y, de nuevo, se mencionan entornos con contaminación o de salida de aguas de tormenta como áreas adecuadas para la implantación del alga.

En Baleares, con taxiflora desde los noventa, no se han observado alteraciones en la distribución y abundancia de las praderas de Posidonia. Es más, en un estudio publicado en 2021 y liderado por Fabrice Houngnandan desde la Universidad de Montpellier, se concluye que la presencia de Caulerpa crece cuando el estado de conservación de las praderas de Posidonia decrece y cuando el número de barcos anclados es alto. Parece que las praderas de Posidonia deben estar dañadas para que Caulerpa taxifolia colonice el entorno y, en parte, la sustituya.

Sin embargo, Caulerpa racemosa var. cylindracea, sin recibir tanta atención mediática como “alga asesina”, parece cumplir las peores expectativas. Hay que recordar que su tasa de crecimiento es cuatro veces superior a la de Caulerpa taxiflora. Por la profundidad en la que se asienta, es más difícil de controlar y menos visible para el público en general lo que provoca, a su vez, menos atención y rechazo.

Referencias:

Catálogo Español de Especies Exóticas Invasoras. 2013. Caulerpa taxifolia. Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente. Madrid. Septiembre. 8 pp.

Catálogo Español de Especies Exóticas Invasoras. 2013. Caulerpa racemosa. Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente. Madrid. Septiembre. 6 pp.

Ceccherelli, G. & F. Cinelli. The role of vegetative fragmentation in dispersal of the invasive alga Caulerpa taxifolia in the Mediterranean. Marine Ecology Progress Series 182: 299-303.

Houngnandan, F. et al. 2021. The joint influence of environmental and anthropogenic factors on the invasion of two alien caulerpae in northwestern Mediterranean. Biological Invasions doi: 10.1007/s10530-021-02654-w.

Jaubert, J.M. et al. 2003. Re-evaluation of the extent of Caulerpa taxifolia development in the northern Mediterranean using airborne spectrographic sensing. Marine Ecology Progress Series 263: 75-82.

Jourdaa, F. 2000. Thomas Belsher. Organismos invasores. Mundo Científico enero: 14-15.

Jousson, O. et al. 1998. Molecular evidence for the aquarium origin of the green alga Caulerpa taxifolia introduced to the Mediterranean Sea. Marine Ecology Progress Series 172: 275-280.

Klein, J. & M. Verlaque. 2008. The Caulerpa racemose invasion: A critical review. Marine Pollution Bulletin 56: 205-225.

Meinesz, A. et al. 2001. The introduced green alga Caulerpa taxifolia continues to spread in the Mediterranean. Biological Invasions 3: 201-210.

Molenaar, H. et al. 2009. Alterations of the structure of Posidonia oceanica beds due to the introduced alga Caulerpa taxifolia. Scientia Marina 73: 329-335.

Occhipinti-Ambrogi, A. & D. Savini. 2003. Biological invasions as a component of global change in stressed marine ecosystems. Marine Pollution Bulletin 46: 542-551.

Sghaier, Y. et al. 2016. Review of alien marine macrophytes in Tunisia. Mediterranean Marine Science 17: 109-123.

Simberloff, D. 2021. Maintenance management eradication of established aquatic invaders. Hydrobiologia 848: 2399-2420.

Wikipedia.2021. Caulerpa taxifolia. 13 mayo.

 

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

El artículo Los invasores: Las algas Caulerpa se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Edozein izakik bizirauteko aukera gehiago izango ditu bere buruarentzat, nolabait errentagarria den moduan pixka bat aldatzen bada… eta, beraz, modu naturalean hautatua izango da. Herentziaren printzipio sendotik abiatuta, hautatutako barietate orok forma berria eta eraldatua hedatzeko joera izango du”.

Charles Robert Darwin (1809-1882), Espezieen jatorria.

Industria aroa hasi zenetik, jarduera antropogenikoek etengabe eraldatu dituzte ekosistemak. XX. eta XXI. mendeetan lortutako aurrerapen teknologikoak eta kutsaduraren hazkundea txanpon beraren bi aldeak dira. Nahiz eta naturak beti aurkitu dituen ingurumen-desorekak arintzeko modu adimentsu eta sofistikatuak, substantzia kaltegarrien ekoizpen- eta askapen-tasa ez dator bat biomakinariaren autoegokitzapen-ahalmenarekin. Hori dela eta, berotegi-efektuko gasen metaketak eta kutsatzaile iraunkorrek atmosferaren, lurzoruaren eta uraren zikloen oreka aldatu dute. Ingurumen ez-toxiko bat lortu ahal izateko, kaltegarriak diren substantziak ezabatzeaz gain, bioerregaiak ekologikoki ekoiztu behar dira, giza jardueren karbono-aztarna murrizteko.

Ingurumen-kutsadurari aurre egiteko, naturak kaltegarriak diren substantzia kimiko eta gasak harrapatu eta biologikoki erabilgarriak diren substantzia bihurtzen ditu. Funtzio hau betetzeko gai diren bio-makina konplexuen artean, entzimak, eta bereziki, metaloentzimak dira nagusi.3,4 Nahiz eta bioingeniariek entzimak eta metaloentzimak aplikazio industrialetan erabili ahal izateko egokitu dituzten, biosistema hauek eragozpen nabarmen bat dute: bizitza posible den inguruetatik kanpo funtzionatzeko behar den egonkortasun kimiko eta termiko falta. Honen arrazoi nagusia da entzimen eta proteinen egitura tridimentsional eder eta konplexuak elkarrekintza ahulez osatuak daudela eta baldintza kimiko eta termiko gogorretan hautsi egiten direla.

Entzimak aminoazido-kate luzeen tolesturatik sortzen diren hiru dimentsioko egitura konplexuak dira (1a-c irudia). Entzimen aldamio malgu eta dinamikoen forma aminoazido-hondakinek peptido-sekuentzien barruan ezartzen dituzten elkarrekintza ahulen ondorioa da nagusiki (1d irudia). Elkarrekintza hauez gain, egitura tridimentsionala ur-molekulei, talde protesikoei eta entzimaren barruan dauden kofaktoreei esker  egonkortzen da, haiek zeregin estruktural eta funtzional kritikoak betetzen dituztelarik (1e irudia).

Entzimek giltza-blokeo mekanismoaren bidez banakako molekulak ezagutu eta eraldatzeko gai diren poltsiko aktibo sofistikatuak dituzte. Metaloproteinen kasuan, poltsa aktiboak entzimaren aldamioan dauden aminoazido hondakinekin koordinatzen diren ioi metaliko indibidualak edo taldekatuak jasotzen ditu. Oro har, egitura konplexu horien barruan dauden bio-metalek koordinazio-esfera zurrunak dituzte, eta esfera horiek espezie labilez osatuak daude gehienetan (hau da, ura edo aminoazido lotura-taldeak). Talde koordinatzaile labilak atera ondoren, aktibatu egiten da metaloentzimaren nukleoa, oso erreaktiboak diren leku katalitiko irekiak (1e irudia).6

Baina metalaren lehen koordinazio-esfera ez da axola duen bakarra. Bigarren sasi-koordinazio distantzietara dauden aminoazido hondakinen taldeen kokapen eta antolaketa espezifikoak bio-metalen jarduera katalitikoa modulatzen du, metalen propietate elektronikoak eta erredox propietateetan eragiten baitu. Aldi berean, bigarren geruza honek metalaren nukleoa inguratzen duen poltsiko entzimatikoaren eremu elektrikoa eta izaera hidrofobiko/hidrofilikoa modulatzen ditu. Poltsikoaren gainazalaren dekorazioa eta egitura orokorraren plastikotasuna konbinatzeak poltsikoaren forma eta funtzioa espezifikoki egokitzen laguntzen du, substratuak ezagutu, aktibatu eta eraldatzeko (1e irudia).7

1. irudia: (a) Aminoazido taldeak eta hauen (b) helize-konfigurazioa. (c) Peptido tolestuaren egitura tertziarioa. (d) Tolestutako lau peptidoz osatutako entzima kuaternarioaren egitura. (e) Metaloentzimetako poltsiko aktiboen ilustrazio eskematikoa.

Entzimak eta metaloentzimak sei talde nagusitan sailkatzen dira banakako funtzionalitatearen arabera:

• oxidorreduktasak (Fe, Cu eta Mo ioiak),
• transferasak (Mg, Mn eta Co metalak),
• hidrolasak (Ca, Zn, Co, Mn eta Mg ioiak),
• liasak (batez ere Ca, Mg, Mn, Cn, Co eta Zn), isomerasak (Mn, Co and Fe biometalak) eta
• ligasak (Mg eta Mn ioiak) (2. irudia).

Entzimek fotosintesia eta ioi/elektroien garraio eta erregulazioa bezalako prozesu eder eta sofistikatuetan parte hartzen dute. Hauek jarduera entzimatikoa katean eta modu itzulgarrian behar duten adibide pare bat baino ez dira, non jarduera entzimatiko baten irteerak (hau da, argia, elektroiak, molekula organikoen protoiak) hurrengoaren sarrera elikatzen duen.8

2. irudia: Funtzio katalitikoaren araberako entzimen sailkapena.

Metaloproteinen biokimika hedatzeko, ikerketa-ahalegin handiak egin dira, entzimak irekitzen diren baldintza zehatzetatik kanpo funtzionatzeko gai diren sistema sendoak lortzeko asmoarekin. Alde batetik, biokimikariek entzimen aplikazio esparrua industria- eta ingurumen-helburuetarako zabaltzea lortu dute, baina entzimen egonkortasuna tenperatura, azidotasuna eta disolbatzaile-baldintza leunetara mugatzen da.9 Gainera, aldamio sendoetan entzimak eta metaloentzimak immobilizatu eta/edo kapsulatzeko aukerak ireki egin du epe luzerako egonkortasuna hobetzeko ikuspegia .10 Bestalde, ikertzaile askok koordinazio-konposatuetan oinarritutako katalizatzaile homogeneoen muntaketa aztertu dute, katalizatzaile hauek entzimen antzeko nukleo metalikoa baitute. Dena den, koordinazio-konposatu hauek entzimen antzeko mugak dituzte. Hirugarrenik, ikertzaileek metaloentzimen nukleo aktiboak euskarri polimeriko, biopolimeriko eta ez-organiko askotan erreplikatzen saiatu dira, nahiz eta bio-metalen bigarren koordinazio-geruzaren eta poltsiko katalitikoaren forma eta kimikaren gaineko kontrola edukitzea erronka handia den.11

Honetara heldurik galdera bat sortzen da: ikertzaileek metaloentzimen funtzioak imitatzeaz gain haien egonkortasuna hobetu dezakete, beren espezifikotasuna eta eraginkortasuna elkarrekintza ahulez egonkortutako egitura tridimentsional malguetan oinarritzen bada?

Hemen sartzen dira jokoan sare metalorganikoak (Metal Organic Framework, MOF). MOFak zubi kobalente indartsuen bidez lotuta dauden kluster metaliko eta estekatzaile organikoz osatutako material porotsu eta ordenatuak dira.12 Kluster metaliko eta estekatzaileen geometria, luzera eta konektibitatea aldatuz, MOFek metaloentzimen jarduera imitatzeko behar duten topologia, porositatea eta izaera kimikoa izatea lor daiteke. Adibidez, orain arte kimika erretikularrak ondorengoak ahalbidetu ditu:

1. bio-metalak eta/edo talde bio-organikoetatik (hau da, peptidoak, aminoazidoak, porfirinak…) abiatuz metaloentzima jakin batzuen poltsiko eta/edo talde protesikoak imitatzen dituzten MOFak eraikitzea,13
2. sarean ioi metalikoak trukatu edo eranstea, metaloentzimen poltsikoetako metal-ligando loturak imitatzeko eta
3. aminoazido-hondakin funtzionalak gehitzea metaloentzima artifizialen funtzioa areagotzeko (3. irudia).14

Gainera, nahiz eta sare tinkoak izan, MOF batzuek porositatea eta poroen irekiera birmoldatu dezakete poroetan dituzten molekulen arabera. Entzimen aldamio tridimentsional malguek bezala, MOF batzuek molekulak ezagutu ondoren beraien sareak distortsionatu eta berregokitu ditzakete.15 Etapa honetan, MOF sisteman metaloentzimen inguruan egin diren ikerketa gehienak biokatalizatzaileetan dauden gune metaliko antzekoen sintesi edo instalazioan oinarritu dira. Halaber, zenbait ahalegin egin dira MOFen barruan dauden ioi metalikoen koordinazio-inguruak moldatzeko. Ikerketa-ikuspegi honen hastapenetan gauden arren, hasierako emaitzak benetan oparoak dira, eta horrek sistema horiek erregai berdeak ekoizteko eta ingurumena hobetzeko duten ahalmena erakusten du. Orain arte MOF-metaloentzima sistemak hiru aplikazio-eremu nagusitan ebaluatu izan ohi dira:

• Deskarbonizazio globala anhidrasaren antzeko jarduera bientzimatikoaren bidez: karbono dioxidoa harrapatu eta karbonato bihurtu (III motako hidrolasa jarduera).
• Erregai berdeen ekoizpena monooxigenasa eta hidrogenasa motako entzimak imitatuz: protoien murrizketa hidrogenoa sortzeko / alkanoen oxidazio katalitikoa (I motako oxidorreduktasa jarduera entzimatikoa).
• Produktu kimiko arriskutsuen oxidazioa eta inaktibazioa, hala nola fenolak, pestizidak eta gerrako agenteak (I motako oxidorreduktasa eta III motako hidrolasa jarduerak).

3. irudia: MOFen sintesi osteko modifikaziorako estrategia orokorrak. S. M. Cohen, Chem. Rev. 2012, 112, 2, 970–1000 baimenarekin erreproduzitua (egokitua). (Irudia: American Chemical Society)

Karbono dioxidoa harrapatzeko eta eraldatzeko aktibitate entzimatikoa duen MOF baten adibide nabarmen bat M. Dincă-k eta lankideek argitaratu zuten.16 Anhidrasa karbonikoaren antzeko jarduera duen MOF bat diseinatzeko asmoz, MFU-4l MOF ezagunaren metal nodoak arrazionalki aldatu zituzten (N3Zn‒Cl unitate terminalak N3Zn‒OH unitateetan bilakatu zituzten, 4. irudia). Honela MOFak anhidrasa karbonikoarekin eta antzeko entzimekin duen antza handitzea lortu zuten, karbono dioxidoaren hidratazioa eta deshidratazioa katalizatzeko (H2O + CO2 ↔ HCO3‒ + H+). Material berriak CO2 kantitate handiak modu itzulgarrian harrapatzen ditu (N3Zn‒OH ↔ N3Zn‒OCOOH), eta paraleloki aktiboa da, 4-nitrofenil azetatoaren hidrolisirako, anhidrasa karbonikoaren jarduera imitatzen duenez gero. Harrapatze-ahalmen esanguratsua (3.41 mmol g-1 298 K-tara) eta birsortzeko behar duen energia-kostu baxua kontsideratuz gero, material honek CO2 harrapatu eta bahitzeko aukera handia eskaintzen du.

4. irudia: (a) MFU-4-/-(OH)-ren zink tetrazolato klusterren irudikapena eta (b) anhidrasa karboniko metaloproteinaren zentro aktiboarekin duen antzekotasuna.

Eskisto-gasaren konbertsio deszentralizatua lortzeko gakoetako bat da alkanoak erraz kondentsatu daitezkeen oxigenodun energia garraiatzaileak (metanola, etanola) bihurtzea. Metanoa oso tenperatura altuetan metanol bihur daitekeen arren, giro tenperaturan gertatzen den metanoaren zuzeneko oxidazioa metaloentzimen kontua da.

Halaber, alkanoak tenperatura baxuetan metaloentzima motako MOFen bidez oxidatu daitezkeela frogatu da. Burdin oxidasetan aurkitzen diren metal-oxo zatien antzeko metalklusterdun MOFak erabiliz. D. J. Xiao-k eta lankideek frogatu etin zuten Fe2(dobdc) MOFaren espin altuko Fe ioiek etanoa etanol bilakatu dezaketela. Fe2(dobdc) MOFaren burdinezko gune metaliko irekiek N2O aktibatzen dute, etanoaren oxidazioa bultzatzen dute.17

Era berean, zirkonioan oinarritutako MOF mikro- eta mesoporotsu asko matrize gisa erabili dira 85 °C-ra metano monooxigenasaren antzeko aktibitatea duten kobre eta burdinan oinarritutako espezie monomeriko, dimeriko eta trimerikoak instalatzeko. 18,19

Pauso bat aurrerago joanez, J. Bae-k eta lankideek kobre unitate dimerikoei koordinatutako histidina-hondakinak instalatu zituzten zirkonio trimesato MOF-808an (5. irudia). Kobreak metano monooxigenasaren antzeko antolaketa duelarik, material honek orain arte ikusi den metanolaren produktibitate eta selektibitaterik handiena erakutsi zuen (71,8 µmol/g) 150 °C-ko tratamendu isotermikoetan.20

5. irudia: Histidina-hondakinekin funtzionalizatutako MOF-808-aren poro ingurunea eta MOF-808-aren poroetan dauden kobrezko unitate dimerikoen egitura. J. Baek et al., J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 51, 18208–18216 baimenarekin erreproduzitua (egokitua). (Irudia: American Chemical Society).

Argia erregai bihurtzeko asmoz, Fe-Fe konplexu binuklearrak zirkoniozko MOF matrizeetan ere finkatu dira hidrogenoaren ekoizpen berderako. Hidrogenasa motako FeFe gunea UiO-66 zirkonio tereftalatozko MOF egitura porotsuaren barruan egonkortu da, protoien hidrogenorako erredukzio elektro eta fotokimikoa bideratuz (6. irudia).21 Hidrogenasa motako MOFen egonkortasun eta errendimendu katalitikoak FeFe katalizatzaile homogeneoena gainditzen du, eta horrek frogatu egiten ditu zentro katalitiko aktiboak MOF bidez babesteak dituen onurak.

6. irudia: UiO-66 sarearen estekatzaile organikoetan kokatutako [FeFe] klusterren irudikapena.Metaloentzimen gaitasun oxidatzailea kutsatzaile iraunkorrak (fenolak edo konposatu fluoratuak adibidez) azkar desintoxikatu edo degradatzeko ere erabili daiteke. Funtzio honek bioinspiratuta, J. Wu-k eta bere lankideek proteinen ingeniaritzan inspiratutako ikuspegi bat aplikatu zuten burdinan oinarritutako MOFen oxidasa motako jarduera bultzatzeko. Horretarako, sarearen pilare organikoetan talde elektroi erakarleak kokatu zituzten sarearen pilare organikoetan.22 Estrategia adimentsu hori jarraituz, autoreak metalen bigarren koordinazio-esfera aldatzeko gai izan ziren, paraleloki MOFen oxidasa moduko jarduera hobetu zuten eta fenol moduko kutsatzaileen oxidazio azkarra lortu zuten. Aldi berean, zirkonio eta zeriozko MOF batzuen ezaugarri estrukturalek konposatu fosfo-organikoak pestizida eta gerrako agenteetan hidrolizaten dituen fosforo-triesterasaren antzeko jarduera dute.23

Laburbilduz, kimika erretikularrak egitura kimiko eta termiko egonkorrak ematen ditu, non biokatalizatzaile metalikoen nukleoak erreplikatu eta instalatu daitezkeen. Oro har, metaloentzima moduko sare-sistemek etorkizun handia dute biokatalizatzaileen dibertsitatea eta esparru operatiboa zabaltzeko. Hala ere, garrantzitsua da aipatzea orain arte sei funtzio entzimatiko nagusietatik bi bakarrik erreplikatu direla MOF metaloentzimetan: oxidorreduktasa eta hidrolasa jarduerak. Orain arte, transferasa, liasa, isomerasa edo ligasen jarduerak erakusten dituzten MOF bio-metalokatalizatzaileak esploratu gabe daude, nahiz eta katalisi asimetrikoan eta bereizketa enantiomerikoan erabiltzen diren MOF kiralek etorkizun handia duten aktibitate entzimatikoa imitatzen duen kimika erretikularraren potentziala hedatzeko.

Sistema entzimatikoak imitatzeko kimika erretikularra erabiltzearen perspektiba bere hastapenetan dago. Oraindik MOFen antzeko metaloentzima-sistemak hobetzeko aukera asko daude: entzimetako metalen biokoordinazio-nukleoak doitasunez diseinatzeko aukeraz gain, haien bigarren koordinazio-geruza eta inguruko poltsikoa kluster eta estekatzaileen aldagai anitzeko kodifikazioren bidez doitzeko aukera ere badago. Propietate anisotropikoak dituzten poro asimetrikoen diseinu arrazionala (hau da, eremu elektrikoa, izaera hidrofiloa/hidrofoboa…) funtsezko mugarria izango da entzimek banakako substratuak ezagutzeko duten espezifikotasun handiari heltzeko. MOFen ohiko sintesi aurreko edo osteko funtzionalizazio-kimikatik urrun, inprimaketa molekularrak ahalmen handia izan lezake aminoazido-hondakinen kokapen espezifikoa eta disposizioa MOFen espazio porotsuan kontrolatzeko. Aldi berean, MOF malguen portaera dinamikoaz balia gaitezke metaloentzima erretikularrez osatutako materialak substratu espezifikoak hartzeko gai diren sare automoldagarriez hornitzeko. Halako sareen aktibazioa poltsiko aktiboa erreplikatu den sare porotsua distortsionatu edo tenkatzen duten kanpo estimuluen bidez lortu daiteke.

Harrigarria izango da, metaloentzima erretikularren kimikaren oinarriak finkatu ondoren, sistema entzimatikoak garatzeko erabiltzen den eboluzio zuzeneko ikuspegia sare organometalikoetan ere aplika ote daitekeen ikustea. Aurrerapauso bat emanez, sistemek eraginkortasun berdinez transferitu eta transforma ditzakete kate-prozesuetan parte hartzen duten produktu katalitikoak. Beraz, arestian aipatutako helburuak erronka handiak badira ere, liluragarria izango da metaloentzimez osatutako MOFen aktibitate biokatalitikoa kate-erreakzioetan akoplatu ote daitekeen ikustea.

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Egileez:

 Ainara Valverde eta Arkaitz Fidalgo-Marijuan BCMaterials zentroko (@BCMaterials) ikertzaileak dira eta Jose Maria Porro, Viktor Petrenko eta S. Lanceros-Mendez Ikerbasque ikertzaileak zentro berean.

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Carlos Frey y José Luis Acebes Arranz

Cuscuta chinensi. Fuente: Vinayaraj, CC BY-SA

 

La idea general que tenemos de las plantas es que son organismos verdes anclados en el suelo y que elaboran su propio alimento mediante la fotosíntesis. Pero ¿son todas las plantas así? Entre la gran diversidad que alberga este reino, algunas se han especializado en robar el alimento a otras. Estas jetas son las plantas parásitas.

Estudios recientes concluyen que el parasitismo ha aparecido independientemente en doce ocasiones a lo largo de la historia evolutiva de las plantas. En total se han identificado 292 géneros y 4 750 especies de estas plantas. Es decir, este comportamiento no es tan raro como podría parecer, ya que lo tiene aproximadamente el 1,6 % de las especies de plantas con flores y frutos (angiospermas).

Especies reprentativas de los 12 grupos de plantas parásitas. A: Cassytha filiformis (Sudáfrica); B: Hydnora africana (Sudáfrica); C: Cynomorium coccineum (España); D: Krameria ixine (Puerto Rico); E: Rafflesia pricei (Malasia); F: Pilostyles thurberi (EEUU); G: Cytinus ruber (Francia); H: Amyema artensis (Papúa Nueva Guinea); I: Mitrastemon yamamotoi (Japon); J: Pholisma culiacanum (México); K: Cuscuta rostrata (EEUU); L: Harveya purpurea (Sudáfrica). Nickrent, D. L., 2020. Parasitic angiosperms: How often and how many? Taxon, 69(1), 5-27.

No todos los ladrones son de la misma condición

No todas las plantas parásitas roban de la misma manera. Algunas son “parásitas facultativas”. Son capaces de vivir autónomamente, pero parasitan a otras si se les brinda la ocasión.

Otras muchas son “parásitas obligadas”. Su forma de vida consiste exclusivamente en robar.

Dentro de las parásitas obligadas podemos reconocer dos tipos. Las “hemiparasitas” solo roban de la planta parasitada (hospedadora) la savia bruta, que les aporta agua y sales minerales (los nutrientes), mientras que fabrican su propio alimento (los fotoasimilados) mediante la fotosíntesis. Un ejemplo es el conocido muérdago (Viscum album).

Por el contrario, las “holoparásitas” o parásitas completas roban de la parasitada tanto la savia bruta como la elaborada, de las cuales reciben agua/nutrientes y fotoasimilados respectivamente. Entre ellas cabe citar las cuscutas (Cuscuta sp.) y los jopos (Orobanche sp.).

Pequeña planta de muérdago (Viscum album) creciendo sobre una rama leñosa. Nótese la coloración verde que indica actividad fotosintetizadora. Fuente: Salicyna – CC BY-SA 4.0

Curiosamente, hay algunas plantas que son capaces de robar a hongos: reciben el nombre de micoheterótrofas y parasitan hongos micorrícicos que están asociados a otras plantas. Tienen aspectos impresionantes, como el de la planta fantasma.

Monotropa uniflora. Planta micoheterótrofa también conocida como planta fantasma, pipa fantasma o pipa india. Nótese la coloración blanca (y rosada) en contraposición al verde mostrado por una planta fotosintética. Fuente: Magellan nh – CC BY 3.0¿Pueden las plantas parásitas ‘robar’ genes?

Las plantas parásitas cuentan con un órgano especializado para ejercer el robo. Se trata del haustorio, que penetra los tejidos de las plantas parasitadas hasta que se conecta a su sistema vascular.

Haustorio leñoso. Corte longitudinal de la conexión haustorial entre muérdago (parásito) y manzano (hospedador). Fuente: Schurdl – CC BY-SA 4.0Haustorio herbáceo. Corte transversal microscópico del haustorio de Cuscuta campestris (parásita) avanzando hacia los tejidos vasculares del tallo de la planta de soja (hospedadora).

En las plantas holoparásitas se ha visto que, además de agua, nutrientes y fotoasimilados, otras muchas sustancias pasan por el haustorio hacia la planta asaltante y, curiosamente, entre esas sustancias se encuentran ácidos nucleicos como son pequeños ARN o ARN mensajeros móviles.

Sorprendentemente, se ha demostrado que existe transferencia de genes, es decir, genes de la planta parasitada que se integran en el genoma de células de la planta asaltante. Esto representa un caso sobresaliente de transferencia genética horizontal.

La transferencia genética horizontal consiste en el traspaso de material genético entre organismos (diferenciándose así de la transmisión genética vertical que tiene lugar a través de la descendencia). Esta transferencia normalmente se asocia a bacterias y otros microorganismos, aunque está ampliamente demostrada en plantas y se considera que ha sido un factor de gran importancia en el proceso evolutivo. Desde hace unos años se van conociendo más y más casos de transferencia genética desde plantas hospedadoras a plantas parásitas.

En las células de las plantas, además del genoma nuclear (que incluye la mayoría de los genes), aparece un genoma mitocondrial y otro plastidial (el de los cloroplastos). La gran mayoría de los eventos de transferencia genética horizontal en plantas parásitas han involucrado al genoma mitocondrial, pero también se han descrito otros asociados a los genomas nuclear y plastidial.

Esta transferencia está facilitada por el íntimo contacto que se produce en los haustorios entre células de la planta parásita y la parasitada, ya que las membranas plasmáticas entre unas y otras se conectan gracias a la formación de plasmodesmos (a modo de túneles entre células). En cuanto a los mecanismos descritos se distinguen varios:

• Captura directa de ADN.
• Fusión mitocondrial, nuclear o plastidial.
• Intermediarios de ARN mensajero.
• Transposones.

Tipos y mecanismos de transferencia genética horizontal (TGH) entre plantas parásitas y hospedadoras.

¿Y los genes ‘robados’ funcionan?

Aunque muchos de los genes robados que se incorporan al genoma en los eventos de transferencia genética horizontal no desempeñan función conocida en la planta parásita, algunos de ellos sí se expresan, son funcionales y contribuyen a la buena salud de la salteadora. Por citar un par de ejemplos:

La escoba de Egipto (Phelipanche aegyptiaca), emparentada con los jopos, ha importado genes de defensa que se expresan. Se sospecha que contribuyen a la atenuación del sistema inmune de la planta hospedadora.

En las cuscutas, la mayoría de los eventos de transferencia genética horizontal se expresan y 18 de ellos coinciden de manera independiente con eventos encontrados en la familia de los jopos (Orobanchaceae). Esto sugiere una posible retención convergente. ¿Son capaces las plantas parásitas de quedarse con los genes más interesantes?

En conclusión, los datos disponibles muestran que la transferencia de genes ha sido un fenómeno muy importante en la evolución de las plantas parásitas. Estas atípicas plantas no solo han conseguido robar agua, nutrientes y fotoasimilados a otras plantas, sino que también han logrado robar genes útiles para ellas. Ilustran como nadie el famoso refrán español: “Fruto del árbol ajeno, sale de balde y sabe bueno”.

Sobre los autores: Carlos Frey está realizando su doctorado en fisiología vegetal y José Luis Acebes Arranz es catedrático de fisiología vegetal, ambos en la Universidad de León

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Artículo original.

El artículo Las plantas parásitas roban agua, nutrientes… y hasta genes se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irati Diez Virto

Asteon zientzia begi-bistan igandeetako gehigarria da. Astean zehar sarean zientzia euskaraz jorratu duten artikuluak biltzen ditugu. Begi-bistan duguna jaso eta laburbiltzea da gure helburua.

Biologia

Josu Lopez-Gazpiok Espainiako gripea eragin zuen birusaren sekuentzia genetiko osoa lortzeak eragin zituen nondik norakoak azaldu ditu Zientzia Kaieran. Azaldu duenez, hainbat zientzialariren esfortzuari esker izan zen posible aurkikuntza hori. Zientzialari horietako bat Johan Hultin suediarra izan zen, eta bere doktorego-tesia, 1918ko birusa aurkitzea, berreskuratzea eta aztertzea izan zen. Helburu horrekin Alaskara bidaiatu zuen ikertzaile gazteak, Brevig Mission herrixkara. Herrixka hori bereziki interesgarria zen ikerketa honetarako; izan ere, 1918an 80 biztanleetatik 72 Espainiako gripeak jota hil ziren herri horretan bost egunetan. Hildakoak hobi komun batean lurperatu zituzten, eta Hultinek esperantza zuen inguru horietako hotzak birusa ondo kontserbatuko zuela, honekin ikerketak egiteko ondoren. Alabaina, esperimentua ez zen arrakastatsua izan. Urte batzuetara, ordea, Jeffery Taubenberger birologoaren laguntzaz, gripearen birusaren sekuentzia genetiko guztia lortu zen. Datuak Zientzia Kaieran: Izoztutako sekretua.

Meteorologia

Onintze Salazarrek ekaitz lehorren inguruan idatzi du Zientzia Kaieran. Ekaitz lehorrak “ohiko” ekaitzen fenomeno bera dira, kumuluninboak eta deskarga elektrikoak dituzte, baina prezipitazioak bereizten ditu biak. Ekaitz lehorretan badago prezipitazioa, baina ez da lurrera iristen, hodeien azpiko airea oso beroa izanik, lurrundu egiten baita. Deskarga elektrikoak dituzte ordea, eta hauek arriskutsuak dira, bereziki jotzen duten landaredia oso lehorra baldin badago. 2017ko ekainaren 17an Portugalgo Pedrògão Grande herrian honelako ekaitz bat hasi zen, eta pinu eta eukalipto landaketa lehorretan sute bat gertatu zen. Ezbeharra, ordea, ez zen hor amaitu, baso-sutearen ondorioz pirokumulu eta pirokumuluninbo deritzen kumulu edo kumuluninbo motako hodei konbektiboak sortu baitziren. Bi hodei mota hauek sutearekin baturik, haize ikaragarria sortu zen, eta sutea edozein noranzkotan hedatu zuten. Datu guztiak Zientzia Kaieran: Pirokumuluak, baso-suteen aliatu beldurgarriak.

Ingurumena

Donella Meadows ingurumen-zientzialariak eta bere taldeak liburu bat argitaratu zuten 2006an, non argi uzten zuten Lur planetaren mugak gaindituz goazela eta kolapsoaren bidea hartu dugula. Hogeita hamar urte lehenagotik dator ordea, ohartarazpena, talde berak “Hazkundearen mugak” txosten famatua idatzi baitzuten 1972an. Liburu berriak Planetary boundaries du izena, eta Lur sistemaren egonkortasunerako funtsezko 9 prozesuen egoera ebaluatzen dute. Planetaren mugak erreferentziazko esparru kontzeptual bihurtu da gaur egun eta hainbat ikerketa-taldek jarraitu dute gai honekin lanean. Gaur egun, muga hauek gainditzeko egoeran daude, gizarte-, ekonomia- eta politika-sistemaren eraginez. Izaro Basurko Pérez de Arenazak azaldu du Zientzia Kaieran: Planetaren mugak gainditzen.

Osasuna

Xabier Lizaso Loidi Do Re Ni elkarteko presidenteak izen bereko musika-terapia bat sortu du, buruko osasuna hobetzeko asmotan. Musikaren bidez garuna estimulatzean datza metodoak, eta Lizasok azaldu duenez, lortu dituzten emaitzak “miresgarriak” dira. Covid-19ak eta hark ekarritako bakartzeak buruko osasunaren gainbehera eragin du pertsona askorengan, eta horri buelta eman nahian, garuna estimulatzeko ekimen bat abiatu zuten 2020ko irailean Do Re Ni elkartekoek. 60 urtetik gorako pertsona osasuntsuek parte hartu zuten bertan eta hauek estimulatzeko emozioekin jokatu zuten, eta bide horretatik musikal bat sortu zuten, Orioko familia baten esperientzia kontatzen zuena. Esperientzia amaitzean, boluntarioen buruko osasunean eta bizi kalitateari buruzko indize orokorrean hobekuntza nabaria sumatu zuten. Informazio guztia Gara aldizkarian: Musikaren buruko osasuna hobetzeko ahalmena, frogatua.

Maite Asensiok pandemiaren amaieraren inguruan idatzi du aste honetan Berrian. Omikron aldaerak kutsatzeetan eragindako abiadura ikusita, izurriaren amaiera hurbiltzen ari dela esan dute aditu batzuek azken egunotan. Diotenez, pertsona asko kutsatuko dira omikronarekin, horrek immunitate naturala eragingo du, bai txertatu eta baita txertatu gabekoen artean ere, eta hala, gaitza endemiko bihurtuko da. Ez dakite, ordea, noiz gertatu daitekeen. Jose Luis del Pozo Nafarroako Unibertsitate Klinikako gaitz infekziosoen saileko zuzendariak birusen portaera posibleak zehaztu ditu: “Birus bat animaliatik gizakira pasatzen denean, bi gauza gerta daitezke: bat, patogenoa oso oldarkorra izatea eta pertsonen artean gaizki transmititzea; ala bi, birusa pertsona batetik bestera hobeto transmititzea patologia arinagoa eraginez. Momentu honetan bigarren egoera horretan gaude”.

Metabolikoki osasuntsuak diren obesoak ere badaudela azaltzen dute Olaia Aguirrre eta Itziar Eseberrik Zientzia Kaieran. Obesitatearekin batera, hilkortasuna nabarmen handitzen duten hainbat patologia agertzen direla onartuta dago, baina badira honelako patologiak pairatzen ez dituzten pertsona obesoak ere, dirudienez, obesitatearekin lotutako asaldura kardiometabolikoen aurrean babesa erakusten baitute. Pertsona horiek, metabolikoki osasuntsuak diren obesoak (MOO) dira eta % 10 – % 51 bitarteko prebalentzia dute mundu-mailan. Pertsona hauek hauek 2 motako diabetesaren, gaixotasun kardiobaskularren eta beste heriotza-kausen aurrean babestuta daudela ikusi izan da.

Argitalpenak

Asier Gorostidik eta Igor Sarraldek intsektuei eskainitako liburu bat argitaratu berri dute. Ornodunei buruzko liburu bat kaleratu zuten aurrena, eta oraingoak Euskal Herriko animaliak. Ornogabeak du izena. Biak, bai Asier eta baita Igor ere, marrazkilariak dira baina betetik izan dute animaliekiko interes berezia. Beraien helburua irakurleak ikasteaz aparte, intsektuez maitemintzea da. “Intsektuen mundua oso ezezaguna eta harrigarria da; zientzia fikziozko film bat dirudi: itxura, portaera, estrategiak… Nahikoa da arreta jartzea” diote. Datuak Berrian: «Intsektuen mundua harrigarria da».

Egileaz:

Irati Diez Virto Biologian graduatu zen UPV/EHUn eta unibertsitate bereko Kultura Zientifikoko Katedrako kolaboratzailea da.

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El gran evento de divulgación Naukas regresó a Bilbao para celebrar su décima edición en el magnífico Palacio Euskalduna durante los pasados 23, 24, 25 y 26 de septiembre.

¿Usó Vermeer tecnologías ópticas para realizar sus obras maestras? Manu Arregi nos presenta las pruebas que parecen indicar que sí.



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

El artículo Naukas Bilbao 2021: Manu Arregi – Una historia muy oscura se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Txiste gisa pentsatu zen, mundu atomikoaren paradigma izatera pasa zen eta, objektu handiek ere badute? Macroscopic quantum entanglement Daniel Manzanorena.

Polonia eta Bielorrusia artean baso bat dago, Europako baso primitiboen adibide dena. Birrintzeko proiektuak daude. Poland’s border wall will cut Europe’s oldest forest in half, Katarzyna Nowak, Bogdan Jaroszewicz eta Michał Żmihorski.

Bi dimentsioetako materialak oso ondo daude eta artikulu zoragarriak egiteko aukera ematen dute. Baina ingeniaritzan atomo bateko zabalerako gauzekin ibiltzea ez da oso produktiboa. Isolatzaile topologiko fotoniko tridimentsionalak eraikitzeko modua aurkitu du DIPCk. 3D topological photonic crystals whith Chern vectors at will

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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Foto: engin akyurt / Unsplash

2021 ha sido año de exploración marciana. El 18 de febrero aterrizó en el planeta rojo Perseverance, un vehículo que había sido lanzado por la NASA el 30 de julio de 2020. Y por si poner un cochecito lleno de instrumentos científicos en la superficie de Marte y hacer que se desplace por su superficie fuese hazaña pequeña, el 19 de abril la NASA hizo volar un pequeño helicóptero, de nombre Ingenuity. Que sepamos, es la primera vez que un artilugio semejante sobrevuela ese planeta o cualquier otro distinto del nuestro. Y desde entonces, a comienzos de este mes de diciembre lo había hecho ya en diecisiete ocasiones.

Esos no son los únicos hitos de la exploración espacial de este año, porque el pasado día 25 fue lanzado al espacio, a bordo del cohete Ariane 5, el telescopio James Webb. Será el sustituto del Hubble y, si todo funciona como es de esperar, será capaz de obtener imágenes mejores y de objetos astronómicos más lejanos aún que su predecesor. El telescopio ha sido lanzado por un consorcio formado por las agencias espaciales estadounidense, europea y canadiense.

En 2021 la inteligencia artificial ha seguido haciendo de las suyas, para bien y para mal. Me han impresionado dos grandes logros. Uno ha sido el descubrimiento, gracias a su potencial, de 301 nuevos planetas fuera del Sistema Solar. Y el otro su aplicación para decodificar con éxito actividad neurológica encefálica de macacos, registrada mediante ultrasonidos, y anticipar así los movimientos que se proponían hacer. Corresponden a áreas muy diferentes, y se suman a hallazgos tan asombrosos como la capacidad para determinar la estructura y forma de las proteínas a partir de su secuencia de aminoácidos, que se había conseguido en 2020. La cara negativa es la constatación, en reiteradas ocasiones, de que la inteligencia artificial dota a sus productos de sesgos indeseables. Son el reflejo de prejuicios y estereotipos negativos para con quienes forman parte de ciertos grupos de población, y deben, por ello neutralizarse, para que no perjudiquen a las personas pertenecientes a esos grupos cuando se aplican en la esfera social y económica.

Las vacunas de la Covid-19 no han sido las únicas por las que debemos congratularnos este año. En 2021 se ha constatado que, un año después de su administración, la de la malaria ha mostrado una eficacia del 75% en una muestra de cuatrocientas cincuenta niños y niñas. No es una muestra muy grande, pero es un resultado prometedor. No olvidemos que el paludismo mata cada año a cuatrocientas mil personas. Hasta ahora, el protozoo de la malaria se ha mostrado esquivo en extremo a la acción de las vacunas. Cualquier avance en la prevención de esta enfermedad se traducirá en más salud y, como consecuencia, en menos pobreza y más bienestar general.

En España la vulcanología ha adquirido este año una relevancia enorme, acorde con la magnitud de las erupciones de Cumbre Vieja y con los estragos que han causado en la isla de La Palma. Los ríos de lava nos han recordado que la geología importa y que es una disciplina imprescindible para entender el mundo en el que vivimos y para relacionarnos de forma más inteligente con nuestro planeta.

Y luego está la Covid-19, con sus vacunas, variantes, olas y demás. Pero de eso ya hablan otros más y mejor que un servidor. Hagámonos a la idea: antes o después, a todos nos alcanzará el SARS-Cov-2. De lo que se trata es de que lo haga lo más tarde posible y que, cuando eso ocurra, nos encuentre lo más protegidos posible.

 

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 Un 2021 de ciencia se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Jolas bat proposatzen dizugu urteko azken egunerako: erretratu alfabetiko bat. Jolas honen bidez bost zientzialariei buruz eta haien ekarpenei buruz dituzun ezagutzak probatuko dituzu.

Zertan datza jokoa?

1. Jarraian hitz-zerrenda bat aurkituko duzu. Zerrenda hurrenkera alfabetikoan ordenatutako esaldi laburrez osatuta dago eta, bertan, zientzialarien bizitza eta lana deskribatzen da.
2. Zientzialari bakoitzari alfabetoko 5 letrek ematen duten informazioa dagokio (bost letrek ez dute zertan elkarren segidakoak izan behar). Aukeratu bost letra eta garai eta diziplina desberdinetako bost zientzialarien ezkutuko izenak lortuko dituzu.
3. Behin izenak lortuta idatzi emaitza blogeko iruzkinen atalean. Honako datuak eman behar dituzu: zientzialari bakoitzaren izena eta alfabetoko zein bost letra dagozkion.
4. Laguntza gisa Zientzia Kaiera blogean dago zientzialari hauei buruzko informazioa. Bertan bila ditzakezu ere.

Saria

Erronkari zuzen erantzuten diotenen artean liburu bat zozkatuko da. 2022ko urtarrilaren 6ra arteko epea izango duzue (egun hori barne) erantzunak blogean uzteko. Urtarrilaren 7an, argazki alfabetiko honen atzean ezkutatutako emakumeak nortzuk diren emango da jakitera  eta baita zozketaren irabazlearen izena ere.

Irudia: Bost zientzialari hauek identifikatu behar dituzu.Erretratu alfabetikoa

A) ARTEMISIA ANNUA
340. urtean Ge Hong erudituak idatzitako testu zahar batean, zientzialari honek asentsio-belar gozoa (Artemisia annua) malariaren kontrako tratamenduan nola erabiltzen den aurkitu zuen.

B) BABBAGE
Charles Babbage ingeniariarekin elkarlanean aritu zen, honen makina analitikoa garatzeko.

C) CECILIA
Cecilia zen bere izena.

D) DOTTIE
Dottie zen bere izena.

E) EKOLOGISMOA
Ekintzaile ekologista izan zen.

F) FARMAKOLOGIA
Farmakologia ikasi zuen eta 1955. urtean lizentziatu zen.

G) GREEN BELT MOVEMENT
1977. urtean Green Belt Movement sortu zuen.

H) HIDROGENOA
Bere lanak hidrogenoa unibertsoaren osagai nagusia dela frogatu zuen.

I) INFORMATIKA
Informatikaren historiako lehen programatzailetzat jotzen da.

J) JACQUARD
Bere hitzetan: “Makina analitikoa bereizten duen ezaugarria da, Jacquard asmatzaileak txartel zulatuen bidez brokatu-eredu konplexuen fabrikazioa antolatzeko sortu zuen printzipioa bertan sartzea”.

K) KENYA
Kenyan jaio zen 1940. urtean.

L) LEUZEMIA
Leuzemia eta odoleko beste gaitz batzuk ikertu zituen.

M) MALARIA
Txinatar erremedio tradizionala eta metodo zientifikoa oinarri gisa hartuta, malariarentzako tratamendu bat aurkitu zuen.

N) NOBEL SARIA
Haren senarrak Fisiologia edo Medikuntzako Nobel saria jaso zuen (beste zientzialari batekin partekatua), giza gaixotasunen tratamenduan zelulen eta organoen transplanteaz egindako aurkikuntzengatik. Senarrarekin batera egindako lana zen baina ez zioten egindakoa aitortu eta saritik kanpo geratu zen.

O) ORGANOEN TRANSPLANTEA
Lan aitzindaria egin zuen hezur-muina transplantatzeko teknikan.

P) PROGRAMAZIOA
Sortu zuen programak Bernoulliren zenbakiak kalkulatzen zituen.

R) RIGOBERTA
Beste emakume batzuekin batera (Rigoberta Menchu edo Shirin Ebadi), Emakume Nobelen Ekimena sortu zuen, emakumeen eskubideen alde egindako lana indartzeko.

S) SMITHSONIAN ASTROPHYSICAL OBSERVATORY
1966. urtean Smithsonian Astrophysical Observatory zentroan hasi zen lanean.

T) TRANSPLANTEAK

Hezur-muineko transplanteen arloan egin zuen lanak leuzemiak eta odoleko beste gaixotasun larri batzuk sendatzeko aukera ematen dute.

U) UNIBERTSOA
Astronomo honek izarren eta unibertsoaren konposizioa erakutsi zigun.

V) VIETNAM
Vietnamgo gerran, malariaren aurka egin zuen 523 Misioan parte hartu zuen.

W) WOMAN OF TREES
Emakumeak euren inguruan zuhaitzak landatzera eta ekologikoki pentsatzera bultzatzen zituen. Hori dela eta Woman of trees deitzen zioten.

X) XIX
XIX. mendearen hasieran jaio zen, emakumeek hezkuntzarako eskubiderik ez zuten garaian.

Y) YOUYOU
Youyou zen bere izena.

Z) ZEBER
Otto Struve eta Velta Zeberg astronomoen esanetan, zientzialari honen doktorego-tesia “Historiako astronomia tesirik onena zen”.

 

Egileez:

Marta Macho Stadler, (@Martamachos) UPV/EHUko Matematikako irakaslea da eta Kultura Zientifikoko Katedrak argitaratzen duen Mujeres con Ciencia blogaren editorea.

Uxune Martinez, (@UxuneM) Euskampus Fundazioko Kultura Zientifikoko eta Berrikuntza Unitateko Zabalkunde Zientifikorako arduraduna da eta Zientzia Kaiera blogeko editorea.

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Los muchos cientos de líneas de absorción del espectro solar. Fuente: NoirLab

La luz de las estrellas contiene información esencial sobre su estructura química. Pero esa información permaneció oculta, como un mensaje encerrado dentro de una botella, durante decenas de siglos. El prisma de Newton, capaz de destejer el arcoíris interno de la luz, fue solo la primera pieza de un puzzle que más tarde nos permitiría interpretar todos esos mensajes.

En el siglo XIX, gracias al avance de la ciencia y la tecnología, las herramientas ópticas se fueron haciendo cada vez más precisas. Después de que William H. Wollaston descubriese las primeras líneas oscuras ocultas en la luz del Sol (los espectros de absorción), Joseph von Fraunhofer perfeccionó su técnica y dedicó años a clasificarlas con precisión. Este físico alemán fue el pionero en utilizar una red de difracción para obtener el espectro de la luz. Se trata de una rejilla, de ranuras diminutas, que consigue difractar la luz y hacer que los rayos de distinta longitud de onda (de distinto color) se separen entre sí. También fue el primero en utilizar este dispositivo para medir las longitudes de onda asociadas a las misteriosas líneas oscuras del arcoíris. Por ello, hoy se considera a Fraunhofer el padre de la espectroscopía. Su nombre estará escrito para siempre en el espectro de la luz del Sol.

Durante el siglo XIX, los astrofísicos fueron abriendo poco a poco los mensajes de la luz procedente de las estrellas. Gracias a estos espectros, la ciencia contó con una gran cantidad de datos nuevos, medidos con una precisión cada vez mayor. Sin embargo, para poder darle sentido a todos esos números, aún era necesario analizarlos e interpretarlos, construir un modelo con ellos. ¿Qué nos podían contar aquellas líneas oscuras sobre sus estrellas de origen?

Los primeros intentos de clasificación estelar basados en estos espectros tuvieron lugar entre 1860 y 1870. En esta época destaca la labor de Angelo Secchi, un astrónomo italiano que dirigía el observatorio de la Pontificia Universidad Gregoriana. Secchi propuso una clasificación basada en cuatro tipos de estrellas, en función de su color y de algunos de sus componentes químicos. Las estrellas de tipo 1 eran blancas o azuladas, sus espectros se caracterizaban unas líneas muy marcadas propias del hidrógeno, e incluían estrellas como Vega o Sirio. Su tono se iba apagando, pasando por las estrellas de luz predominantemente amarilla (tipo 2), naranja (tipo 3) o roja (tipo 4). Aunque este sistema de clasificación ya no se utiliza en la actualidad, Secchi fue uno de los pioneros en basar sus estudios astronómicos en la espectrografía. También fue uno de los más prolíficos: el italiano llegó a clasificar los espectros de más de 4.000 estrellas basándose en su propio sistema1.

Al otro lado del Atlántico, otro físico llamado Edward Charles Pickering, profesor en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (el famoso MIT), estaba también convencido de que la nueva astronomía no debía limitarse a medir velocidades y posiciones relativas de las estrellas: su espectro, su brillo y su color serían las claves que nos permitirían entender el universo, la base de la nueva astrofísica. Pero para conseguir este ambicioso objetivo, necesitaba dos ingredientes fundamentales. Para empezar, necesitaba más datos. Por suerte, Pickering contaba con dos grandes telescopios que podrían proporcionárselos: el “Gran Refractor” de Cambridge, construido en 1847, que fotografiaba el cielo desde el hemisferio norte, y el telescopio Bruce de Arequipa, de 1896, situado en el hemisferio sur.

Pero sobre todo, el proyecto de Pickering requería un análisis pormenorizado de todos esos datos. Necesitaba contratar cabezas pensantes, mano de obra cualificada capaz de analizar toda esa nueva información. Fue así como se formó un equipo sin precedentes de computadoras humanas, que aún hoy conocemos con el desafortunado nombre de “el harén de Pickering”.

Referencia:

1R. O. Gray, C. J. Corbally. Stellar Spectral Classification. 2009.

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

El artículo Interpretar el arcoíris para clasificar las estrellas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Olaia Aguirre Rodriguez, Itziar Eseberri Barace

Obesitatea osasun arazo garrantzitsua bihurtu da XXI. mendean eta milioika pertsonei eragiten die mundu osoan. Obesitatearekin batera, hilkortasuna nabarmen handitzen duten hainbat patologia agertzen direla onartuta dago. Hala ere, obesitatea pairatzen duten pertsona guztietan ez da egoera hori antzeman; izan ere, hainbatek obesitatearekin lotutako asaldura kardiometabolikoen aurrean babesa erakusten dutela ikusi da. Pertsona horiek, metabolikoki osasuntsuak diren obesoak (MOO) dira.

Gaur egun, MOO kontzeptuaren definizioa iturri bibliografikoen arabera aldatzen da, hortaz, ez da oso zehatza. Orokorrean, MOO gorputz masaren indizea (GMI) 30 kg/m2 baino handiagoa dute, baina ez dute obesitatearekin lotutako gaixotasunik pairatzen. Gainera, MOO identifikatzeko irizpide unibertsalik ez dagoenez, prebalentzia datuak nabarmen aldatzen dira ikerketen artean. Edonola ere, mundu mailan metabolikoki osasuntsuak diren obesoen prebalentzia % 10 – % 51 bitartekoa da.

Irudia: Obesitatea pairatzen duten pertsona guztietan ez dira patologia berdinak ematen. Izan ere, obesitatearekin lotutako asaldura kardiometabolikoen aurrean babesa erakusten duten pertsona lodiak, metabolikoki osasuntsuak diren obesoak (MOO) dira. (Argazkia: Tumisu – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

MOOen eta metabolikoki osasuntsuak ez diren obesoen (MOEO) artean hainbat ezberdintasun identifikatu dira. Orokorrean, MOEO ez bezala, MOO 2 motako diabetesaren, gaixotasun kardiobaskularren eta beste heriotza-kausen aurrean babestuta daudela ikusi izan da. Ezberdintasun horien erantzuleetako batzuk proposatu dira: alde batetik, MOOen eta MOEOen gantzaren metaketaren kokalekua ez dela berbera eta, bestetik, gantz ehunaren disfuntzioa.

Gantzaren metaketaren kokalekuari dagokionez, aipatzekoa da erraien inguruko gehiegizko gantz metaketak larruazalpeko gantzaren gehiegizko metaketak baino gehiago eragiten duela obesitatearen komorbilitateen garapenean. Izan ere, erraietako gantz ehunak larruazalpekoak baino gantz azido aske gehiago askatzen ditu odolera, lipolisia handitua baitago. Odolera behar baino gantz azido aske gehiago jariatzen direnean, lekuz kanpoko lipidoen metaketa ematen da, batez ere muskulu eskeletikoan eta gibelean. Lekuz kanpo pilatzen den gehiegizko gantz horrek ondorio toxikoak ditu, izan ere, gehiegizko gantzak intsulinaren seinaleztapenean eragiten du, intsulinarekiko erresistentzia bultzatuz. Bestalde, odolera kantitate handietan isuritako gantz azido askeak gibelera heltzen dira; horrek gibelean gantza metatzea ekartzen du (gibel gantzatsua eraginez), zeinek gaixotasun kardiobaskularrak pairatzeko arriskua nabarmenki handitzen duen. MOEOekin alderatuta, MOOen fenotipoa dutenek larruazalpeko gantz ehun gehiago eta erraietako gantz ehun gutxiago dute, eta ondorioz, intsulinarekiko erresistentzia eta gaixotasun kardiobaskularrak pairatzeko arrisku gutxiago dute.

Bestalde, obesitateak gantz ehunaren funtzio hormonala modu egokian ez ematea eragiten du, eta ondorioz, adipokinen (gantz ehuneko zelulek ekoizten dituzten hormonak, ehun eta organo ezberdinen metabolismoan eta funtzioan eragiten dutenak) jarioa asaldatu egiten da; horrekin batera, metabolismoaren aztoratzea ematen da, arazo metabolikoen progresioan lagunduz. MOEOetan ez bezala, gantz ehunaren funtzioak mantenduta daude MOOetan, hortaz, fenotipo hori duten pertsonek adipokinen ohiko jariaketa mantentzen dute, gaixotasun kardiobaskularrak eta intsulinarekiko erresistentzia pairatzeko arriskua txikiagoa izanik. Gainera, MOOek adipokinen ohiko jariaketa mantentzen dutenez, MOEOek baino hantura maila baxuagoa erakusten dute.

Azkenik, azpimarratu beharra dago MOEOekin alderatuz, MOOek gaixotasun kardiometabolikoak pairatzeko arrisku gutxiago duten arren, normopisua duten pertsonek baino arrisku handiagoa dutela. Beraz, MOOen fenotipoa MOEOen fenotipoa baino osasuntsuago izan arren, ezin da egoera onberatzat hartu.

Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: Ekaia 40
• Artikuluaren izena: Zerk eragiten du obesitatea duen pertsona bat metabolikoki osasuntsua izatea edo ez izatea?.
• Laburpena: Obesitatea osasun-arazo garrantzitsua bihurtu da XXI. mendean, mundu osoan milioika pertsonei eragiten diena. Obesitatearekin batera hainbat komorbilitate agertzen direla onartuta dago, eta horiek bizi-itxaropena murriztearekin lotzen dira. Hala ere, obesitatea pairatzen duten pertsona guztiengan ez da egoera hori antzeman; izan ere, ikusi izan da hainbatek obesitatearekin lotutako asaldura kardiometabolikoen aurrean babesa erakusten dutela. Obesitatea pairatzen duten baina komorbilitaterik ez duten horiek metabolikoki osasuntsuak diren obesoak (MOO) dira. Gaur egun, MOO kontzeptuaren definizioa aldatu egiten da iturri bibliografikoen arabera; hortaz, ez da oso zehatza. Gainera, MOO identifikatzeko irizpide unibertsalik ez dagoenez, prebalentzia-datuak nabarmen aldatzen dira ikerketen artean. MOO eta metabolikoki osasuntsuak ez diren obesoen (MOEO) artean hainbat ezberdintasun fisiologiko, funtzional eta patologiko identifikatu dira: MOOek, adibidez, intsulinarekiko sentikortasunari eusten diote, eta ez dute ez hipertentsiorik ez dislipemiarik pairatzen. Gainera, MOOak 2 motako diabetesaren, gaixotasun kardiobaskularren eta beste heriotza-kausen aurrean babestuta daudela ikusi izan da. Ezberdintasun horien erantzuleetako batzuk MOOen eta MOEOen artean ezberdina den erraietako gantzaren metaketa eta gantz-ehunaren disfuntzioa direla proposatu da. Ondorioz, gorputz-masaren indizea komorbilitateen eraginez agertuko diren konplikazioen larritasunarekin zuzenki erlazionatuta egon arren, gantz-metaketaren kokalekuak eta gantz-ehunaren disfuntzioak erlazio zuzenagoa dute obesitatearekin batera etorri ohi diren komorbilitateen garapenarekin.
• Egileak: Olaia Aguirre Rodriguez, Itziar Eseberri Barace
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 89-108
• DOI: 10.1387/ekaia.22345

 

Egileez:

Olaia Aguirre Rodriguez eta Itziar Eseberri Barace EHUko Farmazia Fakultateko Farmazia eta Elikagaien Zientziak Saileko ikertzaileak dira.

Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

 

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Como escribí en mi anterior entrada del Cuaderno de Cultura Científica, titulada Geometría en los pavimentos romanos cosmatescos, observando el hermoso pavimento de la Basílica de Santa María en Cosmedin en Roma, en la cual se encuentra la Boca de la Verdad, me llevé algunas sorpresas.

Fotograma de la película Vacaciones en Roma (1953) de William Wyler, interpretada por Gregory Peck y Audrey Hepburn, en la que vemos a sus protagonistas frente a la Boca de la Verdad

 

Una de esas sorpresas, además de las mencionadas en mi anterior entrada, fue que en parte de ese pavimento de estilo cosmatesco pude observar el triángulo fractal de Sierpinski, o, para ser más preciso, una estructura geométrica que me recordaba claramente al triángulo de Sierpinski. En concreto, en este pavimento, que os muestro en la siguiente imagen, observé que la mitad de las baldosas triangulares del mosaico estaban formadas por un triángulo equilátero dividido en cuatro triángulos equiláteros, de los cuales el central estaba dotado de color, mientras que los otros tres apoyados en los vértices, estaban divididos de nuevo en cuatro triángulos equiláteros, con color solamente los pequeños triángulos centrales.

Parte del pavimento de la Basílica de Santa María en Cosmedin (Roma), con mosaicos formados por lo que nos recuerda a triángulos fractales de Sierpinski. Fotografía de Marian Espinosa

 

Aunque la mayor sorpresa en mi viaje a Roma, en relación con esta estructura geométrica, me la encontré en el suelo de la Basílica de Santa María en Trastevere (siglo XII). Al entrar en el interior de esta basílica romana uno descubre tanta belleza geométrica que no sabe a dónde mirar. Entre todas las bellezas del pavimento, también de estilo cosmatesco, se encontraba esta que os muestro a continuación y que es una versión más compleja aún del triángulo fractal de Sierpinski “romano”.

Triángulo fractal de Sierpinski en el pavimento de la Basílica de Santa María en Trastevere (Roma). Fotografía de Francesco de Comité para MAA Found Math

 

Pero expliquemos qué es eso del triángulo fractal de Sierpinski. Este objeto fractal (véase la entrada Fractus, arte y matemáticas para saber qué es un fractal) debe su nombre al matemático polaco Waclaw Franciszek Sierpinski (1882-1969). Este gran matemático del siglo XX, que escribió más de 700 artículos de investigación y 50 libros (entre ellos: Números cardinales y ordinales (1958), Introducción a la topología general (1934), Topología general (1952), Triángulos pitagóricos (1952) o Teoría elemental de números (1914 y 1959)), trabajó en teoría de conjuntos –con contribuciones al axioma de elección y la hipótesis del continuo-, teoría de números, teoría de funciones, topología y lógica matemática. Su nombre se ha asociado a algunos objetos matemáticos, como los fractales denominados curva de Sierpinski, triángulo de Sierpinski y alfombra de Sierpinski, o a los conocidos como números de Sierpinski.

Fotografía de 1928 de Waclaw Sierpinski. Imagen del Archivo Estatal de Polonia – Archiwa państwowe

 

El triángulo de Sierpinski es un objeto fractal introducido por el matemático Wraclaw Sierpinski en 1916. Satisface algunas de las propiedades características de los fractales: es autosemejante (es decir, al hacer zoom sobre el objeto, se observa que partes más pequeñas del objeto son exactamente, o aproximadamente, iguales a todo el objeto), se puede construir mediante un algoritmo recursivo (en este caso, a partir de un triángulo equilátero), tiene área cero (si se calcula el área del objeto en cada paso de su construcción cada vez es más pequeña y su límite es cero) y tiene dimensión no entera, de hecho, irracional (1,58496…), aunque esto necesitaría de una explicación más larga que ahora no abordaremos.

La construcción es la siguiente. En el primer paso se considera un triángulo equilátero (en negro en la siguiente imagen). En el segundo paso se divide el triángulo inicial en cuatro triángulos equiláteros más pequeños de la siguiente forma. Se considera los puntos medios de los tres lados del triángulo y se unen mediante segmentos rectos, esto nos genera un triángulo central, que se elimina (por eso queda blanco en la imagen), y tres triángulos equiláteros que tocan los vértices del triángulo inicial (que se mantienen negros). En el tercer paso se realiza la misma operación para cada uno de los tres pequeños triángulos (negros) que se han mantenido, es decir, se eliminan los tres pequeños triángulos equiláteros centrales (blancos) y se mantienen los otros nueve triángulos (negros). De esta forma se continua en cada paso, dividiendo cada triángulo equilátero negro, en cuatro triángulos más pequeños y eliminando el central (blanco) y dejando los exteriores (negros), como se muestra en la siguiente imagen. El triángulo de Sierpinski es el objeto fractal que se obtiene al continuar este proceso de forma infinita.

Los cinco primeros pasos del proceso de construcción del triángulo fractal de Sierpinski

 

La construcción de este fractal de Sierpinski se puede explicar de otra manera. Como antes, partimos en el primer paso de un triángulo equilátero (negro). En el segundo paso se realizan tres copias, de la mitad de altura y la mitad de anchura, del anterior triangulo y se pegan de manera que cada uno de esos tres nuevos triángulos toque a los otros dos por uno de sus vértices, como se observa en la imagen. En el tercer paso se realizaría una operación similar, pero para el objeto geométrico obtenido en el segundo paso. Y así se continua de forma infinita. Esta construcción nos da una idea de la autosemejanza de este fractal.

El triángulo fractal de Sierpinski tras nueve pasos

 

Como podemos observar, la imagen del pavimento de Santa María en Cosmedin se corresponde con el tercer paso de esta construcción fractal, mientras que el pavimento de Santa María en Trastevere se corresponde con el objeto geométrico tras cinco pasos. Claramente los artesanos romanos que construyeron estos maravillosos pavimentos de estilo cosmatesco, alrededor del siglo XII, no sabían qué era un fractal, pero sí eran capaces de realizar hermosas construcciones geométricas como esta.

La construcción del triángulo fractal de Sierpinski se puede realizar con cualquier otro tipo de triángulo, no necesariamente equilátero. De hecho, en la Basílica de Santa María en Cosmedin también nos encontramos la realización, hasta el tercer paso, para triángulos rectángulos isósceles (véase la siguiente imagen).

Parte del pavimento de la Basílica de Santa María en Cosmedin (Roma), con mosaicos formados por lo que nos recuerda a triángulos fractales de Sierpinski, realizados con triángulos rectángulos isósceles. Fotografía de Marian Espinosa

 

El triángulo de Sierpinski, que nos lo podemos encontrar en diferentes contextos, como el grafo asociado al rompecabezas de la torre de Hanoi (como puede verse en el libro Del ajedrez a los grafos, RBA, 2015) o los patrones geométricos del triángulo de Pascal (véase la entrada de Marta Macho Triangulando: Pascal versus Sierpinsaki, la novela El diablo de los números, de Hans Magnus Enzensberger, publicado en Siruela en 1997, o el libro La gran familia de los números, Catarata, 2021), aparece también asociado al conocido como “juego del caos”, al que vamos a dedicar la última parte de esta entrada.

Para jugar al juego del caos se necesita una hoja de papel, un lápiz, una regla y un dado, para una versión manual del mismo. Lo primero que debemos hacer es pintar tres puntos A, B, C que forman un triángulo equilátero, es decir, cada punto está a la misma distancia de los otros dos (aunque el juego funciona para cualquier tipo de triángulo).

Se empieza pintando un punto cualquiera P(0) dentro del triángulo formado por los puntos A, B y C (que hemos pintado de rojo en la imagen siguiente).

A continuación, vamos a lanzar el dado y pintaremos el siguiente punto P(1) en el triángulo en función del resultado:

i) si sale 1 o 2, entonces P(1) será el punto medio entre el punto inicial P(0) y A;

ii) si sale 3 o 4, entonces P(1) será el punto medio entre el punto inicial P(0) y B;

iii) si sale 5 o 6, entonces P(1) será el punto medio entre el punto inicial P(0) y C.

La regla se utiliza para determinar el punto medio entre los dos puntos correspondientes, en cualquiera de las tres circunstancias anteriores. Obtenido el punto P(1), tomamos este punto y calculamos el punto P(2) utilizando el mismo algoritmo anterior, pero considerando P(1) en lugar de P(0). De esta forma, se irán obteniendo los diferentes puntos P(3), P(4), etc. Es decir, obtenidos n puntos mediante este algoritmo, desde P(0) hasta P(n – 1), se calcula el punto P(n) de la misma forma a partir del punto P(n – 1). Esto es,

i) si sale 1 o 2, entonces P(n) será el punto medio entre el punto inicial P(n – 1) y A;

ii) si sale 3 o 4, entonces P(n) será el punto medio entre el punto inicial P(n – 1) y B;

iii) si sale 5 o 6, entonces P(n) será el punto medio entre el punto inicial P(n – 1) y C.

En la siguiente imagen hemos pintado los cinco primeros puntos descritos con este algoritmo, empezando en el punto rojo (que es el punto inicial P(0)), después de sacar con el dado 6, 1, 5, 4 y 1.

Lo sorprendente de este juego es que según se van representando cada vez más puntos mediante ese algoritmo, independientemente de cual sea el punto inicial, empieza a surgir el triángulo de Sierpinski.

Veamos una sucesión de imágenes –obtenidas con un simulador del juego del caos realizado con Geogebra, diseñado por slik y que podéis ver aquí – que nos ofrecen los diferentes resultados del juego del caos para un determinado punto inicial, tras 100, 500, 1.000, 2.000 y 5.000 pasos.

Este algoritmo fue introducido por el matemático británico Michael Barnsley en su libro Fractals Everywhere (1988) y no solo sirve para triángulos y la mitad de a distancia, sino para polígonos de n lados y una fracción de distancia r. Por ejemplo, para n = 5, sobre un pentágono, y para una fracción de distancia de r = 3/8 se obtiene el siguiente objeto fractal, tras 10.000 pasos.

Mientras que si tomamos una fracción de distancia de r = 1/2 el resultado, tras 15.000 pasos es el siguiente conjunto.

O para n = 6, sobre un hexágono, con una fracción de distancia de r = 3/8 se obtiene el siguiente resultado tras 10.000 pasos.

Y en esta última imagen obtenemos un nuevo fractal clásico, el copo de nieve de Koch (véase la entrada Fractus, arte y matemáticas), justo como la frontera interior del mismo.

Imagen de la sexta iteración del copo de nieve de Koch. Imagen de Mcgill a través de Wikimedia Commons

Sobre el autor: Raúl Ibáñez es profesor del Departamento de Matemáticas de la UPV/EHU y colaborador de la Cátedra de Cultura Científica

El artículo ¿Conocían los romanos el triángulo fractal de Sierpinski? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Izaro Basurko Pérez de Arenaza

Donella Meadows ingurumen-zientzialariak eta bere taldeak “Hazkundearen mugak” txosten famatua idatzi zuten 1972an, hazkundeak zituen muga garrantzitsuenak aipatuz (Meadows et al., 1972). Hogeita hamar urte geroago txostena berrikusi eta liburu berri bat argitaratu zuten, non argi uzten zuten berriro ere mugak gaindituz goazela eta kolapsoaren bidea hartu dugula: baliabide gero eta gutxiago dugu eskura, eta aldiz populazio, kontsumo eta kutsadura geroz eta gehiago (Meadows et al., 2006).

Planetaren mugak lanean -edo ingelesez Planetary boundaries deitutakoan- Lur sistemaren egonkortasunerako funtsezko 9 prozesuen egoera ebaluatzen dute. Planetaren bizigarritasuna arriskuan jar dezaketen prozesu hauentzako atalase batzuk iradokitzen dituen marko kontzeptual bat da.

Mugak ez dira inflexio-puntuak

Kontzeptu hau 2009an proposatu zuen Johan Rockström (Stockholm Resilience Centre) eta Will Steffen (Australian National University) buru zituen nazioarteko 28 zientzialarik osatutako talde batek (Rockström et al., 2009). Planetaren mugak erreferentziazko esparru kontzeptual bihurtu da gaur egun; hainbat artikulu zientifikoren gai da eta Nazio Batuek bai Davoseko Munduko Ekonomia Foroa bezalako organismoek erabili dute haien txostenetan.

Muga hauek, kasu askotan, gainditzeko egoeran daude, gizakiek eratuta dugun gizarte-, ekonomia- eta politika-sistemaren eraginez. Jatorrian definitu ziren bezala, muga hauek ez dira atalase global edo inflexio-puntu baten baliokideak. Muga hauek atalase, edo inflexio-puntu horiek baino lehenago gainditzen dira, eta aukera emango liokete gizarteari alerta goiztiarraren seinaleei erantzuteko. Atalasea gaindituz gero, aldaketa malkartsu edo arriskutsu batean sartu gaitezke eta.

Esan beharra dago hasieran 9 muga definitu bazituzten ere 2015ean egindako lana berrikusi zutela eta beste hiru muga edo atalase gehitu zizkiotela sistemari (Steffen et al., 2015).

1. irudia: Planetaren mugetako kontroleko aldagaien egoera. Berdegunea segurua da, horia ziurgabetasun-eremua da (gero eta arrisku handiagoa) eta gorria arrisku handiko eremua da. Planetaren muga berdegune eta horien elkargunean dago. Arrisku handiko eremuan daude: aniztasun genetikoa, nitrogenoa zein fosforoaren zikloak. Klima-aldaketa zein lur-sistemen aldaketa, berriz, eremu horian. Irudiak erakusten duenez, ez da egoera oso lasaigarria. (Argazkia: Steffen, W. et al. (2015) -egokitua-)

Hauez gain, badira sistema guztia desegonkortu nahi ez badugu zeharkatu behar ez ditugun atalaseak, ingelesez Tipping Points ere deitutakoak. Exeter Unibertsitateko Tim Lenton ekologoak zuzendutako ikertzaile-talde batek 2008an jada ohartarazi zuen lehen aldiz inflexio-puntu klimatikoen arriskuaz. Garai hartan, uste zuten berotze globalak 5 gradu zentigradu gainditzen zituenean soilik sortuko zirela arriskuak (Lenton et al., 2008). Baina 2019ean, Lenton berak eta sei egilekidek adierazi zuten arriskuak askoz ere probableagoak eta hurbilagokoak direla orain.

Inflexio-puntu batzuk, haien arabera, gaur egun bizi dugun berotze-mailarekin gainditu ahal izan dira (Lenton et al., 2019). Ikertzaileek uste zuten inflexio-puntu horiek elkarrengandik independenteak zirela neurri handi batean.

Orain ohartarazten dute munduak aldaketa bortitzen “ur-jauzi” bati egin behar diola aurre planetako sistema klimatikoan, berotze globala sendotzen den heinean. “Baliteke elkarri lotutako inflexio-puntuen ur-jauzi baten atalasea gurutzatu izana”, idatzi dute artikuluan.

2. irudia: Ur-jauzien mapa orokorra. (Argazkia: Steffen, W. et al. (2018) -egokitua-)

Gaur egun oraindik orekan dauden hamabost azpisistema edo elementu ditugu arriskutsu bezala sailkaturik, baina hauetako baten atalasea gaindituz gero beste denak ezegonkortzeko aukera zabaltzen digun fase-aldaketa bat eragin dezakete. Honek sor dezakeen larrialdirik handiena berotegi efektua handitzea litzateke, eta horrek lurraren bizi-baldintzak asko zailduko lituzke (Steffen et al., 2018).

Ur-jauzia efektua

Lenton eta bere lankideen ustetan, ur-jauzia efektuak gero eta ohikoagoak izan daitezke eta adibideak ikusten hasiak gara. Adibide moduan, Artikoko itsas izotzaren galera har genezake. Izotzaren urtzeak eskualdeko berotzea areagotzen du, eta Artikoaren berotzeak eta Groenlandiako izotzaren urtzeak Ipar Atlantikoan ur geza sartzea bultzatzen dute. Horrek, XX. mendearen erdialdetik, %15eko moteltzea eragin du Atlantikoko hegoaldeko oszilazio-zirkulazioan (AMOC, ingelesezko sigletan), izan ere, ozeanoan zeharreko bero- eta gatz-garraio globalaren funtsezko zatian. Groenlandiako izotz-geruzaren urtze azkarrak eta AMOCen moteltze handiagoak Saharako montzoia desegonkortu dezake, baita Mendebaldeko Afrikan ere, eta, ondorioz bertan lehortea eragin lezake. Gainera, AMOCen moteltzeak Amazonia lehortu dezake, Asia ekialdeko montzoiak nahasi edo eten eta Ozeano Australean beroaren metaketa eragin lezake, eta hortaz Antartikako izotzaren galera ere azkartu (Pörtner et al., 2019).

3. irudia: Hurrengo hamarkadan edo bi hamarkadetan gertatzen diren joera eta erabaki sozial eta teknologikoek eragin nabarmena izan lezakete Lur sistemaren ibilbide eta etorkizunean.  (Argazkia: Dominic Wunderlich – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Ikusten dugunez, ur-jauzi efektu honek eragin oso desberdinak izan ditzake eta munduko hainbat lekutan barreiatuta. Esandako guztia, gainera, ur-jauzi efektu hauek beren artean izan ditzaketen harremanak kontuan izan gabe!

Planetaren mugak gaindituz goaz, bihurgunera gero eta azkarrago iritsiz, ziurgabetasun eta arriskuen eremuan gero eta gehiago barneratuz. Noiz jabetuko gara planetak mugak dituela? Noiz ekingo diogu gure planeta benetan zaintzeari?

Erreferentzia bibliografikoak:

• Lenton, T. M. et al. (2019). Climate tipping points — too risky to bet against. Nature, 575, 592-595. DOI: https://doi.org/10.1038/d41586-019-03595-0
• IPCC, (2019): IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate [H.-O. Pörtner, D.C. Roberts, V. Masson-Delmotte, P. Zhai, M. Tignor, E. Poloczanska, K. Mintenbeck, A. Alegría, M. Nicolai, A. Okem, J. Petzold, B. Rama, N.M. Weyer (eds.)]
• Steffen, W. et al. (2018). Trajectories of the Earth System in the Anthropocene. Proceedings of the National Academy of Sciences, 115 (33), 8252-8259. DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.1810141115
• Steffen, W. et al. (2015). Planetary boundaries: Guiding human development on a changing planet. Science, 347 (6223). DOI: 10.1126/science.1259855
• Rockström, J. et al. (2009). Planetary boundaries:exploring the safe operating space for humanity. Ecology and Society, 14 (2), 32.
• Lenton, T. M. et al. (2008). Tipping elements in the Earth’s climate system. Proceedings of the National Academy of Sciences, 105 (6), 1786-1793. DOI: 10.1073/pnas.0705414105
• Meadows, D. H., Randers, J., Meadows, D. L. (2006). Los límites del crecimiento: 30 años después. Galaxia Gutenberg, Barcelona.
• Meadows, D. H., Randers, J., Meadows, D. L., Behrens, W. W. (1972). The Limits to Growth. Potomac Associates Book – Universe Books, New York.
  

Egileaz:

Izaro Basurko Pérez de Arenaza UPV/EHUko Ekopol ikertaldeko ikertzailea da.

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Fritz London

La concesión de la prestigiosa beca Guggenheim en 1926 le dio la oportunidad a Linus Pauling de visitar Europa y trabajar con Bohr en Copenhague, con Sommerfeld en Múnich, y con Schrödinger en Zúrich. Fue en Suiza donde coincidió con Fritz London, un joven filósofo cuyo interés en la mecánica cuántica le había llevado a realizar estudios postdoctorales con Sommerfeld. Pauling también discutiría extensamente de mecánica cuántica con Walter Heitler, que estaba haciendo su doctorado con Herzfeld pero en estrecho contacto con Sommerfeld. Es comprensible la estupefacción de Pauling al enterarse al año siguiente de que Heitler y London eran los autores del primer tratamiento mecanocuántico de un sistema químico: ninguno de los dos le había dicho nada de su trabajo en común. Años más tarde el propio Pauling describiría el acontecimiento como “la mayor contribución a la concepción química de valencia” desde la introducción por Lewis de la idea de par compartido en 1916.

Heitler, Pauling, Ava Pauling, London. Múnich, 1927. La mirada entre Heitler y London podría interpretarse como un «si este supiera».

Fritz London nació en 1900 en Breslavia (Breslau en alemán, Wrocław en polaco) en el seno de una próspera y cultivada familia germano-judía. Su padre era profesor de matemáticas en Breslavia (después lo sería en Bonn) y su madre era la hija de un fabricante de tejidos. London recibiría una educación clásica en Bonn lo que alimentaría su interés por la filosofía. Estudió esta disciplina en Bonn, Frankfurt y Múnich. Con sólo 21 años recibió un doctorado (summa cum laude) por la universidad de Múnich tras presentar una tesis espectacular: sin supervisión alguna, había elaborado toda una presentación de la teoría del conocimiento basada en el lenguaje simbólico y los métodos desarrollados por Peano, Russell y Whitehead. Presentó este trabajo como tesis de doctorado solo después de que Pfänder, que lo había recibido para comentarios, le animase a ello.

Las querencias filosóficas son detectables en todo el trabajo de London, caracterizado por una búsqueda constante de los principios generales y la exploración concienzuda de las bases lógicas de los temas elegidos. Nunca fue un mero calculista. Así, por ejemplo, en 1939 publicó con Ernst Bauer una breve monografía (en francés) sobre la teoría de la medida en mecánica cuántica.

Durante los tres años posteriores a la presentación de su tesis, London escribiría dos artículos filosóficos más y se ganaría la vida como profesor de instituto en varios lugares de Alemania. Pero sus intereses iban concretándose y en 1925 toma la decisión de volver a Múnich para trabajar en física teórica con Sommerfeld. Tras este período trabajaría con Ewald en Stuttgart y en Zúrich y en Berlín con Schrödinger.

En 1933 la persecución nazi llevó al judío London a abandonar Alemania. Pasaría dos años en Oxford y otros dos en París en el Institut Henri Poincaré. Finalmente, en 1939, aceptó el puesto de profesor de química teórica (el equivalente hoy sería química física) en la universidad Duke en Estados Unidos, donde permanecería hasta su muerte.

Entre 1925 y 1934 los intereses de London se centraron en la espectroscopía y en la nueva mecánica cuántica, especialmente aplicadas al estudio y caracterización del enlace químico. En 1927, como vimos, Heitler y London produjeron su tratamiento mecanocuántico de la molécula de hidrógeno.

Su problema era calcular la energía de la molécula de hidrógeno en la que dos electrones se mantienen unidos a dos protones. Si los núcleos estuviesen muy alejados la energía del sistema sería esencialmente la de dos átomos de hidrógeno separados, y sólo habría que considerar la interacción entre un electrón y un protón. Pero cuando los núcleos están próximos hay que considerar cuatro interacciones. Usando teoremas matemáticos que lord Rayleigh había desarrollado para estimar la energía mínima de una campana, Heitler y London pudieron ignorar el espinoso problema de la distribución efectiva de los electrones. La demostración de Heisenberg de que los electrones son indistinguibles (resonancia) les permitió hacer más simplificaciones.

Con todas estas aproximaciones consiguieron una expresión lo suficientemente simple de la ecuación de Schrödinger que la hacía manejable para obtener la ecuación de onda del hidrógeno. La solución arrojaba valores de la energía de enlace increíblemente próximos a los obtenidos experimentalmente a partir de estudios espectroscópicos.

Cuando hoy día lees un libro de texto que trate del enlace químico solo encontrarás, si acaso, el nombre de Pauling. Incluso en muchos textos de química física el desarrollo de Heitler y London aparece anónimamente. No solo eso, en algunas historias de la química la teoría del enlace parece una creatio ex nihilo de Pauling. Sabemos que no fue así y quizás, también, intuyamos por qué Heitler y London decidiesen, como años más tarde harían Watson y Crick, no anticipar nada de su trabajo a Pauling.

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

Una versión anterior de este texto se publicó en Experientia Docet el 7 de abril de 2013.

El artículo Fritz London: cuando la química se hizo cuántica pero no se lo contaron a Pauling se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Onintze Salazar

2017ko ekainaren 17a. Portugalgo erdialdeko landa eremuko errepide bat, EN 236-1, Leiria departamentuko Pedrògão Grande herriaren parean. 14:30 dira eta kanpoan, itzaletan, termometroa 42 °C-tik hurbil dago. Euri falta handia duen pinuz eta eukaliptoz osatutako baso bat zeharkatzen du errepideak. Lehortea bi aldeetan antzematen da. Eta bero egiten du, bero handia.

Arratsaldeak aurrera egin ahala, zeruan lehenengo ekaitz hodeiak ikusten hasi dira. Eremu berean sortu, garatu eta desagertzen diren hodeiak, kumuluninbo izenekoak. A priori, ez da albiste txarra. Ekaitz horiek premiazkoa den euria ekar dezakete eta tenperatura jaistea eragingo dute.

Argi jolasa hasi da. Tximistargiek baso egartia argitzen dute segundo zati batzuetan. Baina ez du euririk ari eta tximistargiak gero eta ugariagoak dira. Tximista batek basoan jo du, Pedrògão Grandeko errepidetik ez oso urrun, eta handik zirkulatzen ari diren autoetako bidaiariak ikaratu ditu. Handik gutxira, lehenengo sute guneak ikusten hasi dira. Basoa erretzen hasi da. Erretzen den bitartean, bertako herritarrak eta handik igarotzen ari zirenak ihes egiten hasi dira. Errepide horretatik bertatik doaz ihesi; dauden seinaleen arabera, sutea ez da handik zabalduko.

1. irudia: Baso-sute ikaragarria izan zen, eta Portugalgo erdigunean izan zuen eragina, 0000ko ekainaren 17tik 24ra bitartean. Gutxienez 64 hildako eta 135 zauritu izan ziren. (Iturria: Lucilia Monteiro – Expresso)

Baina ekaineko arratsalde hartan, baso-suteak 67 bizitza eraman zituen aurretik; pertsona gehienak infernu horretatik Portugalgo erdialdeko aipatutako errepidetik ihes egiten saiatu ziren autoetako bidaiariak ziren. Minutu gutxian, suak ihesbideak itxi zizkien eta kiskalita erre ziren. Erabat aurreikusi ezina eta suntsikorra bihurtu zen ekaitz lehor batek eragin zuen baso-sutea.

Ekaitz lehorrak

Segur aski, gutxik izango zuten ekaitz lehorren edo ekaitz elektriko lehorren berri. “Ohiko” ekaitzen fenomeno bera dira, kumuluninboak eta deskarga elektrikoak dituzte, baina, kasu honetan, prezipitazioak bereizten ditu biak. Prezipitazioa badago, baina ez da lurrera iristen. Egoera jakin batzuetan, kumuluninboen azpian dagoen airearen tenperatura oso altua bada eta hezetasuna oso baxua, prezipitazioa, lurreranzko bidean, lurrundu egiten da.

Nahiz eta euriak lurra ukitu ez, deskarga elektrikoak sortzen dira, hodeiaren barruko karga elektrikoen banaketaren ondorioz. Eta gainazalera zuzentzen diren deskargek sortzen dute arriskua; bereziki, jotzen duten landaredia oso lehorra baldin badago. Horrela sortu zen, segur aski, Portugalgo sutea –egindako azterketek ere horixe adierazten dute–, ekaineko arratsalde itogarri hartan. Ekaitz lehorrek falta zen txinparta eragin zuten; landaredi lehorra, berriz, erregai ezin hobea izan zen.

Pirokumuluak eta pirokumuluninboak

Baina ekaitz lehorra ez zen izan heriotzak ekarri zituen amaieraren eragile bakarra. Izan ere, baso-suteek arma gehiago dituzte, eta beren dimentsioa eta nagusi diren baldintza atmosferikoak egokiak direnean, erabili egiten dituzte. Pirokumuluez eta pirokumuluninboez ari gara. Munduko Meteorologia Erakundeak flammagenitus deitzen die hodei horiei 2017tik, Hodeien Nazioarteko Atlasa eguneratu zuenetik.

Ondorioz, baso-suteetan eta sumendien erupzioetan sortzen diren kumulu edo kumuluninbo motako hodei konbektiboei cumulus flammagenitus edo cumulunonimbus flammagenitus deitzen zaie. Hala ere, pirokumulu eta pirokumuluninbo deitzea ohikoagoa da.

2. irudia: Sateliteek baso-suteen ke-zutabeen gainean altxatzen diren ekaitzak detektatzen dituzte. Sateliteen datuak tentuz ikertzen dituzte zientzialariek hodei berezi batzuen sorrera adierazi baitezakete, pirokumuluninboak. Hodei hauek suteek atmosferara ekaitz elektrikoak sortzeko behar adina bero eta hezetasun altxatzen dutenean sortzen dira. (Argazkia: The Earth Observatory – NASA)

Ekaineko arratsalde hartan, Pedrògão Granden, pirokumuluninboak sortzea gertaeren amaiera tragikoaren eragile giltzarri bat izan zen. Iragarpen guztien kontra, sutea askoz ere bortitzagoa bihurtzeaz gain, haren mugimendua aurreikusi ezina izan zen. Hala, hasierako gunetik urrun, gune berriak sortu ziren eta 4 kilometro inguruko luzerako su-fronte handi bat. Herritar askok, printzipioz garren hedatze bidetik kanpo zegoenez, ihes egiteko erabili zuten errepiderantz zabaldu zen fronte hori.

Tximista gehiago eta haize gogorrak

Hasierako sute guneak eragindako beroak atmosferara igotzean topatu zuen aire hotza nahikoa izan zen ur lurrunak –nagusiki konbustioak eragindakoak– hodeiak sortzeko. Hodei horiek bertikalki hazi eta hasieran kumulu bihurtu ziren; ondoren, berriz, kumuluninbo. Hodei horiek tropopausarekin topo egitean (troposferaren eta estratosferaren arteko muga), normalean gorantz gehiago hazterik izaten ez dutenez, horizontalki hazten hasten dira, eta, hala, hasierako sute gunetik urrun dauden eremuetan zabaltzen dira.

Horixe bera gertatu zen Pedrògão Granden, gerora ondorioztatu denez. Sortu zen pirokumuluninboak sutearen abiapuntutik urrun gune berriak sortu zituen, bai beste tximista posible batzuek bai prezipitazioa deskargatzean sortzen diren beheranzko korronteek eragindakoak.

Ekaitz horietan, baso-suteak zabaltzeko funtsezko beste elementuetako bat ere sortzen da, haizea. Hodeiaren oinarritik abiatzen den prezipitazioa, lurra ukitzera iritsi edo ez, jaisterakoan, aire beroagoa topatzean, lurrundu egiten da. Lurruntzeko, ur tantek giroari beroa lapurtzen diote, beraz, hodeiaren azpiko airea oso azkar hozten da. Aire hotz hori, trinkoagoa denez, eta, beraz, pisu handiagoa duenez, jaisteko joera du; kasu honetan, oso azkar. Ekaitzetan sortzen diren haize gogor horiek, downburst deiturikoek, gainazalera iristean edozein norabide har dezakete eta sua itzaltzeko zeregina izugarri zailtzen dute.

3. irudia: Sute baten egitura eta downburst-en bilakaera. (Argazkia: Bureau of Meteorology, Australian Government -egokitua-)

Sutea zabaltzeko elementu izateaz gain, haizeak sutea biziagotu ere egiten du, oxigenoa eransten diolako. Zenbat eta gehiago garatu kumuluninboa, orduan eta indartsuagoak dira downburst-ak, baina bai korronte horiek non sortuko diren bai lurra ukitu ondoren zer norabide hartuko duten aurreikustea oso zaila da. Hala, baso-suteetan pirokumuluninboak sortzen badira, sute horiek oso arriskutsuak bihurtzen dira eta horiek kontrolatu eta itzaltzea oso nekeza da.

Australiako sutea

Portugalgo sutea ez da bere neurriagatik eta ondorio larriengatik ikara eragiten duen adibide bakarra. Azken urteetan, planetako hainbat lekutan sortu diren baso-sute askok hedadura handiak hartu dituzte. Deigarrienetako bat, bere hedaduragatik, bortizkeriagatik eta iraupenagatik, 2019ko urritik 2020ko urtarrilera bitartean Australiako mendebaldeko zati handi bat alerta gorenean jarri zuena izan zen. 90etik gora egun horietan, sugarrek milioika hektarea erre zituzten eta 3 milioi bat animalia desplazatzera behartu edo zuzenean hil egin zituzten.

Egun horietan sortu ziren pirokumulu eta pirokumuluninbo ugariek komunikabideen arreta piztu zuten. Baina, hodei horien edertasuna alde batera utzita, horiek agertzeak berez arriskutsua zen sutea arriskutsuago bihurtu zuen.

Australia, eta, bereziki, Australiako mendebaldea, lehorte luze eta iraunkorra jasaten ari zen, baita ohi baino tenperatura altuagoak ere. 2019a herrialdeko urte lehorrena eta beroena izan zen; normalean beroagoak izaten diren udako tenperatura markak ere hautsi zituen (49,9 °C Nullarbor-en, 2019ko abenduan).

Klima-aldaketa

Lehorteak eta beroaldiak –Portugalgo erdialdean 2017ko udaberrian edo Australian 2019-2020ko udan izandakoak, kasu–, basoetan sute handiak pizteko testuinguru ezin hobeak dira. Lehorte eta beroaldiak gero eta gogorragoak eta iraunkorragoak dira eta maizago gertatzen ari dira. Hori da berotze globalaren ondorioz bizi dugun egoera berria eta dagoeneko ez dago hobetzeko itxaropenik. IPCCren azken txostenaren arabera, gainazalaren tenperatura globala batez beste 2 °C baino gehiago igotzen bada industriaurreko garaiarekin alderatuz –eta ez gaude oso urrun–, Mediterraneo aldean, baso-suteetan erretako gainazala % 50 baino gehiago handituko da. Baso-sute gehiago sortuko dira, pirokumuluak osatzeko probabilitate handiagoa izango dute eta, beraz, horiek kontrolatu eta itzaltzea zailagoa izango da.

Segur aski, Portugalgo sutean hainbeste pertsona hiltzearen eragile bakarra ez zen klima aldaketa izan (lurzoruen kudeaketak eta baso-suteak saihesteko eta itzaltzeko planek, besteak beste, ondorio txar horietan pisua izan zutela dirudi). Nolanahi ere, etorkizunean, maizago egin beharko diegu aurre mota horretako baso-suteei. Eta baso-suteen aliatu beldurgarri horien, pirokumuluen, sorrera, garapena eta jokabidea aurreikusi ahal izatea giltzarria izango da.

Iturriak:

• Pausas, Juli G.,  Keeley, Jon E. (2021). Wildfires and global change. Frontiers in Ecology and the Environmet, 19 ( 7), 387– 395. DOI:10.1002/fee.2359
  
• Jenner, Lynn (2020). California’s Creek Fire Creates Its Own Pyrocumulonimbus Cloud. NASA. 2020ko irailaren 9a.
• Jiménez, Alcaide, Gorge (2020). Estudio sobre el comportamiento explosivo del fuego en incendios forestales. Trabajo fin de grado, 26-28. Universidad Politécnica de Valencia.
• IPCC (2019). Resumen para responsables de políticas, en Shukla, P.R. et al. (Ed.), El cambio climático y la tierra: Informe especial del IPCC sobre el cambio climático, la desertificación, la degradación de las tierras, la gestión sostenible de las tierras, la seguridad alimentaria y los flujos de gases de efecto invernadero en los ecosistemas terrestres. Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático.
• Castellnou, M., Guiomar, N., Rego, F., Fernandes, P. (2018). Fire growth patterns in the 2017 mega fire episode of October 15, in Domingo Xabier Veigas (Ed.), Advances in forest fire research 2018 central Portugal (447-453). University of Coimbra. DOI:10.14195/978-989-26-16-506_48
• Martín, León, F. (2017). Las posibles causas de los incendions pavorosos en Portugal. Meteored, 2017ko ekainaren 17a.
• Gatebe, C.K., Varnai, T., Poudyal, R.,  Ichoku, C.,  King, M.D. (2012). Taking the pulse of pyrocumulus clouds. Atmospheric Environment, 52, 121-130. DOI: https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2012.01.045

Egileaz:

Onintze Salazar Pérez (@onintzesalazar) fisikaria da eta Euskalmet-Tecnaliako meteorologoa.

Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2021eko abenduaren 19an: Pirocúmulos, los temibles aliados de los incendios forestales.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

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Javier Sánchez Cañizares

William Thomson, baron Kelvin fotografiado por T R Annan. Fuente: Wikimedia Commons / Wellcome Collection, CC BY-SA

 

El 17 de diciembre se cumplen 114 años del fallecimiento de William Thomson, también conocido como barón Kelvin, uno de los físicos más reconocidos del siglo XIX por su aportación a la termodinámica. Su título nobiliario da nombre a la unidad de temperatura medida a partir del cero absoluto. Kelvin fue un elder (dirigente laico en la Iglesia de Escocia) de la Iglesia de St. Columba en Largs durante muchos años, y un cristiano devoto a lo largo de toda su vida. Al igual que otros muchos científicos antes y después que él, no veía conflicto alguno entre la ciencia y sus creencias.

Sus biógrafos coinciden en afirmar que buscaba soluciones a los problemas dentro del curso normal de la naturaleza. Al mismo tiempo, entendía las leyes de la naturaleza como la obra de una inteligencia creativa, de modo que la fe informaba y apoyaba su trabajo científico. Cuanto más profundizaba en su investigación, más próximo se sentía al teísmo.

Curiosamente, la nueva disciplina que fundó junto a otros físicos le llevó a entrar en polémica con la contemporánea teoría de la evolución mediante selección natural, sobre la que albergaba serias dudas. El problema residía en que la teoría de la evolución prestaba poca atención al enorme lapso de tiempo necesario para que la vida evolucione, mediante pequeños cambios, hasta alanzar la complejidad que hoy conocemos. Se aceptaba implícitamente una edad de la Tierra indefinida, según la visión geológica uniformista, que permitiría a los cambios aleatorios y a la selección natural realizar pacientemente su trabajo.

Pero las cosas no eran tan sencillas para Kelvin quien, precisamente gracias a los avances termodinámicos, comenzó a realizar estimaciones cada vez más precisas sobre el tiempo que nuestro planeta lleva existiendo. Los números del barón no cuadraban y la Tierra sería demasiado joven para que la estrategia de ensayo y error de la evolución pudiera producir una biosfera tan variada como la que observamos. Estos argumentos causaron dolores de cabeza al propio Darwin.

No obstante, el descubrimiento de la radiactividad, a finales del siglo XIX, abrió la posibilidad a una fuente de energía desconocida por Kelvin, que hacía irrelevantes sus cálculos sobre la antigüedad real de la Tierra y permitió al darwinismo respirar tranquilo. Sí. Había suficiente tiempo para la evolución.

La termodinámica entra en escena

¿Hay una influencia de la religión en la ciencia de este controvertido físico? Esta influencia es más sutil y duradera que lo que revelan sus opiniones filosóficas sobre la selección natural o su lucha por dotar a la evolución de un marco compatible con la física.

Debemos situar su inspiración religiosa en un nivel más profundo: el de su concepción termodinámica del universo. Quizás el momento donde más explícitamente aparece dicha inspiración sea su discurso de 1889, donde Kelvin rechaza la idea de un universo perfecto que evoluciona de acuerdo con ciclos atemporales y afirma que la dinámica de la naturaleza va más allá de regularidades perfectas, citando la Biblia (“los cielos desaparecerán estrepitosamente, los elementos se disolverán abrasados”) como apoyo a la flecha temporal del universo.

El nuevo paradigma termodinámico, marcado por el desarrollo de la segunda ley (la entropía del universo siempre tiende a aumentar) y moldeado de forma esencial por Kelvin, depende crucialmente del concepto de “proceso irreversible”. El científico pensaba que solo Dios era el creador eterno, siendo imposible que los seres humanos pudieran crear o destruir por sí mismos; pero en la decadencia orgánica y en la resistencia al movimiento llegó a concebir la “irreversibilidad” o “disipación” como una característica central y universal de los sistemas físicos: las montañas se erosionan y los animales mueren. La entropía del universo crece hasta que se alcance su “muerte térmica” y resulte imposible extraer de él energía en forma de trabajo.

El historiador Peter Bowler señala las semejanzas entre el pensamiento de Kelvin y el de su hermano James a este respecto:

“Ambos hermanos vieron sus investigaciones de la naturaleza como un medio de entender la creación divina. La motivación subyacente a su trabajo en termodinámica fue tanto práctica como religiosa. La cosmovisión de los hermanos se centró en la fuente de energía que impulsaba todos los procesos naturales. La fuente principal de energía era Dios, quien había creado la energía necesaria al principio, y las leyes de la naturaleza que había instituido conducían a una inevitable disminución en la cantidad de energía que quedaba disponible para el trabajo útil en los procesos naturales”.

Si la idea dominante en la ciencia del siglo XVIII había sido la del equilibrio, con las fuerzas de la naturaleza trabajando continuamente para restablecerlo, la termodinámica mostraba una direccionalidad siempre presente en la naturaleza. En definitiva, la tensión entre la idea de un Creador y un mundo creado que decae de forma irreversible llegó a inspirar a Kelvin algo muy concreto sobre el funcionamiento del universo: su comprensión complementaria de las dos primeras leyes de la termodinámica.

Sobre el autor: Javier Sánchez Cañizares es doctor en Física por la Universidad Autónoma de Madrid y doctor en Teología por la Universidad Pontificia de la Santa Cruz. Actualmente es director del Grupo “Ciencia, Razón y Fe” (CRYF) e investigador del Grupo “Mente-Cerebro” del Instituto Cultura y Sociedad (ICS) de la Universidad de Navarra. 

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Artículo original.

El artículo Kelvin, padre de la termodinámica: cuando la religión inspira a la ciencia se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Josu Lopez-Gazpio

2005. urtean 1918ko Espainiako gripea eragin zuen birusaren sekuentziazio genetikoa egitea lortu zuten. Zientziak eta hainbat zientzialarik emandako pausoak ezinbestekoak izan ziren aurkikuntza horretara iristeko. Alaskako herrixka bateko hobi komun bateko gorpuek sekretupean gorde zuten sekuentzia genetiko hori, hainbat hamarkadatan izoztuta.

Brevig Mission delakoa, Nome inguruan kokatutako Alaskako herrixka bat da, Seward penintsulan. Kokalekua 1900. urtean ezarri zen eta 2020ko datuen arabera 428 biztanle dituen arren, garai latzak izan zituen. Brevigen tenperaturak oso hotzak dira eta, neguan zehar, esaterako, tenperaturak ia beti zero azpitik daude. Udan ere nekez gainditzen dira 10 ºC-ak. 1918ko gripe pandemia –Espainiako gripe gisa modu okerrean ezagutzen dena- Brevigeraino ere iritsi zen. Hain zuzen ere, korreoa eramaten zuen leran iritsi zen gripearen birusa Alaskako mutur batean isolatutako herri hartara. Ameriketako bertakoek gripearekiko erresistentziarik ez zuten eta, sarritan, gripeak kalte latzak eragiten zizkien. 1918koa are larriagoa izan zen eta Brevigeko biztanlerian triskantza gertatu zen. 80 biztanleetatik 72 Espainiako gripeak jota hil ziren bost egunetan. Hildakoak bertan lurperatu zituzten, Alaskako permafrostean. Permafrosta une oro izoztuta dagoen lurrazaleko zatia da eta Alaskako gainazal gehiena mota horretakoa da. Geruza horretan materia organikoa nahiko egonkor mantentzen da; izan ere, usteltze prozesuak askoz ere motelagoak dira.

Irudia: Alaskako permafrostean izoztutako gorpuetan 1918ko gripe pandemia eragin zuen birusaren arrastoak aurkitu zituzten eta, hortik, birusaren sekuentzia genetikoa lortu zuten Hultin eta Taubenbergerrek. (Argazkia: Walkerssk – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)

Brevig Missioneko triskantzatik lau urtetara, Johan Hultin jaio zen Stockholm hirian. Hogeita sei urte geroago, AEBra joan ostean, 1950. urtean, Hultin Iowako Unibertsitateko mikrobiologiako ikaslea zen. Ziurrenik ez zekien Brevig Mission non zegoen ere, baina, 1918ko gripe pandemiari buruzko hitzaldi batean, aditu bati entzun zion esaten norbaitek izoztutako iparraldeko lurretara bidaiatu beharko lukeela bertan gripez hildako gorpu izoztuak aztertzeko. Agian, izoztutako gorpu horietan birusaren arrastoak bere horretan egongo ziren oraindik. Aukera oso txikia bazegoen ere, nonbait egotekotan, bertan egongo zen birus madarikatua.

Hultinek bere doktorego-tesia izango zenaren gaiarekin topo egin zuen: 1918ko birusa aurkitzea, berreskuratzea eta aztertzea. Horrela, birusaren jatorria ezagutzea posible izango zen eta baita hain hilgarria izateko arrazoiak ezagutzea ere. Johan gaztea Alaskara bidaiatzeko prestatzen hasi zen eta informazioa biltzen hasi zen: hemerotekak aztertu zituen, garaiko datuak, eskualdearen informazio paleontologikoa eta abar, kokagune posibleak aurkitzeko. 1918an Alaskan kokatuta zeuden misioekin harremanetan jarri zen eta, azkenean, bilaketa luze horren emaitza gisa, berarentzat interesgarriak ziren hiru gune aurkitu zituen: 1918ko gripearen ondorioz heriotza asko gertatu ziren hiru kokagune. Agian, izoztutako permafrostean oraindik birusaren arrastoak aurkitzea posible izango zen.

Hiru kokaguneetatik bat erreka baten ondoan zegoen eta bestea itsasoaren ondoan. Urak lurrazala desizozten zuenez, ez zegoen aukerarik bertan birusaren arrastoak topatzeko. Hala ere, Hultinek azken itxaropena zuen hirugarren kokagunearekin: Brevig Mission, hain zuzen ere. Johanek jakin bazekien 1918ko pandemiaren ondorioz hil ziren 72 pertsonen gorpuak hobi komun batean zeudela eta lekua bi gurutzerekin markatuta zegoela. Hala ere, lehen bidaia hartan ezinezkoa izan zen indusketa lanekin hastea, neguko baldintza gogorrengatik.

Gorpuak hilobitik ateratzeko baimenak lortu ostean, 1951ko ekainean bertara itzuli zen Hultin. Orduan bai, izoztutako lurraren azpian, 2 metroko sakoneran, lehen gorpuak aurkitu zituzten eta bost Inuiten biriketatik laginak hartu zituen espedizioko patologoak. Bertan, 1918ko gripe pandemia eragin zuen birusaren arrastoak aurkitzea espero zuten permafrostean. Laginekin Iowako Unibertsitateko laborategietara itzuli ziren eta bertan laginetatik birusak hazten saiatu ziren. Ernaldutako arrautzetan kultiboak egin zituzten eta hudoak birusarekin kutsatzen saiatu ziren, baina, ez zuten arrakastarik lortu. Hartutako lagin guztiak ez ziren baliagarriak izan. Hogeita hamar urtez lo egon zen birusa esnatzea ezinezkoa izan zen. Hultinek Brevigeko eskimalei zin egin zien ez zuela birusa berpiztuko eta, azkenean, horrela izan zen.

1918ko gripe pandemiaren jatorriak aztertzen jarraitzeko aukera horrela itxi zen. Pandemiak garai hartan sortu zuen kezka oso handia zen; izan ere, ez da ahaztu behar bere hilkortasun tasa izugarria izan zela. Lehen Mundu Gerran 21 milioi lagun hil ziren lau urtetan. Gripearen kausaz heriotza horiek lau hilabetetan gertatu ziren eta 1920ko udan desagertu zen arte, 50-100 milioi hildako eragin zituela jotzen da. Hultinen ikerketa-lerroa oso konplexua zen garai hartan eta, ez da ahaztu behar, DNAren helize bikoitzaren egitura, adibidez, oraindik ez zela ezagutzen. Johan Hultin guztiz etsita gelditu zen bere esperimentuen porrotaren ondorioz eta bere doktorego-tesiaren norabidea aldatu zuen, mikrobiologiaren beste esparru batzuetan lan egiten hasi zelarik.

Guzti hori gertatzen zen bitartean, Jeffery Taubenberger birologoa jaio ere ez zen egin; 1961. urtera arte ez baitzuen mundua ezagutu. Alabaina, 1980ko hamarkadarako Taubenberger birologo eta patologo amerikarrak jada bere ikerketa-lerroak ondo definituta zituen. Hamarkada horretan, Jeffery birus hilgarrien bila zebilen eta tartean, 1957 eta 1968an hildako ugari eragin zituen gripe asiarraren jatorriaren bila ari zen. 1996an Taubenberger gripe asiarraren eta 1918ko gripearen arteko loturak ikertzen ari zen. Taubenbergerren ikerketa-lerro nagusietako bat zen biktimetatik birusen informazio genetikoa lortzea eta AEBtako Indar Armatuen Patologia Institutuan Espainiako gripeaz hildako 100 gaixoen autopsiak aurkitu zituen eta horietako 70en ehunak oraindik gordeta zeudela jakin zuen. Historia klinikoak aztertuta eta analisi histologikoen ondoren, 13 lagin erabilgarri lortu zituen birusaren sekuentziazio partziala egiteko. Ikerketa horien ondorioak ziren Science aldizkarian argitaratu zituen 1997an. Hain zuen ere, Jefferyk 1918ko birusaren sekuentzia genetikoaren zati bat argitaratu zuen eta Hultin Taubenbergerrekin harremanetan jarri zen berehala. Ikertzaile taldeak emaitza interesgarriak lortu zituen, baina, jakin bazekiten lagin horietatik ezinezkoa izango zela birusaren sekuentzia genetiko osoa lortzea. Ezinbestez, Taubenbergerren ikerketa amaitu gabe geldituko zen.

Alabaina, 50eko hamarkadan guztiz etsita gelditu zen zientzialari hark, Johan Hultinek, Science aldizkariko artikulu hori irakurri zuen. Berrogei urte baino gehiago pasa behar izan ziren arren, Hultinek oraindik itxaropena zuen bere ikerketa amaitu ahal izateko. Esan eta egin. Hultinek Jeffery Taubenberger birologoak idatzitako lana irakurri zuenean berarekin harremanetan jarri zen eta handik gutxira, Brevigen zeuden biak. Pauso hori emateko Taubenbergerrek tresna oso garrantzitsu bat izan zuen eskura, PCR teknika, hain zuzen ere. Hultinek ezin izan zuen teknika hori bere ikerketetan erabili, jakina, 1980ko hamarkadara arte ez baitzen asmatu.

Edozein kasutan, Hultin eta Taubenberger Brevigera joan ziren eta berriro gorpuak aztertzeko asmoz. Diotenez, biztanle batzuk oraindik gogoratzen ziren bost hamarkada lehenago Hultin bertan egon zela leku berean indusketak egiten. Berriro ere gorpuak hilobietatik ateratzeko baimenak lortu ondoren, Lucy izenez ezagutzen den 30 urte inguruko emakume gizen baten laginak hartu zituzten. Antza, gantzak deskonposiziotik babestu zituen birikak eta, bertan, nahiko material aurkitu zuten 1918ko birusaren sekuentzia genetiko osoa lortzeko. Harrigarria badirudi ere, zazpi hamarkada baino gehiagoz Lucyren biriketan oraindik birusaren arrastoak zeuden eta arrasto horietarik 1918ko gripea eragin zuen birusaren sekuentzia genetiko osoa lortu zuten. Lan mardula izan zen, bederatzi urtez egon baitziren lanean lagin horiekin emaitzak lortu eta argitaratu zituzten arte. 2005. urtean, 1918an Lehen Mundu Gerrak baino hildako gehiago eragin zituen gripearen birusaren sekuentzia genetiko guztia lortu zen. Hultinei esker, Taubenbergerrek 1918ko gripearen birusa berpiztea lortu zuen eta Nature eta Science aldizkarietan argitaratu zituen emaitzak.

Zientziaren bideak sarritan oso korapilatsuak eta luzeak dira, baina, Espainiako gripea eragin zuen birusaren analisi honek erakusten du zein garrantzitsua den zientziaren komunikazioa. Hultin eta Taubenberger ez baziren harremanetan jarri, ziurrenik ez zen lortuko 1918ko birusaren sekuentzia genetikoa. Beste zenbait kasutan, aurrerapen zientifikoak nola lotzen diren ere ikustea miresgarria da. Hultinek 1950eko hamarkadan ez zuen lortu bere doktore-tesiaren gaiarekin jarraitzea oraindik asmatu gabe zegoen teknika bat, PCRa, beharrezkoa zelako arrakasta izateko. Hala ere, irmo eutsi zion bere hipotesiari eta azkenean, lortu zuen bere ikerketari amaiera ematea.

Egindako lan horiei esker jakin dugu, adibidez, 1918ko gripearen birusa hegaztietatik pasa zela gizakietara, gripe arrunta baino 50 aldiz kutsakorragoa izan zela eta laborategian inokulatutako arratoi guztiak hiltzen dituela astebeteko epean. 2002. urtean, Johan Hultinek esan zuen guztiz ziurra zela beste pandemia bat iritsiko zela, baina, ezinezkoa zela aurresatea noiz iritsiko zen. Horren aurrean nola presta gintezkeen galdetzen zuen Hultinek. Bada, erantzuna Hultin berak ere bazekien: ikertuz.

Informazio gehiago:

• María Valeiro (2007). Un viaje a Alaska en busca de las raíces de la gripe española. Elmundo.es, 2007ko uztailaren 3a.
• Manuel Peinado Lorca (2020). El virus que surgió del frío. The Conversation, 2020ko martxoaren 19a.
• Douglas Jordan (2019). The deadliest flu. Centers for Disease Control and Prevention, 2019ko abenduaren 17a.

Erreferentzia bibliografikoa:

Taubenberger, J.K., Hultin, J.V., Morens, D.M. (2007). Discovery and characterization of the 1918 pandemic influenza virus in historical context. Antiviral Therapy, 12(4 Pt B), 581-591. DOI: 10.1056/NEJMra0904322.

Egileaz:

Josu Lopez-Gazpio (@Josu_lg) Kimikan doktorea, irakaslea eta zientzia dibulgatzailea da. Tolosaldeko Atarian Zientziaren Talaia atalean idazten du eta UEUko Kimika sailburua da.

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Tocó el séptimo Ángel… Entonces sonaron en el cielo fuertes voces que decían: «Ha llegado el reinado sobre el mundo de nuestro Señor y de su Cristo; y reinará por los siglos de los siglos.» Y los veinticuatro Ancianos que estaban sentados en sus tronos delante de Dios, se postraron rostro en tierra y adoraron a Dios diciendo: «Te damos gracias, Señor Dios Todopoderoso, «Aquel que es y que era» porque has asumido tu inmenso poder para establecer tu reinado.

Juan de Patmos (siglo I e.c.) Apocalipsis 11: 15-17.

Foto: Rene Böhmer /  Unsplash

¿Es concebible que la función que representan hoy las divinidades en nuestras sociedades pueda ser ejercida por alguna otra entidad? Si hay algo que pueda suplantar ese papel, creo que ese “algo” es la Inteligencia Artificial.

No es tarea fácil definir “inteligencia artificial”, por la sencilla razón de que no lo es definir “inteligencia”. Nos conformaremos, por tanto, con considerar que inteligencia artificial es aquel artefacto -material o virtual- que despliega capacidades y destrezas tales que sería considerado inteligente si las desplegara una persona. Ahora bien, si pensamos que la inteligencia artificial podría llegar a sustituir a Dios en nuestras mentes, su capacidad debería ser muy superior a la humana. Y sería bajo ese supuesto que podría convertirse en una amenaza para la humanidad. La amenaza sería mayor, incluso, si se desalinease de los valores y prioridades de los seres humanos.

No hay acuerdo entre los expertos acerca de la probabilidad de que un riesgo tal pueda llegar a materializarse, pero hay figuras muy relevantes en ese campo que así lo creen. Aunque también es cierto que se trata de algo cuya eventualidad no se considera verosímil en unos pocos años, aunque sí en unas décadas. En otras palabras: queda mucho tiempo por delante para que tal cosa ocurra.

Según los especialistas, el riesgo empezaría a convertirse en una amenaza muy cierta en el momento en que se combinasen el llamado “aprendizaje profundo” con el aprendizaje por refuerzo -mediante recompensa o castigo-, lo que podría resultar de la utilización de lo que se denomina una “función de recompensa”.

Las posibilidades de que una Inteligencia Artificial llegase a representar un riesgo existencial aumentarían si la “función de recompensa” no incluyese valores ampliamente compartidos por los seres humanos, y si sus creadores los sustituyesen por valores acordes a sus propios intereses. Bajo esas condiciones, un sistema suficientemente inteligente podría resistirse a aceptar reformular en algún momento su función de recompensa, por lo que operaría de acuerdo con los intereses que hubiesen especificado sus creadores.

Por otro lado, para poder adquirir el control y desvincularse del que pudieren ejercer sobre él seres humanos, el sistema no necesitaría actuar en el mundo físico; le bastaría con hacerlo en el virtual, mediante textos, sonidos e imágenes. Y progresaría de modo similar a como lo ha hecho la capacidad humana, adquiriendo volúmenes crecientes de recursos. Estamos muy lejos -eso dicen- de una situación tal, pero no es tan difícil imaginar cómo operaría esa Inteligencia Artificial, si pensamos en los vídeos en los que se nos presenta la imagen de una persona conocida por todo el mundo haciendo afirmaciones absurdas, pero haciéndolas con su propia voz. O si pensamos en la facilidad con la que bulos e informaciones tendenciosas se expanden y reciben total credibilidad por parte de amplios sectores de población.

La Inteligencia Artificial no tendría por qué acabar físicamente con la humanidad, pero sí podría reducirla a un estado de postración tal que perdiera todas sus posibilidades de optar por diferentes futuros. Toby Ord atribuye a este riesgo una probabilidad de una entre diez de materializarse en los próximos cien años.

 

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 El séptimo ángel se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Irati Diez Virto

Asteon zientzia begi-bistan igandeetako gehigarria da. Astean zehar sarean zientzia euskaraz jorratu duten artikuluak biltzen ditugu. Begi-bistan duguna jaso eta laburbiltzea da gure helburua.

Ingurumena

Pirinioetan ere airean mikroplastikoak daudela baieztatu du zientzialari talde batek. Pic du Midi de Bigorre mendiaren gailurrean dagoen behatoki astronomiko eta meteorologikoan egin zuten azterketa, 2017ko udan, ekainaren 23tik urriaren 23ra. Datuak Nature aldizkarian argitaratu dituzte. Emaitzen arabera, 0,09 eta 0,66 mikroplastiko partikula artean topatu dituzte metro kubo bakoitzeko. Kontzentrazio handiagoak atzematen dira beste leku askotan noski, baina datuek erakusten dute mikroplastikoak libre barreiatzeko gaitasun handia dutela. Ikertzaileek uste dutenez, gailurretan topaturiko mikroplastikoak ozeano Atlantikotik, Afrikatik eta Ipar Amerikatik datoz. Edu Lartzangurenek azaldu du Berrian: Amaitu da aire garbia Pirinioetan.

Biologia

ICES Itsasoa Esploratzeko Nazioarteko Kontseiluaren arabera, 2022rako antxoa kuota aurtengoaren berbera izatea komeni da. Erakunde horrek eginiko azterketetan oinarrituta erabakitzen du Europako Batzordeak arrain espezie bakoitzeko ze proportzio arrantzatu daiteken; Antxoaren kasuan, 33.000 tonako kuota jarri zuen iaz Kantauri itsasorako eta Bizkaiko golkorako eta, dirudienez, kuota berari eutsiko dio aurten ere. Kopuru hori da, hain zuzen ere, eremu horretarako arrantzatu daiteken gehienekoa. Azalpen guztiak Berrian: Antxoaren kuotari eustea gomendatu dute txosten zientifikoan. Honen harira, Zientzia Kaieran antxoaren biomasan eragiten duten faktoreen azterketa irakur daiteke. Antxoa europarra mundu mailako hirugarren espezie arrantzatuena da, eta haien populazioaren egoera kontutan izatea garrantzitsua da populazioen biziraupena bermatzeko. Populazioaren dinamikarako erreklutamendua garrantzitsua da, hau da, urtero helduen taldera gehitzen diren indibiduo kopurua. Prozesu honetan antxoaren elikadurak du garrantzi handia, zooplanktonaren eskuragarritasunak, hain zuzen. Harraparitzak, arrantzak eta gaixotasunek ere eragin nabaria dute antxoaren biomasan.

Genetika

Neolitoko familia zabal baten bost belaunaldi identifikatu dituzte Ingalaterra hego-mendebaldean, hobiratutako gizakien DNA aztertuta. Guztira, familia bereko 27 senide biologiko identifikatu dituzte, duela 5.700 urte inguru bizi izan zirenak. Iñigo Olalde EHUko ikertzaileak parte hartu du aurkikuntzan eta Nature aldizkarian argitaratu dituzte emaitzak. Zuhaitz genealogikoaren burua gizon bat da, eta gizon honek lau emakumerekin izan zituen seme-alabak. Ikerketak, zuhaitz genealogikoa osatzeaz gain, senidetasunak hildakoak ehorzteko orduan zuen garrantzia erakutsi du. Ikusi dutenez, aita-lerroak ematen zuen bertan hobiratzeko eskubidea eta komunitateko emakumeak, ugaltzeko adina zutenean, beste komunitate batzuetara joaten ziren, beste komunitate batzuetako gizonekin ugaltzera. Hau da, emakumeen exogamia praktikatzen zuten eta beraz, emakume horiek beste komunitate horietako gizonekin hobiratzen zituzten. Berri hau Alean irakur daiteke, eta baita Berriako “Zuhaitz genealogiko zaharrena” eta “Zuhaitz genealogiko zaharrena osatu dute” artikuluetan.

Genetika helburu askorekin erabil daiteke gaur egun, baina bereziki eragin handia du osasun-arloan erabiltzen den genetikak. Badakigu gaixotasun batzuetan ehunaka gene-aldaerek eragiten dutela. Horregatik, pertsona batek dituen gene-aldaerak kontuan hartuta, gaixotasun jakin bat izateko arriskua kalkula daiteke. Kalkulu horri arrisku poligenikoaren balioa –ingelesez, polygenic risk score– esaten zaio. Argi dago informazio hori jakiteak onura asko ekar ditzakeela, baina baditu bere arriskuak ere. Alde batetik, gene-informazioa soilik erabiltzeak positibo faltsuen eragina handitzen du, hau da, pertsona bat arrisku handikoa bezala sailkatzea halakoa ez denean. Bestetik, pazienteari informazioa ondo helarazten ez jakitea ere arriskutsua izan daiteke, balio horren ziurgabetasuna eta informazio hori gomendio egokiekin batera ez badoa. Koldo Garciak azaltzen du Zientzia Kaieran: Gene-informazioa jardunbide klinikoan erabiltzen.

Osasuna

Osasunaren Mundu Erakundearen (OME) arabera, osasuna ez da gaixotasunik edo minik ez izatea soilik, erabateko ongizate fisiko, mental eta sozialeko egoera bat baizik, eta ariketa fisikoak garrantzia du ongizate honetan. Erakunde honek argitu duenez, jarduera fisiko erregular eta konstanteak bizi zikloaren etapa guztietan ditu eragin positiboak, baita zahartzaroan ere. Honen harira, UPV/EHUko Medikuntza eta Erizaintza Fakultateko Fisiologia Saileko AgeingOn ikertaldea adinekoen hauskortasunari aurre egiteko hainbat tresna eta estrategia garatzen dihardu. Tresna hauetako bat, egoitzetan adinekoei zuzendutako ariketa fisiko indibidual eta progresiboko programa berri bat diseinatzea izan zen. Ikusi zutenez, programa honetan parte hartu zuten pertsonek gaitasun funtzionala hobetzea lortu zuten, maila fisikoan eta baita kognitiboan ere; eta are garrantzitsuagoa dena, beren bizi kalitatea eta ongizatea hobetu zituzten. Maria Larumbek azaltzen du Zientzia Kaieran: Osasuntsu zahartzea, ariketa fisikoari esker.

Astronomia

Aste honetan Elhuyar aldizkarian, Berrian 2021eko abenduan argitaratutako artikulu bat berreskuratu du Ana Galarragak, Maitasun-uhinak eta tardigradoak estralurtarrentzat. 1977an jaurtitako bi zunda, Voyager zundak, espaziotik bidaiatzen dabiltza, estralurtarrak topatzeko helburuarekin eta, topatuz gero, haiekin komunikatzeko intentzioarekin. Zunda hauetako bakoitzaren barnean Lurrari eta lurtarroi buruzko informazio esanguratsua sartu zuten, kobrezko disko urreztatu banatan. Lurreko bizidunen dibertsitate biologikoa eta kulturala erakusteko asmoz, besteak beste, 118 argazki eta 90 minutuko audio bat sartu zituzten, soinu natural eta artifizialekin, garai eta kultura desberdinetako musikarekin, agurrak 55 hizkuntzatan, eta baleen hizkuntzaren lagin bat. Orain, egitasmo bat dago tardigradoak ere izarrarteko espaziora bidaltzeko.

Ana Galarragak Elhuyar aldizkarian azaldu duenez, James Webb espazio-teleskopioa (JWST) prest dago espaziora joateko. Teleskopio honen helburua sortu ziren lehen izarrak eta galaxiak hautematea izango da. Bere lana ongi betetzeko ordea, lehenik, jaurti, eta gero, bere lekura onik iritsi beharko du. Pausu kritikoena, hala ere, ezkutu termikoa edo parasola zabaltzea izango da. Horrek teleskopioa Eguzkiaren argitik eta erradiaziotik babestuko du; parasolaren kanpoaldea 85 ºC-tan egongo den bitartean, barrukoa -233 ºC-tan egongo da. Izan ere, Webb infragorri-teleskopio bat da, eta objektu oso hotzak hautemango ditu. Beraz, beroarekiko oso sentikorra da. Jaurti eta seigarren hilabetera hasiko da lan zientifikoarekin.

Soziologia

Faktore fisiologiez gain, faktore sozialek ere eragiten dute emakumeek bularra emateari goizegi uztea. Early Human Development aldizkarian argitaratutako ikerketa baten arabera, faktore sozialak dira edoskitze luzeak gehien eragozten dituzten faktoreak. Faktore esanguratsu bat, adibidez, jendaurrean bularra ematen deseroso sentitzea da, eta baita jaioberriei txupetea ematea ere. Bestalde, edoskitze luzeak atzerritarra izatearekin, haurrak amaren ohean lo egitearekin eta amak ikasketa-maila altua izatearekin erlazionatu dira. Ikertzaileek adierazi dute funtsezkoa dela gizarte guztietan amagandiko edoskitzea sustatzea eta baita baldintzapen sozialak murrizteko urratsak ematea ere. Datuak Elhuyar aldizkarian.

Juanma Gallegok erritualek pertsonengan duten eraginaren inguruan idatzi du Zientzia Kaieran. Erritualak aldez aurretik definitutako jardueren errepikapenak dira, sinbolismo handiagoa duen zerbaiten parte direnak. Erritualek antolaketa behar dute, bai eta denbora, esfortzua, eta askotariko baliabideak. Izaera honegatik, beraz, erritualak egiteko prest dauden pertsonen artean atxikimendua sortzen da, eta kanpoan uzten ditu atxikimendu hori erakusteko gai ez direnak. Gai honen inguruko berrikuspen artikulu bat argitaratu da Current Opinion in Psychology aldizkarian, eta bertan azaldu dutenez, erritualek pertsonek taldearekiko duten konpromisoa indartzeaz aparte, ondorio psikologikoak ere badituzte.

Teknologia

Aste honetan Zientzia Kaieran, Mirari Antxustegiri egin diote elkarrizketa. Mirari Antxustegi UPV/EHUko BioRP Biobirfindegietako Prozesuen taldeko kidea da hondakinen berrerabilpenari buruz ikertzen du. Nekazaritza-, basogintza- edo industria-prozesuetako hondakin asko lignozelulosaz osatuta daude eta osagai hau munduko iturri organikorik merkeena, ugariena eta berriztagarriena da. Horregatik, erregaiak, energia eta produktu kimikoak ekoizten dira hondakin biomasatik abiatuta biobirfindegi prozesuen bidez. UPV/EHUko BioRP Biobirfindegietako Prozesuen taldean prozesu termokimikoak erabiltzen dituzte, batez ere, hauek jasangarriagoak izateko helburuarekin.

Egileaz:

Irati Diez Virto Biologian graduatu zen UPV/EHUn eta unibertsitate bereko Kultura Zientifikoko Katedrako kolaboratzailea da.

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