Agrégateur de flux

Arantxa Bodego Bizkaiko Golkoaren kokapenak eta formak eta Pirinio mendilerroaren izaerak jatorri bera dute, eta azken berrogei urteetan hau ulertzeko ikerketak egin dira. Biak dira plaka-tektonikaren ondorio, zehazki, Iberiar eta Eurasiar plaken artean gertatutako mugimenduaren ondorio. Duela ehunka milioi urte gertatzen ari den Atlantiar ozeanoaren irekitzeak lurrazal ozeaniko berria sortarazten du gandor erdi-ozeanikoan –ozeanoaren erdian kokatuta dagoen arroka magmatikoz eratutako mendilerroan-. Kretazeoan zehar (145-65 Ma) gandor honen adar bat ekialderantz irekitzen hasi zen -gerora Bizkaiko Golkoa izango dena- lurrazal ozeanikoa Asturiasko kostalde pareraino iristen delarik.

Lurrazal ozeanikoa sortu ez arren, Iberia eta Eurasiaren arteko urruntzeak, bi plaken artean itsaso bat ezartzea ahalbidetu zuen eta rift motako hainbat arro sedimentario sortu zituen Triasiar garaitik (250 Ma) Kretazeo bitartean (65 Ma). Kretazeo amaieran bi plaken hurbiltzeak arro sedimentario hauetan metatutako materialak tolestu, failatu eta itsas mailaren gainetik azaleratuko ditu eta ondorioz Pirinio mendilerroa sortuko da (1. irudia).

1. irudia: Pirinioetako mendiak (Argazkia: Coline Buch / Flickr – CC BY-NC-SA 2.0 lizentziapean)

Pirinioen zein Bizkaiko Golkoaren jatorria bat izanik, batean zein bestean egiten diren ikerketek bien jatorria ulertzeko balio dute. Irekiera prozesua ulertzeko lurrazal ozeanikoan erregistratzen diren bandeatu magnetikoak (gandor erdi-ozeanikoarekiko paraleloan kokatuta, lurrazala sortzerakoan lurraren eremu magnetikoa erregistratzen duten banda sistema) eta aipatutako arro sedimentarioetan metatutako arrokak aztertzen dira. Bandeatu magnetikoak ikertzeko Bizkaiko Golkoko eta Atlantiar ozeanoko itsas hondoak metodo geofisikoen bidez aztertzen dira; bertako arrokak berriz, zundaketen bidez lortzen dira. Gainazaleko (kontinenteko) azterketak geofisikaz eta arroken azterketa zuzenaz egiten dira Pirinio mendilerroa eratzen duten arroetan (Euskokantauriar arroan, adibidez).

Kretazeo amaieran eta Paleogenoan zehar Alpetar orogeniak, Pirinio mendilerroa sortu zuen, eta hori dela eta, Kretazeoko irekitze fasea ikertu ahal izateko, materialen jatorria aztertu eta ulertu behar da. Era berean, egun mendilerro horrek duen egitura tektonikoa aztertu beharko da, metatzerakoan zuten kokapena eta egiturak ezagutu ahal izateko.

Oso eztabaidatuak izan dira Iberia-Eurasia plaken arteko irekieraren kantitate eta iraupenak, zein euren arteko mugen izaerak, eta egun ere, geologoen artean ez da adostasun osorik lortu. Izan ere, desberdin interpretatzen dituzte batzuek eta besteek Ipar Atlantiar ozeanoan eta Bizkaiko Golkoan 126 -118.5 Ma adin bitarteko itsaspeko anomalia magnetikoak, hau da, lurraren eremu magnetikoaren aldaketen erregistroa. Gandor erdi-ozeanikoetan sortutako anomalia magnetikoak isokronatzat hartzen dira (adin bereko gainazalak kontsideratzen dira), lurrazal ozeaniko sortu berriaren hozketa prozesuak lurraren eremu magnetikoan gertatzen diren aldaketak erregistratzen baititu (eta hauek, geologikoki, istant batean gertatzen dira). (2. irudia)

2. irudia: Atlantiar ozeanoko lurrazal ozeanikoaren adin-mapa. Gandor erdi-ozeanikoetan lurrazal ozeaniko berria sortzen denez, bertan adin gazteenak erregistratzen dira, irudian gorriz, eta simetrikoki alboetara, adin zaharragoak (Iturria: AEBko Ozeano eta Atmosferaren Administrazio Nazionala / Wikimedia Commons – jabego publikoko argazkia)

Arazoa ondorengoa da: Bizkaiko Golkoaren irekiera ikertzeko erabilitako anomalia magnetiko batzuk ez dira lurrazal ozeanikoko eremuetan aurkitzen, eta ondorioz, ikertzaileek anomalia hauen izaera eta jatorria zalantzan jartzen hasi dira azken urteetan. Ikertzaile batzuen arabera, anomalia hauek ez lirateke lurraren eremu magnetikoaren aldaketen ondorioz sortuak izango eta beraz, ezin erabil daitezke isokrona gisa (iraupen berdineko tarteetan egiten diren mugimenduak). Hau horrela, anomalia magnetikoen izaeraren interpretazio anitzak erabiliz, Kretazeo garairako, Bizkaiko Golkoa-Pirinioen irekitzea gertatu zenean, Iberiar plakaren kokapena ezberdina da.

Kontutan hartuta interpretazio ezberdin edo okerren ondorioz irekitze prozesuaren hasieran Iberiar plakaren kokapena bestelakoa izango litzatekeela eta baita, egungo bere kokapena ezagututa, irekitze eta ixte prozesua azaltzeko proposatu diren ereduak, hiru talde nagusitan multzoka daitezke. (3. irudia)

3. irudia: Kretazeo garaian Iberiar plakak jasan zuen mugimendua azaltzen duten eskemak, hiru taldetan multzokatuta. Anomalia magnetikoen interpretazio ezberdina dela eta, Kretazeo garairako Iberiar plakaren kokapena ez dator bat hainbat autoreen arabera (Ilustrazioa: Arantxa Bodego)

A. Iberiaren errotazioak sortutako “goraize” irekiera eredua

Eredu honen arabera (irudiko A eredua) bi plakak elkarrengandik ~200-500 km aldendu ziren Kretazeoko irekitze prozesuan zehar, Iberiar plakak bere baitan kokatutako errotazio-ardatz bertikal batekiko ~35º biratzen duelako erlojuaren orratzen kontrako noranzkoan. Modelo honen arabera, Iberiar plakaren desplazamendu-abiadura handia izan beharko zen, orogenia alpetarra gertatu zenerako, aipaturiko distantzian Europatik aldendu eta berriz gerturatzeko.

B. Eurasia-Iberia mugan zehar urratze senestro bidezko irekiera modeloa

Plaken arteko aldentzea Kretazeo garaian gertatu zen Iberiar plakaren ekialderanzko mugimendu erlatiboak -mugimendu senestroak- eraginda (irudiko B modeloa). Translazio honek Iberiar plaka urratze faila handi batean zehar ~300-500 km desplazatzea eragiten du, eta faila hau bi plaken arteko mugatzat hartzen dugu.

Faila hau gaur egungo Ipar-Pirinioetako failan zehar kokatuko litzateke. Dena dela, faila honen gaurko jarraipena ez da guztiz argia (ez landan, ez metodo geofisikoen bitartez) eta plaken arteko mugatzat jotzeak ikertzaileen artean desadostasuna sortzen du.

C. Lurrazalaren hiper-estentsioaren modeloa

Azken hamarkadan egile batzuek datu geofisiko, tektoniko eta sedimentologiko berriak plazaratu dituzte. Bertan, lurrazalaren muturreko estentsioa (hiper-estentsioa) justifikatu dute (irudiko C modeloa). Estentsio hau angelu handiko failen bidez gertatzen da, lurrazal kontinental guztia zeharkatu ondoren, eta sakonean horizontal jartzen direlarik, mantura iristeraino.

Bizkaiko Golko-Pirinioetan identifikatu diren mota honetako failak ekialde-mendebalde norabidean luzatzen dira, eta hauek baliatuz ipar-hego mugimendu dibergenteen (edo aldentze mugimenduen) ondorioz golkoaren irekiera gertatu zen eta bi plakak elkarrengandik urrundu ziren. Modelo honen arabera, Iberiar plakak behe Albiar arte (126 Ma), hego-ekialderanzko desplazamendua jasaten du, eta ondoren hegoalderantz mugitzen da, Campaniar estaia arte (83.5 Ma).

Eredu honetan gauza garrantzitsuena da: lurrazala muturreraino mehetzen da mantuko arrokak itsas hondoan azaleratu edo arro sedimentarioaren sedimentuekin kontaktuan geratu arte. Hala ere, bi plaken arteko dibergentzia ez da nahikoa izan Kantauriar itsasoaren ekialdean eta Pirinioetan zehar gandor ozeaniko berria sortzeko (Asturiasko kostaldetik mendebalderantz bakarrik sortu baitzen). Modelo honen arabera eztabaidagai diren anomalia magnetiko batzuk mantuko arroken alterazio prozesuen ondorioz sortutakoak dira, hau da, mantuko arrokak itsas hondora azaleratzerakoan sortutakoak, eta ez gandor erdi-ozeanikoetan sortutakoak; beraz, ezingo lirateke erabili eremu geomagnetikoaren inbertsioaren isokrona gisa (4. irudia).

4. irudia: Hiper-estentsioaren bidez lurrazal kontinentala mehetzen duen mekanismoaren eskema, zehar-ebakia. (Ilustrazioa: Arantxa Bodego)

Bada azken modelo bat ere, datu geofisikoetan bakarrik oinarritzen dena eta oso autore gutxik defendatzen dutena. Kasu honetan, Kretazeoan zehar Eurasiar eta Iberiar plaken aldentzea izan gabe, bien arteko konbergentzia (hurbiltzea) gertatu zela defendatzen da, beraz, Bizkaiko Golkoa eta Pirinioak subdukzio-ertza eta arku magmatikoak izango lirateke. Dena dela, ez da oraindik aurkeztu modelo hau aintzat hartzen duen landako datu geologikorik.

Modelo hauek guztiak joan den mendeko 70. hamarkadatik aurkeztu eta eztabaidatu dira, denborarekin berritu eta hobetuz datu geologiko eta geofisiko berrien bidez. Asko dira gai honen inguruan lanean diharduten ikerketa-taldeak Europako zein Espainiar Estatuko unibertsitateetan. Euskal Herriko Unibertsitateko (UPV/EHU) geologoek ere 90. hamarkadatik modelo baten edo bestearen alde artikulu zientifiko ugari argitaratu dituzte, asko erreferentziazko artikuluak bilakatu direlarik. Tamalez, gaur egun oraindik ere ez da lortu aipaturiko modeloetatik bakar batek ere ezagutzen diren datu geologiko eta geofisiko guztiak modu koherente batean interpretatzea. Eztabaida honen guztiaren erdian azken urteotan hiper-estentsioaren modeloak hautsak harrotu eta gaiaren eztabaidan iraultza bat ekarri du. Hala ere, oraingoz, diskusio zientifikoak bere horretan jarraituko duela dirudi. Euskal Herriko Unibertsitateko Geologia ataleko kideok lanean jarraituko dugu datu berriak plazaratuta eztabaida zientifiko hau argitzeko asmoz.

Gehiago jakiteko:

• Tugend, J., Manatschal, G., Kusznir, N.J. (2015). Spatial and temporal evolution of hyperextended rift systems: Implication for the nature, kinematics, and timing of the Iberian-European plate boundary. Geology, 43 (1), 15–18. DOI: https://doi.org/10.1130/G36072.1
• Barnett‐Moore, N., Hosseinpour, M., and Maus, S. ( 2016). Assessing discrepancies between previous plate kinematic models of Mesozoic Iberia and their constraints. Tectonics, 35, 1843– 1862. DOI:10.1002/2015TC004019
• Tavani, S., Bertok, C., Granado, P., Piana, F., Salas, R., Vigna, B., Muñoz, J. (2018). The Iberia-Eurasia plate boundary east of the Pyrenees. Earth-Science Reviews, 187, 314-337. DOI: 10.1016/j.earscirev.2018.10.008
• Apraiz, A. eta Bodego, A. (2015). Rift kontinentala: nola mehetu zen litosfera kontinentala Euskokantauriar arroan? A. Bodego, M. Mendia, A. Aranburu eta A. Apraiz (Edz.), Euskokantauriar arroko geologia (orr. 167-169). Bilbo: Euskal Herriko Unibertsitateko Argitalpen Zerbitzua.

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Egileaz: Arantxa Bodego Aldasoro irakaslea eta ikertzailea da UPV/EHUko Zientzia eta Teknologia Fakultateko Estratigrafia eta Paleontologia Sailean.
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Otto. L’homme réécrit (Otto. El hombre reescrito, Éditions Delcourt, 2016) es una de las últimas novelas gráficas del guionista y dibujante Marc-Antoine Mathieu. Aunque ha sido traducida a otros idiomas, lamentablemente aun no se dispone de su versión en castellano. Esperemos que no tarde demasiado.

Portada de Otto. L’homme réécrit.

Como muchas de las propuestas de Mathieu, Otto contiene numerosas referencias matemáticas. En este caso la simetría y la teoría del caos conducen la trama de la historia,… historia que comienza en el museo Guggenheim Bilbao, «el museo-espejo de Bilbao», según Mathieu.

Estamos en la parte trasera del museo. Una gran multitud espera la actuación de Otto Spiegeli, un artista de fama mundial que realiza performances jugando con los reflejos de su cuerpo sobre diferentes espejos. A la izquierda se alza la bella araña Maman de Louise Bourgeois y, a la derecha, una escultura en forma de banda de Möbius flota sobre uno de los estanques del museo.

Parte trasera del Museo Guggenheim Bilbao. Imagen: Wikimedia Commons.

Otto observa su imagen sobre un gran espejo que manipula, gira y termina rompiendo al lanzarlo bruscamente sobre el suelo. Aunque el público le aplaude frenéticamente pensando que forma parte del espectáculo, Spiegel ha sentido durante un instante un profundo vacío que le ha inmovilizado. El artista decide dejar sus espectáculos durante una temporada.

Poco tiempo después, Otto se entera de que su madre y su padre han fallecido en un accidente de tráfico. Dejan como legado a su hijo su vieja casa y un gran baúl abandonado en el desván. El cofre contiene cuadernos, notas, dibujos, documentos fotográficos, audios y videos. Todos ellos son detalles de los siete primeros años de la vida del artista. Cada día, cada hora, cada instante de la existencia de Otto había sido examinado y registrado sin que él lo supiera.

Otto decide encerrarse para leer, ver y escuchar todos aquellos apuntes y grabaciones. Piensa que toda esa información puede ayudarle a encontrarse a sí mismo, a reescribirse. Y empieza su especial indagación comenzando por el día 365 de su séptimo año de vida, es decir, investiga en sentido inverso. Cada día registrado de su vida le lleva el mismo tiempo de estudio. A lo largo de los años de inspección del contenido del baúl, Otto recuerda hechos banales, detalles insignificantes, todo está grabado. Trozos de tela de pijamas, hojas de árbol, fotografías anodinas le ayudan a recordar su infancia. Otto percibe nuevas verdades, pierde ilusiones, se aísla cada vez más en este obsesivo proceso de reescribirse… con un final inesperado.

La teoría del caos es uno de los temas que surgen a medida que Otto avanza en la indagación sobre su propia identidad. Mathieu alude en el texto una cita del ingeniero químico Julio Ottino: «La característica común de todos los sistemas complejos es que muestran organización sin que se aplique realmente ningún principio externo de organización. Del mismo modo, la extrema complejidad de organización del cerebro humano no posee ninguna instancia superior, no hay ningún homúnculo que lleve las riendas»ii. A medida que Otto reescribe su historia, va construyendo una gran red de relaciones entre los hechos, los actos y los pensamientos que extrae de ese enorme baúl. Año tras año, el protagonista conecta todas esas informaciones parciales y termina tejiendo una forma singular que recuerda, así se dice en la novela, a un atractor extraño. Otto piensa que ese conjunto esconde la realidad de su ser, su síntesis, su verdad… Esta forma «… solo le pertenecía a él, solo a él. Un especialista en teoría del caos podría haber determinado su dimensión exacta: algo entre la tercera y la cuarta dimensión…»iii.

Notas:

iSpiegel significa ‘espejo’ en alemán. Observar, además, que el nombre Otto es un palíndromo, una palabra obtenida por simetría especular.

ii Traducción del texto (en francés) que aparece en la novela gráfica.

iii Traducción del texto (en francés) que aparece en la novela gráfica. Recordemos que un atractor es un conjunto de valores numéricos hacia los cuales tiende un sistema dinámico cuando evoluciona. En los sistemas caóticos, pequeñas perturbaciones pueden llevar a cambios inesperados. A pesar del aparente azar involucrado, la dinámica del sistema caótico es determinista y tiende hacia estas complejas formas, los atractores extraños, que tienen dimensión de Hausdorff no entera; son objetos fractales.

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

El artículo Otto Spiegel, de la simetría a la teoría del caos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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2. Pál Turán: teoría de grafos y fábricas de ladrillos
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Juanma Gallego Montrealgo Protokoloak klorofluorokarbonoen ekoizpena debekatu zuen arren, azken urteetan gas horien isuri berriak atzeman dira. Zientzialari talde batek gas horien arrastoa jarraitu du, eta jatorri bat identifikatzeko gai izan dira: Txinaren ipar-ekialdea.

1. irudia: Hawaiiko Mauna Loa behatokian aurkitu dute CFC gasen beherapena moteldu dela eta orain mundu osoan zehar barreiatutako behatoki sare bati esker ikertzaileak gai izan dira isurien jatorria argitzeko. (Argazkia: NOAA).

Ilea urdintzen hasia dutenek ondo gogoratuko dituzte 1990eko hamarkadaren erdialdean udako euliak hiltzeko erabiltzen ziren intsektizida pote handi horietan pixkanaka agertzen hasi ziren hitzak: “CFCrik gabe”. Garai horren bueltan ere zabaltzen hasi ziren fosfatorik gabeko detergenteak, ingurumenari buruzko kezka zabaltzen zihoan heinean, enpresek ere haien produktuak olatu horretara egokitzeko beharra ikusten zuten seinale.

Ez zen kosmetika hutsa. Bi hamarkada lehenago hasia zen CFC gasen inguruko kezka, eta klorofluorokarbono hitza telebista albistegietan eta egunkarietan agertzen hasi ziren, Hego Poloan orain vintage kutsukoak iruditzen zaizkigun irudien bitartez marraztutako orban gorri batekin lagunduta. Hain izen luzea zuen zera horiek ozono geruza txikitzen ari ziren, eta hori ez zen batere dibertigarria izango, batez ere latitude horietatik gertuago bizi ziren lagunentzat. Jakina da ozono geruzak Eguzkitik datozen izpi ultramoreengandik babesten gaituela.

Bereziki kloroa da ozonoaren galeraren erantzule, eta CFC isuriak direla eta atmosferako kloro mailak bost aldiz handiagoak zirela kalkulatu zuten ikertzaileek. Kloroak kate-erreakzioa eragiten du atmosferan, eta atomo bakoitzak 100.000 ozono molekula apurtzeko gaitasuna du. Bereziki eraginkorra da tenperatura baxuetan, -43 gradu zentigradoen muga pasata. Horregatik ozono geruza Hego Poloaren inguruan hasi zen, bertan estratosfera -62 gradu zentigradoren bueltan dagoelako.

Pixkanaka gaia nazioarteko instituzioen agendan sartu zen, eta 1987an, CFC gasen arriskuaz ohartuta, 24 herrialdek Montrealgo Protokoloa sinatu zuten, mendearen amaierarako gas horien isuria erdira mugatzeko asmoarekin. Baina zientzia ebidentziak pilatuz zihoazen heinean, berehala ikusi zen helburu hori ez zela nahikoa, bueltarik gabeko kalteak ekidin nahi baziren bederen. Pixkanaka herrialde gehiago batu ziren akordiora, baina, ohi bezala, desadostasunak egon ziren garapen bidean zeuden herrialdeekin. Txinak eta beste hainbat herrialdek hamar urteko luzapena eskatu zuten, beti ere ordezko produktuei sarbide erraza eta merkea bermatzen bazitzaien. Halaxe egin zen eta, teorian, Nazio Batuetako herrialde gehienak akordioaren baitan daude gaur egun. Azkenean, luzapenaren amaierako urtea 2010 izan zen.

Haren arrakasta dela eta, Montrealgo Protokoloa akordio handietarako eredutzat jarri izan da, bereziki berotegi efektuko gasen isurien aferan. Aurrekoa ikusita, beraz, gaur egun ez dago CFC gasak ekoizten dituen herrialderik. Datuek, baina, ez dute hori esaten. Lehen alarmak iaz piztu ziren: 2018ko maiatzean, Mauna Loa behatokian (Hawaii, AEB) egindako neurketek ezustekoa eman zuten, orduan ikusi baitzen 2013. urtetik aurrera gas horien isuriak gora zihoazela berriz ere, bereziki ipar hemisferioan, atmosferan gas horien pilaketaren gutxitze erritmoak moteltzen hasiak zirelako.

Horien jatorria Asiaren ekialdean zeudela uste zen orduan, baina, garaiko datuekin, ezinezkoa izan zen kontua gehiago zehaztea. Askok berehala pentsatu zuten jatorria Txina izan behar zela, are gehiago kontuan izanda herrialdek duen gihar industriala eta ingurumen kontuetan Txinako agintariek erakutsi ohi duten sekretismoa.

2. irudia: Gosan (Hego Korea) eta Hateruma (Japonia) behatokietan egiaztatu ahal izan dute Txinako ipar-ekialdean dagoela CFC-11 gasen isurien gorakada. (Irudia: Nature)

Datu gehiago eskuratzeari ekin zioten, eta orain eman dituzte emaitzak: Nature aldizkarian argitaratutako artikulu baten arabera, Txinan ozono geruzaren zuloaren eragile nagusi diren CFC gasen isuria mantentzen ari dira, modu ezkutuan. Zehazki, Shandong eta Hebei eskualdeetan lokalizatu dute gas horien jatorria, Txinaren ipar-ekialdean, baina Shanghain ere egiaztatu ahal izan dituzte isuri txikiagoak.

CFC-11 motako klorofluorokarbonoa da atzeman dutena. Zenbaki gordinei begira, 2008-2012 tartean 64.000 tona CFC-11 isuri dira mundu osoan, eta 2014-2017 tartean, berriz, 75.000-80.000 tona inguru. Beraz, eta teorian horien ekoizpena debekatuta egon arren, AGAGE Atmosferako Gasei buruzko Esperimentu Global Aurreratua izeneko esperimentuaren bitartez zientzialariek kalkulatu dute urtero 13.000 tona CFC-11 gas gehiago isuri direla munduan; ondorioztatu dutenez, horietatik 7.000 tona inguruk Txinan izan dute sorburua, modu ziurrean.

Azalpen bakarra

Oro har, isuri horien jatorria bereziki hozkailuen birziklapenean egindako akatsetan eta etxebizitzen eraisteetan dagoela uste dute, baina arrazoi horiek ez omen dute azaltzen Txinan horrenbeste isuri egon izana: horregatik uste dute produktu horren ekoizpen aktiboa dagoela bertan. Ezin izan dute zehaztu nondik etorri diren gainerako 6.000 tonak, baina iradoki dute Txinaren ekarpena are handiagoa izan daitekeela, kontuan izanda marjina handiarekin egin dituztela neurketak. Bigarren aukera moduan AGAGE sareak ondo monitorizatuta ez dituen eremuetan egon daitekeela gainerako gasi horien jatorria, hala nola Asian, Afrikan edo Hego Ameriketan.

Hain salaketa larria egin baino lehen, bestelako azalpenak bilatu dituzte. Hasierako galdera agerikoa izan da, are gehiago lur-sistemaren funtzionamendu konplexua ezagututa: posible litzateke isuri horien jatorria debekua hasi baino lehenagokoa izatea? Aukera hori aztertu dute, baina egoera azaltzeko orduan ez zaie baliagarria suertatu. “CFC-11 batez ere apar-eragile gisa erabili izan da. Horregatik, 2010 baino lehen eraikinetan edo hozkailuetan erabili izan ziren CFC-11 gasen kopuruei erreparatu genien, baina ikusi genuen kopuruak oso txikiak zirela duela gutxi izan den gorakada hau azaltzeko”, adierazi du prentsa ohar batean Bristolgo Unibertsitateko (Erresuma Batua) Matt Rigby kimikariak. Bestetik, egiaztatu dute ere isurien jatorria ez datorrela bat populazioaren banaketarekin, eta horrek ekoizpen aktiboaren ideia berretsi die.

Debekua jaso baino lehen, CFC-11 gasak material isolagarriak egiteko erabiltzen ziren. Bereziki poliuretanoaren apar-eragile gisa erabili izan da, horren bidez lortzen baita isolatze termiko bikaina den materiala, eta oso arina, gainera. Hozkailuetan ere erabiltzen zen, eta baita mota guztietako aerosoletan, produktuaren atomizazioa eragiteko. Eraikuntza izan da beste erabilpen arlo klasiko bat, eta, lehen ikusi dugun moduan, ikertzaileek uste dute bereziki eraikuntzan erabiltzen diren isolagarriak sortzeko ekoizten direla Txinako gasak.

Ikerketa aurrera eramateko, munduan barreiatutako neurgailuak baliatu dituzte, baina bilaketa fintzeko bereziki baliagarria izan zaie Hego Koreako eta Japoniako ikertzaileen laguntza, horiek eman dituztelako Gosan (Hego Korea) eta Hateruma (Japonia) estazioen datuak. Jasotako datu gordinak atmosferaren zirkulazioaren simulazioekin alderatu dituzte, ordenagailu bidez.

Montrealgo Protokoloa sinatu zen garaiko aurreikuspenen arabera, 2050. urterako konponduta beharko luke zuloak, baina, ikusten ari denez, XXI. mendeko mundu globalean arras zaila da behin-betiko erabakiak ezartzea leku guztietan. Hori dela eta, zientzialariak beldur dira berreskurapenerako kalkulatutako data hori atzeratuko ote den.

Erreferentzia bibliografikoa:

Rigby, M. et al., (2019). Increase in CFC-11 emissions from eastern China based on atmospheric observations. Nature, 569, 546–550. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1193-4

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

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Imagen: Pixabay

Es un hecho conocido que un peine electrificado puede recoger una pequeña hoja de papel [1]. Obviamente, la fuerza eléctrica sobre el papel debe exceder la fuerza gravitacional ejercida sobre el papel por la Tierra. Esta observación tan simple indica sin embargo algo importante: que las fuerzas eléctricas generalmente son más fuertes que las fuerzas gravitacionales.

Usando el mismo principio, la fuerza gravitacional sobre un objeto microscópicamente pequeño [2] se puede equilibrar con la fuerza eléctrica ejercida sobre el mismo objeto cuando éste tiene una carga eléctrica neta distinta de cero, aunque solo sea la carga más pequeña posible. Esta carga más pequeña posible es la que posee el electrón, uno de los constituyentes básicos de todos los átomos.

Si nos fijamos el hecho de que la fuerza gravitacional sobre un objeto pequeño pueda ser equilibrada por la fuerza eléctrica puede ser la base de un método para medir la carga del electrón. De hecho este fue el método fue empleado por primera vez por Robert A. Millikan en 1909 [3].

Esquema del experimento de Millikan. Fuente: Cassidy Physics Library

Supongamos que un pequeño cuerpo de masa m, por ejemplo, una pequeña gota de aceite, tiene una carga eléctrica neta negativa de magnitud q [4]. La gota de aceite cargada [5] se coloca en un campo eléctrico E [6] dirigido hacia abajo, con lo que se ejerce sobre ella una fuerza eléctrica hacia arriba Fel de magnitud qE. Por supuesto, también se ejerce sobre la gota una fuerza hacia abajo por la acción de la gravedad Fg de magnitud mg, donde g es la aceleración de la gravedad. La gotita de aceite se acelerará hacia arriba o hacia abajo dependiendo qué fuerza es mayor, si la fuerza eléctrica o la de la gravedad.

Al ajustar la magnitud de la intensidad del campo eléctrico E podemos conseguir que las dos fuerzas, elétrica y gravitatoria, sean exactamente iguales. ¿Qué sucede cuando las dos fuerzas que actúan sobre la caída están equilibradas? Recordemos que, por la primera ley de Newton del movimiento, para que un cuerpo cambie su estado de reposo o movimiento constante debe ejercerse sobre él una fuerza neta no nula. En este caso la resistencia del aire también tiene algo que decir, frenando la gota hasta que se pare. En el equilibrio de fuerzas la resultante neta es nula, por lo que la gota ni cae ni asciende, se queda suspendida en mitad del aire.

En esta situación se pueden realizar unos cálculos muy simples. Como Fel = Fg entonces qE = mg. De donde podemos calcular fácilmente la carga si conocemos E, m y g. Así, q = mg/E

De esta forma podemos encontrar en el laboratorio, como hizo Millikan, los distintos valores de carga que un pequeño objeto puede tener. Cuando hacemos esto, descubrimos un hecho notable: todas las posibles cargas libres mensurables en la naturaleza se componen de múltiplos enteros de una carga más pequeña [7]. Esta carga más pequeña posible es la magnitud de la carga en un electrón.

Al repetir el experimento muchas veces con una variedad de cargas muy pequeñas, podemos terminar encontrando un valor para laa carga en un electrón. Por convención, la carga de electrón está representada por el símbolo e.

En efecto, esto es lo que hizo Millikan. Obtuvo el valor de e = 1,6024·10-19 C [8] para la carga del electrón, y encontró que el signo de la carga en el electrón es negativo. Por lo tanto, cualquier carga q de un objeto se puede expresar como q = ne, donde n es el número total de cargas individuales, cada una de magnitud e. Por lo tanto, por ejemplo, en un culombio,1 C, hay exactamente 1/ 1,6024·10-19 electrones. Este valor concuerda con los resultados de muchos otros experimentos realizados desde entonces.

Ningún experimento ha puesto de manifiesto aun la existencia de una unidad de carga más pequeña que la del electrón en la materia ordinaria, de esa de la que están hechas las gotas de aceite.. Sin embargo, se ha descubierto que la mayoría de las que se creían partículas elementales como el protón y el neutrón están, de hecho, compuestas de entidades más pequeñas, conocidas como quarks, cada una de las cuales puede tener una carga de 2/3e o 1/3e. Pero los quarks no pueden existir de forma aislada, libre, por lo que la carga libre más pequeña que se puede observar en la materia ordinaria sigue siendo la carga del electrón, e.

Notas:

[1] Hablamos de ello extensamente aquí: Inducción electrostática.

[2] Microscópicamente pequeño y aun así todavía contiene varios miles de millones de átomos.

[3] Desde el punto de vista de la historia y la sociología de la ciencia este experimento es muy jugoso. La lectora interesada puede encontrar un magnífico resumen en G. Holton (1978) Subelectrons, Presuppositions, and the Millikan-Ehrenhaft Dispute Historical Studies in the Physical Sciences, 1978, vol 9, pp. 166–224. Se puede leer gratis en la página web.

[4] Millikan utilizó gotitas de aceite diminutas provenientes de un pulverizador. Las gotitas se cargan cuando se pulverizan de la misma manera que un peine se carga cuando se frota, por rozamiento. Se emplea aceite porque se evapora muy poco.

[5] El que lo está negativamente es una conclusión del experimento de Millikan, corraborando las observaciones realizadas con los rayos catódicos.

[6] Si necesitas repasar el concepto de campo eléctrico puedes leer Los conceptos de campo.

[7] También podríamos decir que la carga es una magnitud que está cuantizada y que el cuanto de carga es la carga del electrón. Podríamos, pero no lo diremos de esta forma exactamente por lo que decimos al final del texto. También al final explicamos por qué decimos libres.

[8] El último valor CODATA publicado (2014) refina esta cifra a −1,6021766208(98)·10−19 C. Para la inmensa mayoría de los cálculos 1,602· 10−19 C es más que suficiente.

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

El artículo La carga más pequeña se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Ley de la fuerza eléctrica (2): la magnitud de carga y la ley de Coulomb
2. La unidad de carga eléctrica
3. Campo magnético y cargas en movimiento

Josu Lopez-Gazpio Ez dira garai onak zientzialarientzat. Metodo zientifikoaren eta aurkikuntza zientifikoen lehen pausoa behaketak egitea dela jakina da. Naturari edo inguratzen gaituenari buruzko galderak egitea. Horretarako, ordea, zientzialariek zerbait zalantzan jartzeko astia izan behar dute. Jarraian, ikusitakoa azaltzeko, zalantzan jarritakoa argitzeko edo egindako galderei erantzuna emateko hipotesia planteatu eta esperimentuak egiten hasiko dira. Hori da teoria. Alabaina, egunotan ikertzaile baten etorkizun profesionala asko eta azkar argitaratzearen menpe dago. Zenbat eta zientzia-artikulu -ingelesez paper deiturikoak- gehiago argiratu, hobe. Nekez laguntzen dio horrek zientziaren metodoari.

irudia: Zientziaren izen ona mantentzeko, zientzialariek zientzia okerraren arriskuetatik alde egin behar dute eta, sarritan, oso gertu eta eskuragarri daude arrisku horiek. (Argazkia: Rudy and Peter Skitterians – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)

Ikerketen emaitzak argitaratzeko beharrak sarritan metodo zientifikoari buelta eman behar izatea dakar. Lehenik ikerketaren emaitzak non argitaratu nahi diren pentsatu, hipotesia proposatu eta, ondoren, hipotesi hori berresteko baliagarriak izango diren esperimentuak egitea. Asko argitaratzeko beharrak ekarri duen ondorioetako bat ikertzaile hiperoparoen kasua da, alegia, bost egunean behin gutxienez ikerketa-artikulu bat argitaratzen –edo hobeto esanda, sinatzen– duten ikertzaileak. Zientzia Kaieran argitaratutako ekarpen horretan azaltzen zen Salami argitalpenak zer diren, hau da, ahalik eta informazio-kantitate txikiena erabiltzea argitalpen bakoitzean -modu horretan artikulu asko argitaratzeko ikerketa bakarra eginda-. Horren adibide da, esaterako, Archives of Iranian Medicine aldizkarian argitaratutako artikulu-sorta. Egileek 33 artikulu argitaratu zituzten, guztiak oso antzekoak. Izenburuetan Irango probintzia desberdinak ageri ziren, alegia, egindako ikerketa guztiarekin ekarpen bakarra egin beharrean, probintzia bakoitzean egindako analisiak artikulu bat argitaratzea ekarri zuen. Baliteke, hortaz, Salami argitalpenaren adibide bat izatea hori.

Zientziaren arrisku horiekin lotuta, Oxfordeko Unibertsitateko Dorothy Bishop ikertzaileak Nature aldizkarian ekarpen bat egin berri du zientzialariek egiten dituzten lau akats nagusienak azpimarratuz. Gutun argigarri horretan, zientziaren praktika sendoagoa bihurtu behar dela dio eta, gainera, egileak dio batzuek ez dutela onartzen -edo ez dutela onartu nahi- hainbat akats dituela egungo zientziaren jardunak.

Bishopen aburuz, azken 60 urteotan baliabide gehiegi xahutu diren akatsak dituen zientzia egiten, biomedikuntzaren arloan, bereziki. Zientzialariok badakigu hipotesiak formulatzen eta haiek berresteko esperimentuak diseinatzen. Tresna estatistikoak ditugu esperimentuen aldagarritasuna kontrolatzeko eta behaketak errepikatzearen beharra ulertzen dugu. Alabaina, zenbaitetan gauzak ez ditugu ondo egiten -nahita edo nahi gabe- eta zientzialari askok duten lan egiteko moduak ez du bermatzen emaitza esanguratsuak lortuko direnik.

Nature aldizkarian argitaratutako hitzetan azaltzen denez, zientzialari horiek Apokalipsiaren lau zaldietan doaz. Metafora horrekin biltzen ditu Dorothy Bishopek zientziaren lau arrisku nagusi: aurreiritziak edo joera okerrak izatea -ingelesez bias deritzona-, gaitasun estatistiko eskasarekin lan egitea, P balioa hackeatzea eta HARK egitea -Hypothesizing After Results are Known-, alegia, emaitzak izan ondoren hipotesiak egitea.

Apokalipsiaren lau zaldizkoak, nor da nor?

Aurreiritzi edo zientziaren joerak argitaratzeko beharrarekin lotuta daude, noski. Jakina da zientzian emaitzak ez badira arrakastatsuak argitaratzeko probabilitatea txikiagoa dela, baina, zer dira emaitza arrakastatsuak? Normalean efektu positiboak ematen dituzten ikerketak gehiago saltzen dira, alegia, ikerketa batek frogatzen badu A elikagaia B gaixotasunekin lotuta dagoela erraz argitaratuko da. Alabaina, A elikagaiaren kontsumoak ez badu loturarik B gaixotasunarekin, litekeena da ez argitaratzea. Horren ondorioz, emaitza negatiboak gutxitan argitaratzen dira eta hori arrisku larria da zientziarentzat. Izan ere, ikerketa hori ez denez argitaratu, beste zientzialari batek berriro galde diezaioke bere buruari ea A elikagaiak B gaixotasunarekin loturarik ba ote duen. Ikerketa hori egiten denbora eta baliabideak xahutuko ditu eta, berriro, emaitza negatiboak lortuko dituenez ez du lortuko, edo nekezagoa izango zaio, bere ikerketaren emaitzak argitaratzea.

Bishopek Nature aldizkarian adierazten duenez, joera hori pixkanaka aldatzen ari da. Bertan aipatzen den adibidearen antzerako beste bat jarriz, demagun 20 ikerketa egiten direla sendagai batek C gaixotasunarekiko duen eraginkortasunari buruz. Horietako 19tan ez emaitza negatiboak lortzen dira eta bakar batean emaitza positiboa. Alabaina, lehen 19ak ez badira argitaratzen emaitza negatiboak ematen dituztelako, bibliografia irakurtzen duen ikertzaileak emaitza positiboak eman dituen artikulu bakar hori ikusiko du eta pentsatuko du sendagaia eraginkorra dela C gaixotasunaren aurka. Horrexegatik ezinbestekoa da emaitza negatiboak ere argitaratzea, ondoren egindako meta-analisiak –alegia, analisi guztien analisi orokorrak– adierazgarriak izan daitezen.

Zientziaren bigarren arriskua gaitasun estatistiko eskasa da, Bishopen aburuz, eta zuzen dabil. Geroz eta ikerketa gehiago argitaratzen dira lagin kopuru txikiegiarekin. Aztertutako lagin kopurua oso txikia bada, ausaz, edozein efektu frogatzea posible litzateke. Sarri askotan, izenburu sentsazionalista baten atzean lagin kopuru txikia aurkitzen da, edota estatistikaren erabilera maltzurra. Adibide bat emate aldera: duela gutxi aldizkari ezagun baten tituluan irakur zitekeen puxikak direla itsas-hegazti gehien hiltzen dituena. Baieztapen horrek Scientific Reports aldizkarian argitaratuko ikerketa bat zuen oinarri, eta zientzialariek ere antzeko baieztapena egiten zuten, baina beste modu batera. Alabaina, datuak aztertuta eta itsas-hegaztien heriotzak aztertuta, ikerketa ondo irakurtzen bada ikus daiteke analizatutako 1.722 hegaztietatik 5 hil zirela plastikozko puxikak jan ostean -guztiaren %0,3-. Datu horretatik titulu horretara nola iritsi diren jakiteko, ekarpen hau irakurtzea gomendatzen dizuet. Aurreratuko dizuet, estatistikaren erabilpen okerra edo desegokia dela arrazoia, eta Bishopek aipatzen duen laginketa desegokiarekin lotzen da, berriro ere.

Zientziaren Apokalipsiaren hirugarren zaldizkoa p balioaren erabilpen okerra da. Zehaztasun estatistiko konplexuetan sartu gabe, esan daiteke parametro horrek hipotesi jakin bat onartzeko edo baztertzeko adierazgarritasuna ematen duela. Beste modu batera esanda, hipotesi bat onartzerakoan daukagun ziurtasuna adierazten du. Kalkulu estatistikoak egoki egiten badira, alegia, lehenengo datuak jaso eta gero estatistika erabili hipotesia betetzen den edo ez jakiteko, p balioa lagungarria eta ezinbestekoa da. Alabaina, p balioa ikertzaileak nahi duen bezala moldatuz eta haren erabilpen malgu eta desegokia eginez, ia edozein hipotesi onar daiteke. Jakina, ziurtasun-maila baxuarekin onartuko da hipotesia, baina, onartu egingo da eta artikulua polita geratuko da. Errealitateak ez du zapuztuko esperimentuak egin baino lehen onartutako hipotesia. Balio horren erabilera desegokia modu umoretsuan erakusteko, 2011n Simmons eta bere lankideek artikulu bat argitaratu zuten Psychological Science aldizkarian, p balioa moldatuz edozein hipotesi onar zitekeela erakutsiz.

Azken arriskua HARK delakoa da, alegia, emaitzak izan ondoren hipotesiak egitea. Aurreko puntuarekin lotuta dago noski -aurreko guztiekin hobeto esanda-. Zientzialari batek HARK egiten duenean, hipotesi bat formulatzen du eta esperimentuak egiten ditu hipotesi hori benetakoa dela frogatzeko. Baliteke hipotesiaren aurka doazen esperimentuak ez planifikatzea, edo hipotesiarekin bat datozen datuak baztertzea edo akatsak direla esatea. Modu horretan, aukeratutako datuek hipotesia frogatzen dute. Jarraian estatistika erabil daiteke hipotesia estatistiko adierazgarria dela ondorioztatzeko. Hipotesi eder eta logiko bat proposatu denez, errealitate itsusiak ezin du aurkakoa esan -pentsatzen du zientzialariak-.

Arrisku hauek ez dira gaur sortutakoak, baina, aurre egin behar zaie zientziaren izen ona mantentzeko eta ikerketetan argitaratuta informazioa fidagarria eta adierazgarria izan dadin. Estatistikaren erabilera egokia, laginketa egokia, metodo zientifikoa jarraitzea eta emaitza negatiboak jakinaraztea ezinbestekoa da zientziak modu onean aurrera egin dezan. Guzti hori bultzatzeko, argitalpenak egiteko modua aldatu egin behar da, bai, baina ezerk ez du balio zientzialariak berak ez badu zuzen jokatzen. Has gaitezen geure buruak aztertzen eta akatsak onartzen.

Erreferentziak bibliografikoak:

Bishop, D. (2019). Rein in the four horsemen of irreproducibility. Nature, 568, 435. DOI: 10.1038/d41586-019-01307-2.

Simmons, J.P., Nelson, L.D., Simonsohn, U. (2011). False-positive psychology: undisclosed flexibility in data collection and analysis allows presenting anything as significant. Psychological Science, 22(11), 1359-1366. DOI: 10.1177/0956797611417632.

Informazio osagarria:

• La ciencia y la tentación de la narrativa, José Cervera, culturacientifica.com, 2018.

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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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Silurus glanis. Fuente: Dieter Florian / Wikimedia Commons

Además de la fermentación pregástrica propia de los rumiantes y de otros vertebrados con dispositivos similares, hay otras formas de digestión simbiótica en los metazoos. Al objeto de dar continuidad al tratamiento de esta materia en vertebrados, empezaremos por repasar los casos de fermentación en intestino medio y en intestino posterior en este grupo, para tratar después de forma sumaria algunos casos de simbiosis digestiva en diferentes invertebrados.

Fermentación posgástrica de vertebrados

Muchos peces herbívoros son considerados fermentadores de intestino medio porque una parte central del tracto digestivo cumple la función de cámara de fermentación. Tilapias, carpas y siluros presentan esa forma de digestión simbiótica.

En muchas aves de suelo la fermentación a cargo de microorganismos heterótrofos se produce en el ciego, en el colon o en ambos. Es el caso de gansos, urogallos, avestruces, y gallos y gallinas. Estas aves tienen grandes ciegos.

En mamíferos la fermentación posgástrica es especialmente importante en caballos, ballenas, elefantes, rinocerontes, cebras, didélfidos (marsupiales americanos), algunos roedores y koalas. Esa fermentación se suele producir en el ciego y colon, y aunque permite una primera digestión y absorción de proteínas y carbohidratos a cargo del propio sistema digestivo, pierde la posibilidad de utilizar las proteínas de alto valor producidas por las bacterias. Los microorganismos simbiontes del ciego y el colon sintetizan algunas vitaminas, y en especial, la vitamina K. Los microbios también producen algunos ácidos grasos volátiles.

Para poder mantener importantes masas de bacterias en el interior del intestino, estas deben poder disfrutar de un ambiente tamponado. En el caballo el íleo produce grandes volúmenes de soluciones tampón de bicarbonato y fosfato, que son transferidas al ciego, y juega un papel similar al de la glándula salivar de los rumiantes.

Los mamíferos con fermentación en el intestino posterior reutilizan el nitrógeno con menor eficiencia que los rumiantes. Pero eso no es así en el caso de las aves herbívoras antes citadas. En galliformes se ha observado que el ácido úrico y la urea que evacúan los uréteres a la cloaca fluyen hacia el colon y los ciegos de forma antiperistáltica. Los microbios descomponen esas sustancias a amonio, a partir del cual sintetizan aminoácidos. La mayor parte de esos aminoácidos los utilizan los microorganismos, pero otra parte es absorbida. También se absorbe parte del amonio, que es utilizado en el hígado para sintetizar aminoácidos. Esa capacidad para reciclar nitrógeno es muy valiosa, pues permite a las galliformes explotar hábitats de los que no pueden disfrutar otros animales.

Hay especies que recurren a otro procedimiento para beneficiarse de las ventajas que reporta la actividad intestinal microbiana de síntesis de vitaminas y proteínas: la coprofagia. Conejos, hámsteres y capibaras producen dos tipos de heces. Las heces blandas, que se producen durante la noche, son ingeridas, de manera que los productos de la digestión cecal pueden ser digeridos y absorbidos. Para expulsar esas heces la motilidad de la zona proximal del colon se inhibe, a la vez que se intensifica la de la zona distal próxima al ano. Las heces blandas de los conejos contienen un 50% de biomasa bacteriana y constituyen una valiosa fuente de vitamina B12. Las otras heces son oscuras y duras; no se ingieren.

En otras especies, la práctica de la coprofagia se limita a los individuos más jóvenes. Potros, y crías de elefantes, pandas, koalas e hipopótamos ingieren sus propias heces. De esa forma ayudan a establecer una población microbiana en el intestino grueso.

Simbiosis digestivas en invertebrados

Coptotermes formosanus shiraki. Fuente: Scott Bauer / Wikimedia Commons

Un buen número de especies de diferentes grupos de invertebrados mantienen asociaciones de carácter simbiótico en su sistema digestivo con microorganismos heterótrofos. El ejemplo más conocido es el de las termitas, grupo en el que numerosísimas especies mantienen relaciones simbióticas con microorganismos gracias a las cuales son capaces de utilizar la celulosa y se alimentan de la madera. Las denominadas “termitas inferiores” mantienen en su intestino posterior comunidades de protistas flagelados y bacterias anaerobias que fermentan la celulosa y producen ácido acético que es después utilizado por el hospedador.

De un modo similar, muchas especies de escarabajos dependen de bacterias intestinales que fermentan la celulosa para producir ácidos grasos volátiles. Y no solo productos derivados directamente de la fermentación, como los citados ácidos grasos, sino que muchos microorganismos simbiontes también proporcionan vitaminas B y aminoácidos esenciales, y contribuyen a reciclar el nitrógeno.

La microbiota simbionte también cumple un papel fundamental en la síntesis de esteroles por los insectos, pues las especies de este grupo, al contrario que la mayor parte de los demás animales, no son capaces de sintetizar los precursores de esos compuestos y para ello necesitan del concurso de microorganismos simbiontes. Por último, los invertebrados ectoparásitos que se alimentan de sangre, como sanguijuelas, moscas tse-tsé, piojos y garrapatas necesitan bacterias simbiontes que les ayudan a digerirla.

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 Digestión simbiótica: otros vertebrados e invertebrados se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Digestión simbiótica: los rumiantes
2. Sistemas nerviosos: el sistema periférico de vertebrados
3. La respiración de los invertebrados terrestres

Entsalada bat jaten duzun hurrengo batean, agian, begirune handiagorekin murtxikatuko duzu… Izan ere, entsaladan dagoen azenario horrek eta gizakiok badugu ezaugarri komun bat, DNA dugu zeluletan. Hala ere, uste baduzu bestelako itxura izateagatik azenarioaren eta gure DNA oso desberdinak direla, oker zabiltza. Hala da, azenarioak %50eko antzekotasun genetikoa baitu gurekin.

Maiz egiten diren galderak ataleko bideoek labur eta modu entretenigarrian aurkeztu nahi dituzte, agian, noizbait egin ditugun galderak eta hauen erantzunak. Bideoak UPV/EHUko Kultura Zientifikoko Katedrak eginak daude eta zientzia jorratzen duenÓrbita Laika (@orbitalaika_tve) telebista-programan eman dira gaztelaniaz.

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Lluis Montoliu, autor

En ocasiones, cuando no se dispone de tratamiento para una enfermedad o condición genética, el compartir toda la información disponible sobre el tema puede aportar el consuelo, la paz y la tranquilidad que necesitan los padres de un hijo, que acaba de ser diagnosticado con alguna de las llamadas enfermedades raras. Este es el punto de partida que me llevó, hace ya más de 20 años, a crear y mantener una página web sobre albinismo, la condición genética poco frecuente a la que he dedicado gran parte de mi vida profesional como genetista y biotecnólogo.

El albinismo es una condición genética relativamente compleja, causada por mutaciones en alguno de los 20 genes identificados, que todo el mundo cree conocer. Todos recordamos haber visto a personas de piel y cabellos blancos, con un déficit muy importante de melanina, el pigmento que tenemos en nuestras células pigmentarias de la piel, ojos y cabellos. Sin embargo, es la discapacidad visual severa que presentan estas personas lo que limita de forma importante su calidad de vida, no su falta de pigmentación, al menos en Europa y otras sociedades avanzadas. El déficit visual de las personas con albinismo es frecuentemente desconocido y fuente de muchos errores que tienden a minimizar el impacto del albinismo como una condición en la que uno debe esencialmente protegerse del sol para no quemarse la piel (lo cual es cierto) y poco más. En África, la falta de pigmentación y quemaduras consiguientes por el sol, determina la aparición de cáncer de piel que puede acabar causando la muerte de la persona con albinismo si no se trata el tumor adecuada y tempranamente, antes de que desarrolle metástasis.

A través de internet he conseguido llegar a muchas familias que han contactado conmigo buscando algo sencillo, pero que habitualmente no obtenían de los médicos que trataban a sus hijos: información. ¿Qué es esto del albinismo? ¿Por qué mi hijo es una persona con albinismo si ni mi pareja ni yo lo somos? ¿Por qué nos ha tocado a nosotros? ¿Qué consecuencias tendrá para su vida el albinismo? ¿Lo heredarán sus hijos? ¿Todas las personas con albinismo tienen los mismos problemas? ¿Qué puedo hacer para mejorar su calidad de vida? ¿Se cura el albinismo?… y un montón de preguntas más, todas ellas muy lógicas y razonables, que requieren respuestas adecuadas y entendibles. A través de las conversaciones con padres y madres de niños con albinismo, hablando también con personas adultas con albinismo, aprendiendo de su experiencia, de sus capacidades y limitaciones, consultando con otros colegas expertos en el tema (dermatólogos, oftalmólogos, genetistas…) la página web sobre albinismo en español fue convirtiéndose en una referencia para todas las familias interesadas en el tema.

Entre las personas que contactaron conmigo a través de la web quiero destacar a Carlos Catalá, padre de un niño (ahora ya un chico joven) con albinismo quien, desde Alicante, me contactó a principios del año 2005 para invitarme a impartir una charla en su ciudad ante un grupo de familias con niños con albinismo. Esa charla fue la primera de muchas por todo el país sobre este tema, acercando el albinismo a la gente interesada en esta condición genética, que puede ser muy aparente (por la falta de pigmentación) pero de la que solemos ignorar lo relevante (la severa discapacidad visual asociada).

Un año después de aquella primera reunión con familias con niños con albinismo fundamos ALBA, la asociación de ayuda a personas con albinismo. Con ellos he desarrollado un gran número de actividades (libros, vídeos, reuniones nacionales e internacionales, campañas de sensibilización, campañas de diagnóstico genético, etc…) y, tras la incorporación de nuestro laboratorio en el Centro Nacional de Biotecnología (CNB) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) a finales de 2007 al Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER) del Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) hemos ido paulatinamente cerrando otras líneas de investigación hasta dedicarnos fundamentalmente a investigar sobre albinismo. Una decisión arriesgada profesionalmente, pero una decisión ante todo por responsabilidad social, de la que me siento muy orgulloso.

Casi desde el inicio de nuestra ya larga colaboración con ALBA nos propusimos preparar un libro que contuviera todas las preguntas y respuestas que cualquier padre o madre que acaba de tener un hijo con albinismo se plantea. Queríamos aprovechar la información que ya estaba disponible en nuestra página web sobre albinismo, y completarla con todo lo que habíamos aprendido del contacto habitual con muchas personas con albinismo, de todas las edades. Un verdadero privilegio al alcance de muy poca gente. Desde la sanidad pública o privada, simplemente por un puro efecto de la baja frecuencia de personas con albinismo en la sociedad (1 de cada 17.000, aproximadamente) es fácil que un médico no vea más de una o pocas personas con esta condición genética en toda su vida profesional. Sin embargo, nosotros, gracias a ALBA, tenemos contacto y hemos podido conocer a centenares de ellas. Y por ello hemos logrado obtener muchísima información que no está en los libros de texto. Por ejemplo, para poder correlacionar el efecto de una misma o distinta mutación en las personas con albinismo, una información especialmente relevante para intentar entender la etiología y los mecanismos moleculares subyacentes a esta condición genética. Si no comprendemos bien el albinismo y cómo se establece difícilmente podremos desarrollar tratamientos o terapias efectivas que consigan aliviar o, en el mejor de los casos, curar algunas o todas las anomalías asociadas a esta condición genética.

Ese libro con preguntas y respuestas sobre albinismo, destinado a padres y madres de niños con albinismo, y a cualquier persona con albinismo y a sus familiares y amigos, tantas veces planeado, finalmente vio la luz en septiembre de 2018. La edición del libro corrió a cargo de ALBA quien compartió con el CIBERER el coste de su publicación.

El libro “¿Qué es el albinismo?”, cuyo texto tuve la gran satisfacción de escribir, necesitaba ser ilustrado con imágenes que encajaran con las frases, fotografías especialmente cuidadas que aportaran información complementaria a las palabras. Desde el principio lo tuvimos claro. Este libro no podía publicarse sin la participación de Ana Yturralde, fotógrafa profesional freelance, que ya había colaborado con ALBA en proyectos anteriores, dotada de un talento especial para convertir sus fotografías en mensajes que hablan por sí solos, que transmiten un montón de datos y matices, de sensibilidad. Así fue como nació este libro sobre albinismo, con 150 páginas y casi un centenar de ilustraciones.

Toda persona interesada en este libro puede contactar con ALBA (contactar@albinismo.es) o directamente conmigo (montoliu@cnb.csic.es) para obtener un ejemplar gratuito.

Ficha:

Autor: LLuis Montoliu

Título: ¿Qué es el albinismo?

Año: 2018

Editorial: ALBA / Ciberer

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

El artículo ¿Qué es el albinismo? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Naukas Pro 2017: Lluis Montoliu y el albinismo
2. #Naukas15 Mis queridos anillos…de luz sincrotón
3. I, Mammal. The Story of What Makes Us Mammals

Uxue Razkin

Kimika

Zerez eginda dago pintura? Zerk ematen dio kolorea? Bi osagai ezagutu behar ditugu aurretik: pigmentuak eta aglutinatzaileak. Lehenengoak kolorea duten partikula solidoak dira; aglutinatzaileak, berriz, partikula horiek elkarri loturik mantentzen dituzten substantziak, normalean likidoak. Egun erabiltzen diren aglutinatzaileak sintetikoak dira ohikoenak baina aurretik jatorri naturaleko baliabideak erabili izan ohi dira: olioa, arrautza edo argizaria, esaterako. Bi osagai hauen xehetasun gehiago artikulu honetan aurkituko dituzu, ez galdu!

Fisiologia

Hipotalamoak oroimenaren mekanismoetan funtsezko zeresana duela frogatu du Mazahir T. Hasan ikertzaileak gidatutako taldeak. Elhuyar aldizkariaren bidez jakin dugunez, optogenetika baliatu dute beldurrarekin lotutako oroimena ikertzeko arratoietan. Horretarako, oxitozina ekoizten duten neuronetan jarri dute arreta.

Farmakologia

Txinako sendabelarren osagai bioaktiboen mekanismo molekularra aztertu dute hainbat gaixotasun sendatzeko duten gaitasuna ulertzeko asmoz, eta ikusi dute gure zeluletako RNA ez-kodetzailearen espresioa aldatzen dutela. Espresio hori moldatuta, inflamazioaren, infekzioen, eta zelulen migrazio eta ugalketaren aurkako eragina dutela frogatu dute. Hala, hainbat gaitz tratatzeko egokiak izan daitezke hala nola, minbizia, zirkulazio-sistemakoak, asma, zahartzearekin lotutakoak, infekzioak… Elhuyar aldizkarian topatuko duzue informazio guztia.

Fisika

100 urte bete dira erlatibitatearen lehen froga lortu zenetik. 1919ko maiatzaren 29an izan zen, eklipse egun batean. Einsteinek lau urte lehenago argitaratu zuen teoria orokorra baina ez zen frogarik egin eta eklipse batek aukera ematen zuen hori egiteko. Izan ere, eta Elhuyar aldizkariak azaltzen digunez, argi-izpiak zuzen mugitzen dira, baina erlatibitate orokorraren arabera, masa handi baten ondotik pasatzen badira –izar baten ondotik, adibidez–, izpien ibilbidea okertu egiten da. Egun hartan Ilargiak eguzki-eklipse bat eragin zuen, Eguzkiaren eta Lurraren artetik pasatu zenean. Arthur Eddington astrofisikaria eklipse hori ikustera joan zen Principe uhartera eta frogatu zuen teoria.

Genetika

Erleen dibertsitate genetikoa zaintzeko Europako bi egitasmotan parte hartzen ari dira Euskal Herriko zenbait genetikari eta erlezain. Proiektu horietako bat da Smartbees. Europa osoko hamasei unibertsitate, ikerketa zentro eta enpresa elkarrekin lanean ari dira 2014. urtetik, Europako tokian tokiko erleak sistematikoki ordezkatzeko prozesua gelditzeko asmoz. Artikulu interesgarri honetan agertzen den beste proiektua Beehope da eta erleei naturan autonomoki eboluzionatzen uztea da helburua, gizakiaren esku hartzerik gabe. Berrrian irakur daiteke.

Adimen artifiziala

Ukimen artifizialaren bidez objektuak identifikatzeko eta haiei buruzko informazioa jasotzeko balio duen eskularru bat sortu dute MITeko ikertzaileek. Elhuyar aldizkariak azaltzen digu 64 hari eroale dituela eskularruak ahurrean eta hariak gurutzatzen diren 548 puntuetako bakoitza indar-sentsore bat dela. Hala, 26 objektu arrunt manipulatzean sortzen diren presio-mapak lortu dituzte. Eta informazio horri ikasketa automatikoa aplikatuta lortu dute 26 objektuak identifikatzea. Harrigarria benetan!!

Neurozientzia

Ikerketa batek erakutsi du arratoiak gai direla beste arratoien mina haien buruan sentitzeko. Horri esker, gizakiok emozioak sentitzeko dugun mekanismo biologikoa argitu genezake. Artikulu honetan azaltzen den ikerketaren nondik norakoak ulertzeko, kontzeptu batzuk azaltzen zaizkigu: zer dira neuronak? Eta zer dira ispilu-neuronak? Azken hauek Giacomo Rizzolatti ikertzaileak identifikatu zituen 90eko hamarkadaren amaiera aldera. Ispilu-neuronak besteen intentzioak ulertzeko eta imitatzeko gaitasunaren zergatia izan daiteke.

Antropologia

Nekazari izateak denbora librea kendu zigulako hipotesia berretsi dute antropologoek, landa lanean: gizarte tradizional batean egiaztatu ahal izan dute ehizan eta bilketaren ekonomiari lotuta mantentzen direnek aisialdi gehiago daukatela. Sapiens liburuari esker ia gehienok jakin dugu nekazaritzan zentratutako ekonomiari buruzko hausnarketa hori baina aspaldiko eztabaida da antropologoen artean. Artikulu honetan irakur daitezkeen emaitzek argi uzten dute afera: batez bestean, nekazaritzan ari direnek astean 10 ordu gutxiago eskaintzen diete aisialdiari. Nekazariek astean 30 orduko “lan astea” dute, eta ehiztari-biltzaileek, berriz, 20 ordukoa.

Emakumeak zientzian

Agnes Pockels ezagutzeko aukera izan dugu asteon. Etxekoandre bilakatuta, 18 urte zituenetik hamarkada luze batean zehar platerak garbitzeko ura ikertu zuen eta halaxe bilakatu zen aitzindari eta erreferente gainazaleko tentsioaren ikerkuntzan. Gainera, bere tresna propioak diseinatu zituen, gainazal-tentsioen aldaketak neurtzeko. Pockelsek, 1933. urtera arte, bere esperimentu eta aurkikuntzetan oinarritutako 16 artikulu akademiko idatzi zituen. Bere lanek hainbat aitorpen jaso zituen baina nagusiena izan zen ingeniaritzan lortu zuen honoris causa doktoretza.

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Egileaz: Uxue Razkin kazetaria da.

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Todos hemos notado que de un tiempo a esta parte tenemos olas de calor más duras, más largas y más húmedas. Es culpa del cambio climático. Esas olas afectan especialmente a las personas que trabajan al aire libre, a deportistas, niñas y niños, personas de edad avanzada y a quienes tienen patologías cardíacas. ¿Pero cuáles son los riesgos para la salud del calor extremo?

Los vídeos de ¿Preguntas frecuentes? presentan de forma breve y amena cuestiones que, probablemente, nos hayamos planteado en alguna ocasión. Los vídeos, realizados para la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU, se estrenan en el programa de cienciaÓrbita Laika (@orbitalaika_tve), los lunes a las 22:00 en la 2 de RTVE.

Edición realizada por César Tomé López

El artículo ¿Cómo te está afectando el cambio climático? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. ¿Cómo ven las galaxias los astrofísicos?
2. ¿Cómo demonios funcionan las copas musicales?
3. ¿Qué comes cuando comes comida basura?

Heteropolimeroak sortzeko teoria garatu dute Ivan Coluzzak eta bere taldeak. Ikertzaileak berak A universal theory for heteropolymer design

Entzefaloaren futnzionamenduaren simulazioak egiten direnean badirudi kableak, neuronak, dutela garrantzia, besterik ez. Ordenagailu bati beroak eragingo ez balio bezala; ordenagailu baten funtzionamendua simulatu nahi izanez gero tenperaturak zelan eragiten dion eta zer dispositibo kontrolatzen dituen hartu beharko dira kontuan. Entzefaloa simulatzeko glia zelulak, bereziki astrozitoak, kontuan izan behar dira. Horretan dabil BCAMeko jendea: How to integrate astrocytes into systems neuroscience

Etorkizun oparoa omen dute material bidimentsional berriek, horietako batzuk garrantzia teknologiko, ekonomiko eta sozial handikoak. Fabrikazio metodo ekonomiko eta fidagarriak garatu behar dira aplikazio teknikoei bidea emateko. Boro nitruro hexagonal monokaparen kasua paradigmatikoa da. Nikel kristal makurra erabilita egin daitekeela aurkitu du DIPCko jendeak: Hexagonal boron nitride monolayer films can be successfully grown on a curved Ni(1 1 1) substrate

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

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La Facultad de Ciencias de Bilbao comenzó su andadura en el curso 1968/69. 50 años después la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU celebra dicho acontecimiento dando a conocer el impacto que la Facultad ha tenido en nuestra sociedad. Publicamos en el Cuaderno de Cultura Científica y en Zientzia Kaiera una serie de artículos que narran algunas de las contribuciones más significativas realizadas a lo largo de estas cinco décadas.

Estamos viviendo estos últimos años el inicio de una nueva era en el conocimiento humano, en el conocimiento de nuestro entorno y el Universo. Estamos ante el surgimiento de una nueva astronomía, la astronomía de ondas gravitacionales y multimensajero.

Para llegar a comprender lo que está pasando (y lo que está por pasar), y hasta qué punto es excepcional este periodo en la historia, debemos entender qué son las ondas gravitacionales. Con ese objetivo empezamos con el concepto de «onda» y sus propiedades. Como nos explican en el colegio, las ondas son distorsiones (que llamamos oscilaciones) de un medio, que se propagan de un sitio a otro transportando energía. Dependiendo del medio las ondas reciben diversos nombres. Cuando el medio es un material se llaman ondas mecánicas. En particular, cuando el material es aire se llaman «sonido», en la superficie del mar se llaman «olas»… y en el colegio nos solían decir que la luz no necesita medio para propagarse, que se propaga en el vacío. Esto no es del todo cierto, puesto que ya sabemos que en lo que usualmente llamamos «vacío» siempre hay campo electromagnético, y que la luz son ondas electromagnéticas, distorsiones de ese campo.

Toda onda tiene asociadas una serie de propiedades que se miden, como la amplitud (proporcional a la energía), frecuencia (número de oscilaciones por segundo) y la velocidad de propagación. Es importante saber que la velocidad de la onda sólo depende del medio. En el caso de las ondas electromagnéticas la velocidad es la denominada «c», la velocidad de la luz, que es aproximadamente unos 300.000 km/s. La luz visible son ondas electromagnéticas en un rango determinado de frecuencias, y la variación dentro de ese rango produce los colores del arco iris. En la frecuencia más alta tenemos el violeta, y en la más baja, el rojo. De hecho, en este mundo moderno estamos muy habituados a usar todo tipo de ondas electromagnéticas: a frecuencias más bajas que la luz de color rojo tenemos los infrarrojos del mando a distancia, más abajo, radares, y las microondas de nuestros hornos, y en las frecuencias más bajas, las ondas de radio para los wifis y los móviles. En frecuencias más altas a la luz violeta se hallan primero los rayos X, y en las más altas, los rayos gamma.

En cuanto al segundo concepto, «gravitacional», debemos recordar qué es la fuerza de la gravedad. Ya en 1905 la relatividad especial surgió en parte del hecho empírico de que la medición del tiempo y el espacio depende del observador. Este hecho, que se traduce en que el tiempo y el espacio están ligados, lleva a la construcción de una estructura (en principio matemática) muy concreta, a la que llamamos espaciotiempo. Diez años más tarde el mismo Einstein propuso con su Relatividad General que la gravedad no era más que la deformación del espaciotiempo. Además, analizando las ecuaciones que rigen el espaciotiempo determinó la existencia de oscilaciones del propio espaciotiempo que se propagan a la misma velocidad que la luz y que transportan energía. Así predijo las ondas gravitacionales.

En los mismos trabajos también dedujo qué puede generar esas ondas, y consiguió alguna estimación de los rangos de energía asociados. En definitiva, cualquier masa acelerada produce ondas gravitacionales. El ejemplo paradigmático es el de dos masas que rotan una en torno a la otra: sistemas binarios de estrellas. Durante los años 70 se pudo calcular cómo son esas ondas, y con ello, la cantidad de energía que un sistema binario debería emitir en forma de ondas gravitacionales de manera muy precisa. Esta pérdida de energía del sistema binario se debería traducir en un acercamiento de las dos estrellas, y producir, a su vez, un giro más rápido.

Fue precisamente en 1974 cuando Hulse y Taylor pudieron observar un púlsar en un sistema binario. Un púlsar es una estrella de neutrones que gira muy rápido y actúa como un faro. El de Hulse y Taylor enfoca a la Tierra cada 59 milisegundos aproximadamente, pero analizando la señal de manera más fina observaron que el pulsar giraba en torno a una compañera con un periodo de 8 horas. Más aún, a lo largo de unos años pudieron apreciar que este periodo disminuía y que lo hacía al ritmo que el cálculo de ondas gravitacionales predecía! Hulse y Taylor recibieron el Premio Nobel en 1993 por este hallazgo. La predicción teórica de la disminución en el periodo acumulado sigue cuadrando con las observaciones hoy en día.

Desde los años 70 tenemos pues una evidencia indirecta muy clara de que las ondas gravitacionales existen, y la Relatividad General nos permite calcular la forma de la onda (el «sonido») que produce un sistema binario y la energía que transporta. El siguiente paso era obvio. Se quería detectar las ondas de manera directa. Para ello se debía construir un aparato que pudiese detectar oscilaciones en el espaciotiempo, oscilaciones que se sabía que debían ser muy, muy pequeñas. Un aguerrido grupo de científicos diseñaron y propusieron en los 70 la construcción de dos interferómetros gigantescos, uno a cada lado de los EEUU, y consiguieron que el gobierno americano se implicase (dinero) en su construcción. La construcción y sus mejoras se plantearon a largo plazo, y así fue como 40 años más tarde empezó a funcionar el LIGO (siglas en inglés de Observatorio de Ondas-gravitacionales por Interferómetro Laser) con una sensibilidad suficiente según indicaban las predicciones.

La base del funcionamiento de un interferómetro es la medición de la variación de la diferencia del tiempo que tarda la luz (laser) en recorrer dos caminos a lo largo de dos brazos. Si en un momento determinado la luz tarda lo mismo en recorrer esos dos brazos y más tarde eso cambia, entonces los caminos habrán variado (entre sí). Pero los aparatos están fijos, es el propio espacio lo que cambia. Esa es la variación del espaciotiempo que podemos medir, la oscilación de la longitud relativa entre los dos brazos. Esa oscilación produce una señal, como si de un sismógrafo se tratara.

Por otro lado, se necesitaba saber qué señal se esperaba observar por dos razones. Una, para poder filtrar la señal de la onda de entre el ruido provocado por cualquier vibración en la corteza terrestre. El filtrado es el proceso que hace nuestro cerebro habitualmente cuando somos capaces de identificar una canción entre un ruido a más volumen si la canción se conoce. La segunda razón es poder identificar lo que se observa.

Los cálculos realizados durante las décadas de los 70 y 80, que servían para estimar las ondas emitidas por sistemas binarios mientras rotan tranquilamente, no eran suficientes para deducir la forma precisa de las ondas que emanarían de la colisión última de las dos componentes del sistema binario. Los eventos que LIGO está preparado a «oir» deben ser suficientemente violentos. Hasta bien entrado el siglo XXI no se supo y pudo usar cálculo numérico en Relatividad General (en superordenadores) para predecir exactamente cómo son las ondas generadas por fusión de agujeros negros, fusión de estrellas de neutrones y supernovas. Por el año 2015 ya se disponía de una «discografía» de cientos de miles de señales predichas para diferentes parámetros de esas colisiones. Fue por aquel entonces, cuando en septiembre de 2015 el LIGO en versión avanzada se había vuelto a poner en marcha, cuando se produjo la primera detección de ondas gravitacionales. El análisis de la señal coincidía perfectamente con la señal predicha para la colisión de dos agujeros negros, de 36 y 29 masas solares respectivamente, a una distancia de 410 Megaparsecs. Muy lejos.

Figura 1. Primera detección de Ondas Gravitacionales en LIGO. Fuente: B. P. Abbott et al. (LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration) / Wikimedia Commons

La señal de un choque de agujeros negros no se puede ver, solo se puede detectar por ondas gravitacionales. Esta detección es un hito de la humanidad. No sólo fue la primera detección de ondas gravitacionales, sino que fue la primera detección directa de un agujero negro (de hecho, dos!). Por esta detección recibieron el Premio Nobel en 2017, sólo dos años más tarde, los principales responsables del proyecto científico.

Por contra, una colisión de estrellas de neutrones, por ejemplo, debería dejar un rastro «visible» en forma de ondas electromagnéticas. Una analogía en este caso sería como «oír» una explosión, mirar en la dirección del sonido, y ver entonces unos fuegos artificiales. De hecho, sirviéndonos de la misma analogía, se podría determinar la diferencia de velocidades de las ondas de luz y las ondas gravitacionales, o si las velocidades son iguales, como se predecía. La comunidad estaba a la expectativa de ver si el Universo nos iba a regalar un evento con estrellas de neutrones para poder “ver” y “oír” a la vez.

Hablando de fuegos artificiales, ya desde los años 60 se venían observando explosiones de rayos gamma en el firmamento, sin saber la causa. La primera vez que se detectó una, en plena guerra fría, provocó un grave conflicto diplomático, ya que los EEUU pensaron que se trataba de pruebas nucleares soviéticas en el espacio. Desde entonces se intentaba hallar la causa de estos destellos. De entre las posibles explicaciones la más convincente era la colisión de estrellas de neutrones. Esta convicción no cuajó hasta que se pudieron realizar simulaciones numéricas de fusiones de estrellas de neutrones, usando la Relatividad General y la teoría de partículas elementales de que disponemos. Estas simulaciones, además de aportar una causa sólida a esas explosiones de rayos gamma, también predecían otro aspecto, que tiene que ver con la producción de elementos pesados, como por ejemplo el oro o el uranio. Ya en 2007 se había puesto en entredicho que la producción de los elementos más pesados de la tabla periódica proviniesen de explosiones supernova. Los cálculos de la época determinaban que la energía de esas explosiones no era suficiente, que hacía falta algo más violento. Fue durante 2016 y 2017 cuando esas simulaciones de fusiones de estrellas de neutrones aportaron una evidencia más sólida sobre la producción de esos elementos más pesados.

Todas estas predicciones se confirmaron en agosto de 2017. Para entonces ya se contaba con un tercer interferómetro, VIRGO, que está situado en Europa (norte de Italia). Al poder disponer de tres interferómetros podemos determinar con más precisión la dirección de la que proviene la onda. LIGO y VIRGO detectaron una señal de onda gravitacional que correspondía a la predicha para una fusión de dos estrellas de neutrones de 1,6 y 1,1 masas solares respectivamente, y a una distancia de unos 40 Megaparsecs. El satélite Fermi había detectado una explosión de rayos gamma justo a esa hora, de manera independiente. Esa información junto con la dirección que indicaban LIGO y VIRGO determinaban que la explosión se había producido en una región muy concreta del firmamento. Veinte minutos más tarde la mitad de los telescopios de la Tierra, y el Hubble en el espacio, apuntaban en esa dirección. Allí vieron los «fuegos artificiales» predichos por las simulaciones de fusiones de estrellas de neutrones: los rayos gamma, con una intensidad mayor que toda la luz de la galaxia (NGC4993) que albergaba las dos estrellas, seguidos horas y días después por rayos X, luz visible y ondas de radio. Esos días se pudo determinar la composición del material que la explosión había generado. La producción de elementos pesados era la predicha, que se corresponde, por cierto, a las abundancias de esos elementos en nuestro propio sistema solar. La portada del Financial Times en uno de aquellos días celebraba la producción de una cantidad de oro equivalente al peso de la Tierra.

Figura 2. Detección de una fusión de estrellas de neutrones: ondas gravitacionales. Fuente: LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration. Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International license.

Esta observación ha servido, además, para comprobar que la velocidad de la luz y la de las ondas gravitacionales son la misma. La medición aporta una fiabilidad con un error de una parte en 10.000.000.000.000.000. Además de corroborar las predicciones de la Relatividad General, este dato nos ha permitido descartar toda una carpeta de teorías alternativas a la Relatividad General, que se habían planteado para resolver otro tipo de incógnitas cosmológicas.

Figura 3. Detección de una fusión de estrellas de neutrones: explosión de rayos gamma. Fuente: Hubble Space Telescope, NASA and ESA/ Wikimedia Commons.

Estamos ante el nacimiento, por lo tanto, de la Astronomía de Ondas Gravitacionales y Multimensajero, combinando la información que aportan los dos tipos de ondas. En el futuro quizás podamos también añadir la esperada observación de neutrinos. Las posibilidades que la Astronomía Multimensajero puede llegar a ofrecer no se conocen aún, pero tienen visos de ser revolucionarias. La combinación de los datos aportados por la señal de la onda gravitacional junto a la electromagnética en esta detección de fusión de estrellas de neutrones ha provocado un avance en la comprensión de los procesos astrofísicos de muy alta energía comparable a décadas de investigación. Tenemos que tener en cuenta que hasta ahora habíamos observado el Universo usando algo que conocemos como seres biológicos: la luz. Primero a través de la vista, y desde principios del siglo XX, a través de detectores de luz en otras frecuencias, como son los rayos X, gamma… Pero lo que se ha conseguido ahora es un nuevo sentido, una nueva manera de observar el Universo. Algo que no sabíamos ni que existía hace apenas un siglo.

En nuestro departamento de la UPV/EHU trabajamos en la modelización de estrellas de neutrones y sistemas binarios, y en la emisión de ondas gravitacionales en el universo primordial. En un futuro no muy lejano se pondrá en órbita un interferómetro parecido a LIGO (llamado LISA) con la capacidad de observar ese tipo de ondas, lo que nos llevará a descubrir nueva física.

Sobre los autores: José Juan Blanco-Pillado, Jon Urrestilla y Raül Vera son investigadores en el Departamento de Física Teórica de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU

El artículo La detección de ondas gravitacionales y la astronomía multimensajero se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. La detección de ondas gravitacionales: el nacimiento de una nueva astronomía
2. Cosmología de ondas gravitacionales en 29 órdenes de magnitud
3. Ondas gravitacionales en la materia oscura

Agnes Luise Wilhelmine Pockels (1862-1935), austriar inperioaren menpeko Venezian jaio zen 1862ko otsailaren 12an. Aita armada austriarreko ofiziala zuen eta hura malariaz gaixotu zenean, familia osoa Braunschweigera etxez aldatu zen, Alemaniako iparraldera, Agnesek 9 urte eskas zituela. Han eskolara joan zen Agnes, baina ez unibertsitatera. Izan ere, Alemanian, Europako gainerako herrialdeetan bezala, XX. mendeak aurrera egin arte egon zen galarazita emakumearen sarbidea unibertsitatera.

Etxekoandre bilakatuta, etxeko eta zaintza lanei emana igaro zuen helduaroa. Ez zuen, ordea, etsipenez edo erresuminez egin lan hura, ez zen bere egoeraz kexu: 18 urte zituenetik hamarkada luze batean zehar platerak garbitzeko ura hain sakon ikertu zuela, aitzindari eta erreferente bihurtu zen gainazaleko tentsioaren ikerkuntzan.

Irudia: Agnes Pockels 1892. urteko erretratu batean. (Argazkia: Wikimedia Commons / domeinu publikoko irudia)

Etxeko lan ugariek kentzen zioten denbora eta unibertsitate-ikasketarik ez izatea gorabehera, Agnes zientzialari handi bilakatu zen. Laborategi estandarretatik kanpo lortu zuen surfaktante deritzen substantziei buruzko ekarpen esanguratsuak egitea (surfaktanteak dira ur-soluzio batean disolbatzen direnean beren gainazal-tentsioa txikitzen duten substantziak).

Agnes Pockelsek bere tresna propioak diseinatu zituen, gainazal-tentsioen aldaketak neurtzeko olio eta xaboi ezberdinekiko. Halaber, metodo kuantitatibo bat ere diseinatu zuen: gatzak gehitzean korronte-fluxuei buruzko oharrak hartzen zituen, eta gainazalean jarritako eskala bati lotutako flotagailu batekin aldaketak neurtzen zituen. Pixkanaka, instrumentala hobetzen joan zen, zehaztasun handiko neurketak egin arte.

Agnesek hiru urte gazteagoa zen Friedrich neba izan zuen konplize. Unibertsitatean ikasia zen Friedrich; Agnesek, aldiz, ez zuen hartarako aukerarik izan, lehenik instituzioek ukatu baitzioten goi mailako ikasketetara sarbidea, eta gero familiakoek ere eragozpenak jarri zizkioten; nebak lagundu zion bada, bere esperimentuetarako bibliografia lortzen. Arrebaren lorpenak ikusirik eta orduko Alemaniako gizarte-mugak ezagun, Friedrichek gomendatu zion gai beraren inguruan ikertzen ari zen zientzialari batengana jo zezan, John William Struttengana. Lord Rayleigh izenez ere ezagutzen zen zientzialari hori (1842-1919). Agnesen gutunak jasota, Lord Rayleighek, txundituta, laguntza eskaini zion eta bere hainbat idatzi ingelesera itzuli zituen. Horri esker, 1891an argitaratu zuen bere lehen artikulua Nature zientzia-aldizkari entzutetsuan.

Agnes Pockelsek, 1933. urtera arte, bere esperimentu eta aurkikuntzetan oinarritutako 16 artikulu akademiko idatzi zituen hainbat aldizkaritan, horien artean erabilitako tresneriaren ingurukoren bat ere bai. 1902. urtetik aurrera, gurasoen osasunak okerrera eginik, ikerkuntza bigarren plano batean utzi behar izan zuen eta testuinguru historikoak ere izan zuen eraginik bere ikertzaile-jardueraren gainbeheran: 1913. urteko gerra-alarmek “lur jota” utzi zuten, bere egunerokoan idatzi zuen bezala. Gerraostearekin batera, artikulu ugari argitaratu zizkion Alemaniako Beiblätter aldizkariaren itxiera etorri zen eta, pixkanaka-pixkanaka, bere alorrean egindako ikerketarekin kontaktua galtzen joan zen. Azkenerako, bere osasunak ere okerrera egin zuen.

Bere lanak hainbat aitorpen jaso zituen, horietako bat zinez ezohikoa: 70 urte zituela, hil baino 3 urte lehenago, lehen emakumea izan zen ingeniaritzan honoris causa doktoretza lortzen. Hala izan zen gainazaleko tentsioa neurtzeko metodoa asmatzeagatik, nahiz eta sekula unibertsitatea bisitatu gabea izan.

Halere, Irving Langmuirren ikerketari egindako ekarpena ez zitzaion sekula aitortu. 1932an Kimikako Nobel Saria irabazi zuen Langmuirrek, Agnes Pockelsen lana funtsezko oinarria izanik berean: Langmuirrek eta bere laguntzaile Katherine Blodgettek erabilitako kubeta, Langmuir kubeta izenez historiara iritsi dena, Agnes Pockelsek diseinaturiko tresnaren hobekuntza bat besterik ez da. Hona Matilda efektu delakoaren adibide bikoitz bat: jatorrizko kubetaren egilea eta kubeta horren hobekuntzan laguntzaile izandako emakumeak ikusezin bihurtzea.

Agnes Pockelsek lortu zuen sukaldea laborategi bihurtzea eta etxeko lanetatik abiatuta zientzia-ikerlan metodiko eta burutsuak garatzea. Zientzia zaintza-lanekin eta bizitzarekin uztartu zituen inor gutxik bezala. Eta dagoeneko zientziaren historiaren parte da, oraindaino berak bakarrik lortu duen meritu paregabea duelarik: honoris causa etxekoandrea izatea.

Erreferentziak:

• Sorkin (2018). “Emakumeen jakintzek gordetzen duten zientzia”. Gida didaktikoa.
• Pérez Sedeño, Eulalia; García Dauder, Silvia. (2017); Las ‘mentiras’ científicas sobre las mujeres. Editorial Catarata
• Solsona-Pairó, Nuria; Joglar, Carol y Garrido, Cristian, Agnes Pockels: pionera del estudio de la tensión superficial. En Quintanilla et al (2017); La historia de la ciencia en la investigación didáctica. Aporte a la formación y el desarrollo profesional del profesorado de ciencias.
• Martinez, Uxune (2014): Emakumeak, zientzia eta diskriminazioa: Mateotik Matilda efektura. Zientzia Kaiera
• Tamir, Abraham y Ruiz Beviá, Francisco (2012); Arte y ciencia. Tensión superficial
• Tomé López, César (2011), Agnes Pockels, la química física del agua de fregar. Mujeres con Ciencia.

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Egileaz: Nines Alquézar Castillo, Sorkin-Jakintzen Iraultegia elkarteko kidea da.

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Datorren ikasturte akademikoan (2019-2020), UPV/EHUk eta NUPek Kultura Zientifikoari buruzko master propioa eskainiko dute, online emango dena.

Komunikazioaren eta kultura zientifikoaren arloan Espainiako unibertsitateek eskaintzen dituzten graduondoko ikasketen aukera aztertu ondoren, master honen sustatzaileek ondorioztatu genuen interesgarria litzatekeela kultura zientifikoari buruzko ikasketak eskaintzea askotariko profiletako profesionalentzat, besteak beste, kazetaritza zientifikoan interesa duten kazetarientzat, hainbat maila akademikoetako irakasleentzat eta dibulgazio zientifikoan aritu nahi duten pertsonentzat.

Xedea

Gure interesa urrun dago, batetik, arlo nagusiki akademikotik eta, bestetik, komunikazio arlo hutsetik, baina ez ditu bi horiek baztertzen. Aitzitik, gure asmoa da kultura zientifikoari buruzko ikaskuntzari dibulgazioaren ikuspuntutik heltzea, eta zientzien historiaren eta filosofiaren gaineko eduki solidoak txertatzea. Izan ere, ezagutza eta informazio zientifikoarekiko jarrera kritikoa erakusteko oso garrantzitsua da diziplinak garatu diren moduari buruzko oinarrizko nozioak edukitzea, baita denboran bildu den ezagutza zientifikoaren izaerari buruzko hausnarketa filosofiko aberatsari buruzkoak ere.

Zientziaren historia eta filosofia gure eskaintzan sartu ditugu, beraz. Gainera, logikoa denez, kultura zientifikoari buruzko master batek ezagutza zientifiko zehatz batzuk ere behar ditu. Halako neurriko ikasketetan, ezinezkoa da ezagutzen multzo handia lantzea. Bestalde, zientzien garapenean metatutako ezagutzak hain zabalak izanda, alferrikakoa izango litzateke zientzien panorama gutxi gorabehera osoa eskaintzeko asmoa. Horregatik, zientziei buruzko eduki esanguratsuak mugatzean, oinarrizko gai batzuk eta eguneroko bizitzako alderdiekin zuzeneko lotura izateagatik interesgarriak diren beste batzuk hautatu ditugu. Modu horretan, zientziaren funtzionamendua ilustratzeko adibideak eskaini nahi ditugu, oinarrizko prestakuntza zientifikoarekin batera.

Labur esanda, gure asmoa ez da zientziak irakastea, kultura zientifikoari buruzko ikuspegi zabala transmititzea eta ematea baizik, kultura zientifikotzat ulertuta ezagutzen multzo bat (hautatutako adibideak), horiek ikasteko modua, historia plurala eta horren izaerari eta gizartean zabaltzeko moduari buruzko hausnarketa.

Ezaugarriak

Masterra egitura modular bati jarraituz diseinatuta dago:

• Burututako kredituen arabera titulu bat edo beste eskuratzeko (unibertsitate espezialista, aditua eta masterra).
• 2 ECTSko ikasgaiez osatuta dago, bakoitza bost astean egin beharrekoa.
• Irakasle gehienek kultura zientifikoari buruzko ekitaldietan parte hartzen dute (BZP, Zientziaren Astea, FZB masterraren hizketaldiak, etab.).

Helburua

Master hau titulu multzo moduan sortu dugu hainbat helbururekin: gizarteak zientzia hobeto ulertzen eta hautematen laguntzea; prestakuntza malguagoa, anitzagoa eta eskuragarriagoa eskaintzea Iberoamerikan eta kultura zientifikoa irisgarria, erakargarria eta zehatza izatea. Eta Eusko Jaurlaritzako eta Foru Gobernuko Hezkuntzako sailekin batera lan egiten dugu, zenbait estrategia eta egitasmorekin aliantzak sustatzeko, adibidez, STEAM eta STEM Planeta.

Arduradunak

Lau unibertsitate agentek zuzendutako proiektua da: UPV/EHUren Kultura Zientifikoko Katedra; UPV/EHU-UNAMen “Filosofia, Zientzia eta Balioak” master ofiziala (Donostia); NUPen Kultura Zientifikoaren Katedra (Iruñea);

NUPen Kultura Zientifikoaren Unitatea (Iruñea); eta NUPen Unibertsitate-Gizarte Fundazioa (Iruñea). Masterraren Batzorde Akademikoa Antonio Casado da Rochak (UPV/EHU), Joaquín Sevilla Moróderrek (NUP) eta Juan Ignacio Pérez Iglesiasek (UPV/EHU) osatuko dute.

Izena ematea

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Si preguntamos si son más saludables los alimentos elaborados en casa o los elaborados por la industria, la mayoría responderá que son más saludables los alimentos caseros [1]. Incluso con alimentos ultraprocesados insanos, como galletas o bizcochos, también existe la creencia de que los elaborados en casa son más saludables que los que nos ofrece la industria.

La lectura que podemos hacer de estas creencias es que muchas personas creen que los alimentos preparados por la industria alimentaria se elaboran con ingredientes de peor calidad que los que uno mismo escogería, incluso sin ser experto en materia alimentaria. También indica que existe desconfianza sobre los procesos industriales que se emplean para preparar estos alimentos, o un exceso de confianza sobre las preparaciones caseras.

Otra lectura es que los alimentos insanos llegan a parecer menos insanos, o incluso saludables, si son caseros. Mientras que los alimentos industriales que podrían catalogarse como sanos, llegan a parecer menos saludables, o insanos, por el hecho de ser industriales.

• ¿Qué es un ultraprocesado?

El sistema actual más utilizado para clasificar los alimentos según su grado de procesamiento es el sistema NOVA [2]. Este sistema fue creado en 2010 por la Escuela de Salud Pública de la Universidad de Sao Paulo y es el sistema que aceptan autoridades como la OMS y la FAO [3].

La clasificación más reciente del sistema NOVA establece cuatro grupos:

El grupo 1 es el de alimentos sin procesar o mínimamente procesados (pasteurizado, congelado, tostado, desecado…). Aquí encontramos a los alimentos frescos como frutas, verduras, cereales, carnes, legumbres, huevos, leche y a algunos de sus derivados inmediatos, como la pasta, los zumos o los yogures sin azúcares añadidos.

En el grupo 2 encontramos comestibles que nos ayudan a cocinar y sazonar los alimentos del grupo 1 y que no es común comerlos de forma aislada. Por ejemplo la sal, el azúcar, los aceites y las mantequillas.

En el grupo 3 encontramos alimentos preparados con dos o tres ingredientes de los grupos 1 y 2. Pueden contener aditivos alimentarios que garanticen su seguridad y conservación. Por ejemplo, las legumbres en conserva, los pescados en conserva, las carnes en salazón, curados y ahumados, las frutas en almíbar, los frutos secos salados, el pan y los quesos. También se incluyen en este grupo las bebidas alcohólicas de baja graduación derivadas de la fermentación de los alimentos del grupo 1, como la cerveza, el vino y la sidra.

El grupo 4 es el denominado grupo de los ultraprocesados. Son alimentos que contienen más de 5 ingredientes. Aunque pueden contener ingredientes del primer grupo, sin procesar, la mayoría son ingredientes procesados. Entre ellos es frecuente encontrar ingredientes como almidón, lecitina, potenciadores del sabor o aromas que, aunque son sustancias que de forma natural componen alimentos del primer grupo, difícilmente podríamos encontrarlas de forma aislada en un supermercado. Son ultraprocesados las galletas, los bizcochos, los chocolates, los snacks, los refrescos, las varitas de pescado, los nuggets de pollo, etc.

• Consumo de alimentos utraprocesados y su relación con la salud.

Los autores del sistema NOVA aconsejan priorizar el consumo de alimentos del grupo 1. Es decir, una dieta saludable estará constituida principalmente por alimentos del grupo 1, con una cantidad reducida del grupo 2, y por un consumo eventual de alimentos del grupo 3. Los alimentos del grupo 4 no pueden formar parte de una dieta saludable.

Este consejo se fundamenta en el resultado de varios estudios científicos que relacionan el consumo de ultraprocesados con un mayor riesgo de mortalidad [4][5][6].

La Organización Mundial de la Salud define «salud» como un estado de completo bienestar físico, mental y social, y no solamente la ausencia de afecciones o enfermedades [7]. Cuando en dietética se habla de «dieta saludable» las recomendaciones quedan restringidas a la dieta exclusivamente. Desde el punto de vista dietético, ni una galleta ni una crema de chocolate, son saludables. Lo mismo ocurre con las bebidas alcohólicas, que no son saludables a ninguna dosis desde un punto de vista dietético, tampoco médico [8].

Sin embargo, si nos referimos a la salud de forma tan amplia como la que define la OMS, el consumo esporádico de alimentos ultraprocesados podría contemplarse dentro de la definición de salud. Aunque el placer no tiene por qué estar reñido con una dieta saludable, en algunos casos lo está: la copa de vino que los viernes te tomas con tus amigos, el chocolate que tomas de postre el domingo, el pastel típico de tu pueblo. Esos placeres proporcionan bienestar social y mental, sí son saludables aunque no formen parte de la definición de «dieta saludable».

Esta última aclaración parece obvia, pero es el núcleo de muchas discusiones entre lo que es saludable y lo que no. El origen de muchas discusiones está en la demarcación del problema, en qué se entiende por salud, en si se habla de «dieta saludable» o de la amplia y compleja definición de «salud».

Fuente: rawpixel

• El ultraprocesado casero no es más sano que el industrial.

Una galleta es un ultraprocesado. Una crema de cacao también. Un bizcocho también. Incluidos los hechos en casa.

Es cierto que con los alimentos caseros somos nosotros los que escogemos los ingredientes y, por lo tanto, podemos hacer una elección más saludable. Por ejemplo, es más saludable la harina integral que la refinada y la fruta que el azúcar, y con eso podemos hacer un bizcocho más saludable que el bizcocho tradicional. También la industria puede hacerlo de este modo y de hecho lo hace.

Dentro de los ultraprocesados industriales también existen opciones mejores y peores. De la misma manera que dentro de los ultraprocesados caseros, también existen opciones mejores y peores. Unas galletas caseras hechas con 280 g de harina refinada, 100 g de azúcar, un huevo y 125 g de mantequilla, en poco o nada se diferencian de cualquier galleta industrial. El horno de nuestra casa no tiene unas propiedades mágicas que insuflan salud a los alimentos. Ni siquiera la fuerza de nuestro amor es capaz de convertir a unas galletas en un alimento propio de una dieta saludable.

Es más saludable un bizcocho sin azúcar hecho con dátiles —que difícilmente encontraremos como producto industrial— que un bizcocho tradicional. Esta afirmación es análoga a las siguientes: es más saludable un vaso de sidra que un cubata; es más saludable un zumo exprimido con su pulpa [9] que un refresco de naranja. Un error común es asumir que la sidra es saludable, que el zumo es saludable, o que el bizcocho de dátiles es saludable. Son opciones mejores, pero no son intrínsecamente saludables.

En algunos casos el alimento casero es menos saludable que su análogo industrial. Una parte importante de la salubridad de un alimento se refiere a la seguridad alimentaria, y en esto sale ganando por goleada la industria alimentaria. Por muy pulcros que seamos en nuestras cocinas, la mayoría no superaríamos los estrictos controles sanitarios que hay en la industria.

Otra parte se refiere a la optimización de procesos. En la industria se controlan las temperaturas y los tiempos con precisión. Se detectan y miden los subproductos indeseados que se pueden formar consecuencia del cocinado. Es algo que no podemos hacer en casa. Por ejemplo, las patatas fritas de bolsa, las industriales, son más saludables que las patatas fritas caseras [10] principalmente porque en la industria se controla y se minimiza la producción de acrilamida.

• Reflexiones finales

La creencia de que los alimentos caseros son más saludables que los industriales es una creencia errónea. Una de las consecuencias de esta creencia es que los alimentos ultraprocesados insanos, aquellos que no pueden formar parte de lo que entendemos como dieta saludable, se perciben como saludables solo por ser caseros. Un ultraprocesado insano seguirá siendo insano, tanto si se hace en casa como si se hace en la industria.

Esta creencia es el origen del uso de la denominación «casero» como reclamo, ya que es bien conocido que muchos lo interpretarán como sinónimo de «saludable». El flan casero no es saludable. Ni siquiera el de tu abuela que te quiere muchísimo.

Sobre esto puede hacerse una lectura más profunda. Creer que lo casero es más saludable implica que la imagen de la industria alimentaria está dañada. Tanto es así, que las primeras imágenes que vienen a la mente cuando se menciona a la industria alimentaria son las de la comida rápida o los utraprocesados. En primera instancia no vienen a la mente las legumbres en conserva, los yogures o la bolsa de canónigos. Y eso también es industria alimentaria.

Podemos quedarnos en la superficie, en la manida historia de héroes o villanos. Tu madre haciendo croquetas de madre en su casa, y Darth Vader haciendo croquetas del infierno en la industria. Como siempre, estas historias tienen sus aristas, generalmente con más enjundia que la historieta en sí, y su popularización tiene unas implicaciones sociológicas preocupantes. La divulgación nos permite hacer una transferencia de información, y un ciudadano informado será un ciudadano más libre. A veces es así. La divulgación no está exenta de populismos.

Esa imagen dañada de la industria alimentaria se ha convertido en una oportunidad de negocio, también para los oportunistas [12]. Aquellos cuya reflexión se limita a perseguir los errores de la industria alimentaria. Porque alimentando un prejuicio nos haremos más libres y tal. Aquellos que contando los terrones de azúcar de un tigretón te enseñan lo mala que es tu dieta y lo perversa que es la industria. Aquellos que popularizan dietas que se han llegado a convertir en ideologías en contra de todo un sector. Héroes de la obviedad que no son capaces de hacer un análisis más profundo de nada.

Fuentes:

[1] Encuesta realizada en Twitter con la participación de 1.072 votantes. El 85% opina que son más saludables los alimentos caseros.

¿Son más saludables los alimentos elaborados en casa o los elaborados por la industria?
A continuación os pongo una hilo-encuesta con alimentos concretos para que me digáis.
¡Gracias!

— Deborah García Bello (@deborahciencia) May 27, 2019

[2] Monteiro et al (2016) NOVA. The star shines bright World Nutrition Volume 7, Number 1-3, January-March

[3] FAO (2015) Guidelines on the collection of information on food processing through food consumption surveys

[4] Rico-Campà et al (2018) Ultra-Processed Food Consumption and All-Cause Mortality: The University of Navarra Follow-Up (SUN) Cohort Preprints with The Lancet

[5] Moubarac et al (2013). Consumption of ultra-processed foods and likely impact on human health. Evidence from Canada. Public Health Nutrition, 16(12), 2240-2248. doi: 10.1017/S1368980012005009

[6] Rauber, F. et al. (2015) Consumption of ultra-processed food products and its effects on children’s lipid profiles: A longitudinal study Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Diseases , Volume 25 , Issue 1 , 116 – 122 doi: 10.1016/j.numecd.2014.08.001

[7] OMS (2019) Preguntas más frecuentes

[8] García Bello (2017) «Una copita de vino es buena para el corazón». Claro que sí, guapi Cuaderno de Cultura Científica

[9] Basulto (2017) El zumo de fruta no es “fruta”, ni siquiera si es casero El País

[11] García Bello (2015) Patatas fritas sin cáncer, gracias Dimetilsulfuro

[12] García Bello (2019) Humildemente, el mundo es mejor gracias a mí

Otras lecturas recomendadas:

Revenga (2018) Cómo distinguir los buenos procesados de los ultraprocesados insanos El comidista

Jiménez (2017) ¿Qué alimentos se consideran procesados y ultraprocesados? Lo que dice la ciencia para adelgazar

del Caño (2018) ¿Se nos está yendo REALmente la pinza con la FOOD? Farmagemma

Sobre la autora: Déborah García Bello es química y divulgadora científica

El artículo El ultraprocesado es malo hasta que yo lo hago se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. No todo ha sido malo este año: la ciencia nos dejó algunas buenas noticias
2. Del cerdo, hasta la hidroxiapatita
3. El azúcar oculto en los alimentos

Oskar Gonzalez Margo hitza entzun bezain laster, ziur aski koloreak etorriko zaizkizu burura berehala. Baina, zerez dago eginda pintura? Zerk ematen dio kolorea? Galdera horiek erantzuteko, beharrezkoa da bi osagaiok ezagutzea: pigmentuak eta aglutinatzaileak. Pigmentuak kolorea duten partikula solidoak dira; aglutinatzaileak, berriz, partikula horiek elkarri loturik mantentzen dituzten substantziak dira, normalean likidoak.

Azpimarratu behar da pigmentua ez dela aglutinatzailean disolbatzen; aitzitik, egoera solidoan mantentzen da, suspentsio izenaz ezagutzen den nahaste mota sortuta (ura eta area elkartzen direnean sortzen den nahastearen antzerakoa). Hori bai, partikulak hain txikiak direlarik, mikroskopio batez bakarrik bereiz daitezke askotan. Pigmentuak eta aglutinatzaileak sortzen duten nahastea likidoa denez, posible da pintura moduan erabiltzea, eta hainbat margo-geruza bata bestearen gainean ipintzea. Denbora igaro ahala, aglutinatzailea lurrundu edo gogortu, eta geruza piktoriko solidoa sortuko da. Hortaz, esan dezakegu pigmentuak kolorea ematen diola margoari, eta azken horren propietate fisikoak ezartzen dituela aglutinatzaileak.

Egun, aglutinatzaile sintetikoak dira ohikoenak, baina historian zehar gizakiak jatorri naturaleko baliabide ugari erabili izan ditu margoak egiteko: olioa, arrautza edo argizaria, gutxi batzuk aipatzearren. Baliteke, horien guztien artean, olioa izatea garrantzitsuena, edo behintzat, ezagunena. Nork ez du museoan “olio-pintura mihise gainean” adierazten duen karteltxoa irakurri?

1. irudia: Gau izartsua (74×92 cm), Vincent van Gogh (1889). (Iturria: MoMA)

Olio-pintura Europan zehar zabaldu zen XV. mendean, van Eyck artista flandestarrari esker zabaldu ere. Izenak dioen bezala, teknika piktoriko honetan olioa erabiltzen da aglutinatzaile bezala. Pigmentu ehoa olioarekin elkartuta sortutako nahasteaz marrazten da, eta denboraren poderioz olioa gogortu egingo da, margo-geruza solidoa sortu arte. Sinplea dirudien arren, lehortze-prozesu horren atzean prozesu kimiko konplexua ezkutatzen da. Olioak triglizeridoz osatuta daude, alegia, analitiketan hainbeste beldurtzen gaituzten gantz horiez. Triglizeridoak, beren jatorriaren arabera, asegabetasun kopuru gehiago edo gutxiago izango dituzte. Asegabetasun bat molekulen barneko atomoen lotura kimiko berezia baino ez da; hain zuzen ere, bi karbonoen arteko lotura bikoitza. Txikikeria irudi lezake, baina asegabetasunek izugarri baldintzatzen dituzte gantzen propietateak. Adibidez, animalia-gantzek asegabetasun gutxi dituzte (aseak dira), eta, ondorioz, solidoak dira giro-tenperaturan; landare-gantzek, ordea, asegabetasun gehiago dituzte, eta likidoak dira. Lotura bikoitz horiek atmosferako oxigenoarekin erreakzionatuta olioaren gogortzea eragiten dute. Horrelaxe sortzen da olio-pintura, eta horrexegatik dira hain garrantzitsuak lotura bikoitz horiek artearen munduan. Beraz, zenbat eta asegabetasun gehiago egon, orduan eta hobeto lehortuko da olioa. Erraz lehortzen diren olioen artean linazi-olioa da garrantzitsuena, baina badaude beste batzuk, intxaur eta lo-belar olioa, adibidez. Ez, etxean duzun oliba-olioa ez da batere egokia koadro bat margotzeko!

Ez pentsa aglutinatzaile guztiek lehortze-mekanismo konplexuak dituztenik. Adibidez, argizaria erabiltzen denean egoera-aldaketa baino ez da gertatzen: solidotik likidora edo likidotik solidora. Argizariaren erabilerak badu eragozpen bat, likido egoeran jarrai dezan bero mantendu behar delako, artelana egiten ari den bitartean. Horretarako, argizaria lapiko batean urtzen da, eta pigmentuarekin nahastu ondoren, margo moduan erabil daiteke. Gezurra badirudi ere, lehenengo eguneko distira gordetzen dute teknika horri esker orain dela 2.000 urte margotutako Al-Fayumgo (Egipto) erretratuek (2. irudia).

2. irudia: Fayumgo erretratuetariko bat (48×36 cm), Isidora maisua (ca. 100). (Iturria: Getty Museum)

Erleak ez dira aglutinatzaileak eskaintzen dizkiguten animalia bakarrak; izan ere, arrautzak izan ziren aglutinatzaile-iturri garrantzitsuena olio-pintura agertu arte. Arrautzaren gorringoan dauden gantzei eta proteinei esker emultsioak egin daitezke. Horrela, pigmentuak, ura eta gorringoa elkartuz margoa sor daiteke, tenpera izenez ezagutzen duguna. Gutxi gorabehera, maionesa bat prestatzean gertatzen den prozesu fisiko berbera da. Pintura erabili ondoren, ura lehortzen den heinean, arrautzak kohesio-propietate bikainak dituen geruza sortuko du. Boticelliren Venusen jaiotza da horren lekuko (3.irudia). Arrautza-tenperaz gain, badaude beste tenpera mota batzuk; adibidez, kaseina-tenpera (esnetik erauzten den proteinaz osatua).

3. irudia: Venusen jaiotza (172x278cm), Sandro Boticcelli (1485). (Iturria: Uffizi)

Aglutinatzaileak bezala, pigmentuak ere edonon bilatu izan ditu gizakiak. Labar-artea egiten hasi ziren arbasoak inguruan zituzten materialez baliatu ziren: errautsak (karbonoa), beltzak margotzeko eta okreak (burdin oxidoa), berriz, gorriak margotzeko. Deigarria da bi kolore horiek hain ugariak izatea, eta ez, ordea, naturan edonon aurki dezakegun berdea. Bi aukera daude: edo ez zuten erabiltzen, edo ez da gure egunetara iritsi. Izan ere, kolore batzuk lortzea ez da lan erraza, eta horren adibide da urdina. Antzinatik gizakiak izugarrizko ahaleginak egin izan ditu kolore hori pigmentuen bidez irudikatzeko. Egiptoarrek goiz lortu zuten pigmentu urdin bat sintetizatzea (Egiptoko urdina), baina Europan prozesua askoz luzeagoa izan zen. Erdi Aroan, itsasoaz haraindiko urdina (ultramar urdina) zen pigmentu urdin preziatuena. Itsasoan zehar iritsi zen, eta horregatik jarri zioten izen hori. Kokcha haraneko (Afganistan) meatzetan lortzen zen lapis lazuli erdi-harribitxitik lortzen zen pigmentua (4. irudia); ondorioz, prezioa izugarri altua zen, urrearena baino are altuagoa. Horrek argi adierazten du nolako garrantzia duten pigmentuek gure gizartean.

4. irudia: itsasoaz haraindiko urdina lortzeko erabiltzen zen lapis lazuli erdi-harribitxia. (Iturria: Wikimedia Commons)

Zorionez, errazagoa da beste pigmentu batzuk eskuratzea. Izan ere, hainbat modu eta iturri egon daitezke kolore berbera lortzeko; gorria da horren paradigma. Sintesi kimikoaren bidez lortzeaz gain, posible da mineraletatik, animalietatik zein landareetatik lortzea. Natura beti eskuzabal. Txinan orain dela milaka urte zinabrioa (HgS) ezagutzen zuten, merkurioz eta sufrez osatutako minerala. Harri hori birrinduz, bermiloipigmentua lor daiteke, artearen historian oso erabilia. Tamalez, eta artista askoren kalterako, merkurioa pozoitsua da; natura eskuzabal bai, baina baita arriskutsua ere. Dena den, ez da zinabrioa gorria lortzeko birrindu daitekeen gauza bakarra. Kotxinila intsektuetatik karmin-tindagaia erauz daiteke; artelanetan ez ezik, yogurrei kolorea emateko ere erabiltzen da (E-120 gehigarria). Gorriaren kontuari bukaera emateko, esango dugu landare-erreinuan kolore hori eskuratzeko gehien erabili den espeziea Rubia tinctorum izan dela (otxar espezie bat). Landare horrek lore horiak eta hosto berdeak ditu; sustraietan, berriz, kolore gorriko koloregaiak ditu: alizarina eta purpurina.

5. irudia: Margo gorriak lortzeko lehengaiak: zinabrio minerala (James St. John), Rubia tinctorum landarearen ilustrazioa eta Dactylopius confusus intsektua birrinduta (Whitney Cranshaw).

Une honetara helduta, oso estuki lotuta dauden bi termino argituko ditugu: pigmentuak eta koloregaiak (edo tindagaiak). Hitz hauek askotan sinonimoak izango balira bezala erabiltzen dira. Egia da biak ala biak koloreekin harremanetan daudela, baina zeharo ezberdinak dira, batez ere kimikaren ikuspuntutik. Arestian esan dugun bezala, pigmentuak disolbagaitzak dira, eta aglutinatzailearekin elkartuta egoera solidoan gelditzen dira. Koloregaiak, berriz, disolbagarriak dira, eta aglutinatzailearekin elkartuta ez dira egoera solidoan geldituko; aitzitik, disolbatu egingo dira. Ondorioz, ezin ditugu pintura egiteko erabili. Bai, ordea, ehunak tindatzeko. Esan nahi al du horrek koloregaiak ezin direla koadroetan erabili? Ezta gutxiago ere. Zorionez, gizakiak orain dela mende asko aurkitu zuen konponbidea. Arazoa koloregaiek aglutinatzailean duten disolbagarritasuna denez, nolabaiteko solidotasuna ematea besterik ez dago. Horretarako, zuria edo gardena den solido inerte bat (adibidez alunbrea) koloregaiarekin elkartzen da. Koloregaia solidoan finkatuko da, eta posible izango da pigmentu moduan erabiltzea. Laka-pigmentuak edo, besterik gabe, lakak deritze horrela lortutako pigmentuei. Horixe da, adibidez, aipatu berri dugun alizarina eta karmin koloregaiak margoetan erabiltzeko jarraitzen den prozedura.

6. irudia: alizarina laka (ezkerra) eta karmin laka (eskuina) erabiliz egindako akuarelen degradazioa. (Iturria: Kristi Dahm, The Art Institute of Chicago)

Laka gehienak bizidunengandik lortzen dira; beraz, jatorri organikoa dutela esaten dugu (jatorri mineral dutenak ezorganikoak dira). Egiari zor, sailkapena apurtxo bat konplexuagoa da: konposatu organikoak karbonoa dutenak dira, salbuespen batzuk izan ezik.

Talde horretan petrolioaren eratorriak eta laborategian sintetizatutako molekula asko sartzen dira. Nahiz eta zuzenean izaki bizidunetatik ez lortu, konposatu organikoak dira.

Askotan pigmentuak beste bi taldetan sailkatzen dira: naturalak edo sintetikoak. XIX. mendean, kimikan gertatutako aurrerapenei esker, naturan ez zeuden pigmentu eta koloregai ugari sortu ziren, artistei aukera berriak eskaini zizkietenak. Beste kasu batzuetan, sintesia erabili zen jada bazeuden konposatuak modu errazago eta merkeagoan ekoizteko. Horixe da indigoaren kasuarekin gertatu zena. 1870. urtea baino lehen landareetatik lortzen zen, baina ordutik hona, sintesi bidez ekoizten da, nola-eta hiru erreaktibo kimiko erreakzionaraziz. Pentsa ezazu tindagai hau bakeroak koloreztatzeko erabiltzen dela, eta urtero 20 miloi tona behar direla bakarrik helburu horretarako. Nekez lor daiteke kantitate hori landareetatik!

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Egileaz: Oskar Gonzalez (@Oskar_KimikArte) UPV/EHUko Kimika Analitikoa Saileko ikertzailea da eta Zientzia eta Teknologia Fakultateko eta Arte Ederretako Fakultateko irakaslea.

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Margolanen kimikari buruzko artikulu-sorta:

1. Margolanen kimika (I): Berniza, babes-mintza
2. Margolanen kimika (II): Margo-geruza, artelanaren kolorea eta nortasuna

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Con motivo de mi charla “Las matemáticas en tus manos (una perspectiva cultural desde Bilbao La Vieja y San Francisco)”, dentro del ciclo Zientziaz Blai (¡empápate de ciencia!), que organiza la asociación Logos Elkartea en los barrios bilbaínos de San Francisco, Bilbao La Vieja y Zaballa, en la que hablaba de diferentes métodos de contar con los dedos de las manos, de los cuales ya he hablado en el Cuaderno de Cultura Científica en las entradas «Y tú, ¿cómo cuentas con los dedos? (1 y 2)» y Contar hasta un millón con los dedos de las manos, me preguntaron si existía algún método que generalizara la forma de memorizar la tabla del nueve con los dedos de las manos.

Recordemos que este método consiste en extender los diez dedos de nuestras dos manos, con las palmas mirando hacia nosotros, y bajar el dedo de la posición, empezando por la izquierda, que queremos multiplicar por 9 (recordemos que estamos hablando de la tabla de multiplicar por 9), así si queremos multiplicar 3 por 9 bajaremos el tercer dedo por la izquierda, es decir, el dedo corazón de la mano izquierda, de forma que las decenas del resultado es la cantidad de dedos que queda a la izquierda del dedo bajado y las unidades la cantidad que queda a la derecha, en nuestro caso, 2 y 7, que nos confirman que 3 x 9 = 27.

Mi respuesta fue que existía un sistema para multiplicar con los dedos de las manos, que no era exactamente lo mismo, pero que nos permitía realizar algunas multiplicaciones sencillas a partir de otras básicas, como multiplicar dos números entre el 6 y el 10, conociendo las pequeñas tablas de multiplicar de los cinco primeros números, desde 1 x 1 hasta 5 x 5. En esta entrada del Cuaderno de Cultura Científica explicaré este conocido método, que dejé sin explicación en mi charla.

Según he leído, esta práctica se utilizaba ampliamente en la Edad Media, y pudo tener su origen en la Antigua Roma. Su uso se ha mantenido hasta época reciente en diferentes lugares del mundo. Por ejemplo, por los campesinos franceses (de ahí el nombre de multiplicación de los campesinos franceses), rumanos o rusos, pero también en lugares más alejados, como Palestina o Siria. En Estados Unidos se la conoce como multiplicación cajún, cuyo nombre deriva de los cajunes, un grupo étnico de Luisiana, descendientes de franceses, formado por más de un millón de personas, con su propia lengua y cultura, y que utilizaban este sistema de multiplicación digital.

Este método permite realizar multiplicaciones de números comprendidos entre el 6 y el 10. Veamos un ejemplo, la multiplicación 7 x 9. En la mano izquierda se representa el primer número, bajando tantos dedos como indique el número, a partir de 5, en este caso, se bajan 2 dedos (5 + 2 = 7) y se quedan 3 levantados. En la mano derecha se representa el segundo, se bajan 4 dedos (5 + 4 = 9) y 1 queda levantado. Ahora, se suman los dedos bajados, 2 + 4, y se multiplica su resultado por diez, (2 + 4) x 10 = 60, y se le suma la multiplicación de los dedos levantados, 3 x 1. Así,

7 x 9 = (2 + 4) x 10 + 3 x 1 = 63.

La justificación matemática de este sistema de multiplicación con las manos es sencilla. Si llamamos a y b a los dedos bajados y c y d a los dedos que quedan levantados, entonces la multiplicación que se realiza de esta forma no es otra que (5 + a) x (5 + b) y el método que hemos utilizado para obtenerla viene dado por la expresión 10 x (a + b) + (c x d). Teniendo en cuenta que c = 5 – a y d = 5 – b, las dos expresiones matemáticas son la misma: 5 x 5 + 5 x a + 5 x b + a x b.

Veamos otro sencillo ejemplo, 6 x 8.

De forma similar, se pueden multiplicar números entre 11 y 15. Por ejemplo, para obtener el resultado de la multiplicación 12 x 12, en la mano izquierda se bajan 2 dedos (10 + 2 = 12) y en la derecha otros 2 dedos. Ahora, se suman los dedos bajados (2 + 2) y el resultado se multiplica por 15, se le suma la multiplicación de los dedos levantados (3 x 3) y finalmente se suma una cantidad fija, 75, obteniéndose el resultado

12 x 12 = (2 + 2) x 15 + (3 x 3) + 75 = 144.

Si se multiplica un número de cada zona, por ejemplo, 8 x 13, se puede reducir a dos multiplicaciones de las anteriores, 8 x 13 = (8 x 7) + (8 x 6).

En general, se pueden multiplicar números de zonas con cinco números más grandes y métodos similares a los descritos.

zona 6 – 10: 10 x (a + b) + (c x d)

zona 11 – 15: 15 x (a + b) + (c x d) + 75

zona 16 – 20: 20 x (a + b) + (c x d) + 200

zona 21 – 25: 25 x (a + b) + (c x d) + 375

zona 26 – 30: 30 x (a + b) + (c x d) + 600

en general,

zona (5 n + 1) – (5 n + 5): (5 n + 5) x (a + b) + (c x d) + 52 x (n2 – 1),

donde a y b son los dedos bajados y c y d los que quedan levantados, a partir del número anterior a la zona de cómputo.

«Manos del apóstol» (1508), o manos que oran, de Alberto Durero (1471-1528). Imagen de Wikimedia Commons

 

Bibliografía

1.- Georges Ifrah, Historia Universal de las cifras, Espasa, quinta edición, 2002.

2.- Édouard Lucas, Recreaciones Matemáticas, vol. 1 – 4, Nivola, 2007, 2008.

3.- Leon J. Richardson, Digital reckoning among the ancients, The American Mathematical Monthly, vol. 23, no. 1, pp. 7-13, 1916.

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 Multiplicar con las manos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. Multiplicar no es difícil: de los egipcios a los campesinos rusos
2. Contar hasta un millón con los dedos de las manos
3. Y tú, ¿cómo cuentas con los dedos? (1)

Juanma Gallego Nekazari izateak denbora librea kendu zigulako hipotesia berretsi dute antropologoek, landa lanean: gizarte tradizional batean egiaztatu ahal izan dute ehizan eta bilketaren ekonomiari lotuta mantentzen direnek aisialdi gehiago daukatela.

Lehen aldia zen AEBtako presidente bat Hiroshima bisitatzera zihoana, Bigarren Mundu Gerraren amaieran izandako pasarte latzaren orrialdea behin-betiko atzean uzteko asmoz. Marine One helikopteroan zihoala, alboan zuen Ben Rhodes segurtasun aholkulariari irakurtzen ari zen liburu bati buruz hitz egin zion Barack Obamak. “Interesgarria da ikustea nola gizakiek ez dioten onura gehiegirik atera nekazaritza-iraultzari. Aitzitik, bizitza hobeagoa zuten ehizan eta bilketan aritzen ziren gizarteetan zeudenean”, laburbildu zion. Rhodesek berak jaso ditu orduko azalpenak, Obamaren alboan igarotako urteak kontatzeko plazaratu duen The World as It Is liburuan.

1. irudia: nekazaritzak izugarrizko onurak ekarri dizkio gizateriari, baina, norbanakoen ikuspuntutik, antropologo askok uste dute ehiza eta bilketan oinarritutako ekonomikak abantailak zituela, bai nutrizioaren zein denbora librearen aldetik. (Argazkia: BBH Singapore/Unsplash)

Azalpen herretan sakondu zuen Obamak. “Nekazaritza iraultzaren hasieran jendea zerealetan zentratu zen. Baina alean oinarritutako dieta bat ez da proteinan, frutan eta fruitu lehorretan oinarritutakoa bezain nutritiboa eta orekatua. Ehiztari-biltzaileen gizarteetako kideak komunitate txikietan bizi ziren, hamar-hamabi lagunez osatutakoa, eta nekazaritzan aritzeko jendeak halabeharrez seme-alaba gehiago izan behar zituen. Horrek gaixotasunak biderkatu zituen, eta haurren heriotza tasa handitu zen ere. Funtsean, bizitzak txarrera jo zuen”.

Esku artean zuen liburua Yuval Noah Harari historialariaren Sapiens zen, eta, seguruenera, garai horretan munduan botere gehien zuen pertsonaren altzoan egotea nolabaiteko bermea izan zen gizateriarentzat. Honetan, eztabaida askorako zirrikiturik ez dago: Fox News baino aholkulari dezente hobeagoa da Harari. Orain euskaratu berri duten Sapiens liburu horretan zabaldu da, luze eta zabal, nekazaritzan zentratutako ekonomiara egindako jauziari buruzko hausnarketa hori, baina antropologoen artean aspaldiko eztabaida da hori.

Izan ere, adituek behin baino gehiagotan zalantzan jarri dute eskola garaian horrenbeste errotu ziguten ideia; edo, gutxienez, ñabardura ugari gehitu dizkiote. Ohiko planteamendu horrek dio Neolitoan gizakiak landareen eta animalien gaineko kontrola eskuratu zuela, eta horrek ahalbidetu ziola garapenaren bidezidorrean sartzeko, ehiza eta bilketaren garaiko ziurtasunik ezak eta arriskuak atzean utzita. Oro har, gizarte batean nekazaritza garatuta dagoenean, elikagaiak gertuago izateko abantaila dago, eta *ehiza eta bilketa neketsuan ibili beharrean, bizitza hobeagoa gozatzeko aukerarekin lotu ohi da. Trukean, —ohiko gizarteetan bederen—, nutriente aukera estuagoa eskuratzen da, ereiten diren landareen araberakoa baita nutrizioa, eta osasun egoera ere kaltetu ohi da.

Ondorio sozioekonomiko itzelak ekarri zuen ere nekazaritzak, noski. Nekazaritza garatu ahala, gero eta jende gehiagok aukera izan zuen ekoizpenari lotuta ez zeuden jardueretan aritzeko, uztak handitu ahala soberakina zegoelako. Hor hasi ziren loratzen, bada, zibilizazioak, eta, horiekin batera, soberakin horretaz profitatzen ziren apaizak, soldaduak, funtzionarioak, filosofoak, abokatuak, bertsolariak, JavaScrip programadoreak, kazetariak eta gainerako jendilajea.

Behar material gutxiago

Ideia horren aurkako planteamendua aspaldi jarri zuen mahai gainean Marshall Sahlins antropologoak. Haren ikuspuntutik, nekazaritzan oinarritutako ekonomiarako trantsizioak lan karga gehiago eta denbora libre gutxiago ekarri zituen, albo-ondorio modura. Funtsean, Sahlinsek proposatu zuen gizarte tradizional horiek behar material gutxiago zituztela, eskura zituzten baliabideen arabera bizi zirelako.

2. irudia: Filipina uharteetan bizi da agta herria, eta bertako kide batzuk nekazaritzan hasi badira ere, beste batzuk ehiza eta bilketan mantendu dira. Horrek aukera eman die ikertzaileei aspaldiko hipotesi bat egiaztatzeko. (Argazkia: Mark Dyble/University of Cambridge)

Dena dela, jakina da zientzian gauzak proposatzea libre dela, baina, ideiez harago, mahai gainean jartzen diren ebidentzien pisuaren araberakoa izango dela idea batek jasotzen duen onarpena. Horretaz jabetuta, antropologo talde batek hipotesia egiaztatzeko eredu baten bila ibili dira.

Agta herriaren hamar kanpamendutan egindako landa lana baliatu dute horretarako. Ez da lehen aldia Filipinetako herri hori halako ikerketa batean erabiltzen dutena. Duela gutxi bertan beste hipotesi bat mamitzeko baliatu zuten agta herria: istorioen narrazioak balore adaptatiboa izan dezakeela dioen ideia, hain zuzen.

Oraingoan, eta agta herriaren baitan ehizan eta bilketan oinarritutako ekonomian aritzen direnak zein nekazaritzarako pausua egin duten populazioak badaudela aprobetxatuta, ikusi nahi izan dute ea hautu horrek zer nolako aldaketak dakartzan aisialdiari dagokionez. Horretarako, funtsean, haien jarduna zein den ikusi dute, eta hori kuantifikatu eta sailkatu dute.

Landa antropologiaren ohitura onei jarraiki, tokian bertako jarraipena egin dute, bi urtez. Zehazki, 359 lagunen jarraipena egin dute, goizeko 6etatik arratsaldeko 6ak arte uneoro zer egiten ari ziren erregistratuz. 11.000 behaketa inguru, orotara. Modu horretan, bereizi ahal izan dute noiz ari ziren umeen zaintzan, etxeko lanetan, kanpamendutik kanpoko lanean eta aisialdian.

Nature Human Behavior aldizkarian argitaratutako zientzia-artikulu batean jaso dute ikusi eta ikasitakoa. Emaitza garbia atera dute. Batez bestean, nekazaritzan ari direnek astean 10 ordu gutxiago eskaintzen diete aisialdiari. Nekazariek astean 30 orduko “lan astea” dute, eta ehiztari-biltzaileek, berriz, 20 ordukoa.

Oro har, haien jarduna modu horretan antolatzen da: 24 ordu lanean kanpamendutik kanpo, 20 ordu kanpamenduan, etxeko lanak egiten, eta 30 ordu aisialdian. Baina aurretik aipatutako alde nabarmen hori ikusi dute jarduera ekonomiko bakoitzean aritzen direnen artean.

Lanaren banaketa sexuala dagoela egiaztatu dute ere: gizonezkoek denbora gehiago ematen dute kanpamendutik kanpo eta emakumezkoak kanpalekuan, etxeko lanetan eta umeen zaitzan. Baina nekazaritzaren heltzearekin batera, emakumeek nekazaritzan ere parte-hartzen dute, eta horiek galtzen dute aisialdi gehien. Aisialdi gutxiago duten agtarrak 30 urte ingurukoak dira, bai emakumezkoetan zein gizonezkoetan, baina aisialdirako aukera handitzen da zahartzen direnean.

Zientzia-artikuluarekin batera argitaratutako iruzkin batean, Bartzelonako Unibertsitate Autonomoko ikertzaile Victoria Reyes-Garciak ohartarazi du kontuz ibili behar dela datu hauek Historiaurreko gizarteekin alderatu nahi baditugu, besteak beste, gaur egungo paisaiak oso desberdinak direlako, eta orain egiten den nekazaritzak ez duelako zerikusirik Historiaurrean egin zitekeenarekin. Ohartarazi du ere gaur egun Mendebaldeko gizarteetan aisiari buruz dugun kontzeptua aisialdia ongizateari lotzen zaiolako, baina hau ez da izan behar halabeharrez gizarte txikietan edo Historiaurrean.

Reyes-Garciaren aburuz, bada ikerketan atera daitekeen irakaspen garrantzitsu bat, eta, horretarako, jatorrizko teoriara jo du. “Sahlinsek argudiatu zuen ehiza eta bilketan oinarritutako gizarteek aisialdi gehiago zutela behar ‘mugatuak’ zituztelako. Gaur egun, krisi ekologikoan gaudelarik, eta materialen kontsumo mugagabeagatik baliabideak gehiegi xahutzen ditugun honetan, badirudi Sahlinsen argudioak garrantzi handia duela. Agian atzera begira jar gintezke, ehizan eta bilketan oinarritutako Historiaurreko gizarteei begira, gure desio materialak mugatzeko, eta, aldi berean, aisialdi pixka bat berreskuratzeko“.

Erreferentzia bibliografikoa:

Dyble, M., Thorley, J., Page, A.E., Smith, D. & Migliano, A.B. (2019): Engagement in agricultural work is associated with reduced leisure time among Agta hunter-gatherers. Nature Human Behaviour (2019). DOI: 10.1038/s41562-019-0614-6

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

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Decíamos que en 1897 J.J. Thomson, jefe del famoso Laboratorio Cavendish en la Universidad de Cambridge, realizó una serie de experimentos que convencieron a los físicos de que los rayos catódicos son partículas cargadas negativamente.

Esquema del tubo de Crookes que J.J. Thomson empleó en sus experimentos, en los que un campo eléctrico (en amarillo) modificaba la trayectoria de las partículas de los rayos catódicos. Fuente: Wikimedia Commons

Para entonces era bien sabido que las trayectorias de las partículas cargadas se ven afectadas tanto por los campos magnéticos como por los eléctricos. Suponiendo que los rayos catódicos eran partículas cargadas negativamente, Thomson podía predecir qué sucedería cuando atravesasen estos campos. Por ejemplo, un campo eléctrico de la magnitud y dirección correctas debería equilibrar exactamente la desviación producida en un haz de rayos catódicos por un campo magnético. Thomson pudo comprobar que las predicciones eran correctas. De aquí, por tanto, pudo concluir que los rayos catódicos estaban hechos de partículas cargadas negativamente.

 

Experiemento de Thomson. Fuente: Pontificia Universidad Católica de Chile.

A partir de los datos experimentales podía calcular la relación entre la carga de una partícula y su masa. Esta relación la podemos representar como q / m, donde q es la carga y m es la masa de la partícula. Thomson descubrió que los rayos provenientes de cátodos hechos de diferentes materiales tenían el mismo valor de q / m: 1,76·1011 C / kg (culombios por kilo). Por lo tanto, estaba claro que los rayos catódicos debían estar hechos de algo que todos los materiales tienen en común.

El valor de q / m para las partículas de rayos catódicos resultó ser aproximadamente 1800 veces mayor que el valor de q / m para los átomos de hidrógeno cargados (iones), que se sabía que era 9,6 ·107 C / kg por experimentos de electrólisis química . De aquí se deducía que o la carga de las partículas de rayos catódicos es mucho mayor que la del ion de hidrógeno, o que la masa de las partículas de rayos catódicos es mucho menor que la masa del ion de hidrógeno.

Para decidir entre las dos posibilidades Thomson también midió la carga q en las partículas con carga negativa en los rayos catódicos con métodos distintos a la desviación por campos eléctricos y magnéticos. Sus experimentos no fueron muy precisos, pero fueron lo suficientemente buenos como para indicar que la magnitud de la carga negativa de una partícula de rayos catódicos era la misma o no muy diferente de la magnitud de la carga del ion hidrógeno positivo en la electrólisis. En vista del gran valor de q / m para las partículas de rayos catódicos, Thomson concluyó que la masa m de las partículas de rayos catódicos es mucho menor que la masa de iones de hidrógeno.

En resumen Thomson había descubierto que las partículas de rayos catódicos tienen tres propiedades importantes:

1. Los mismos tipos de partículas se emitiden por una amplia variedad de cátodos de diferentes materiales.

2. Eran mucho más pequeñas en masa que el átomo de hidrógeno, el átomo que tiene la masa más pequeña.

3. Tenían la misma magnitud de carga que la carga en el ion de hidrógeno.

A la vista de estos hechos Thomson no podía sino concluir que las partículas de rayos catódicos deben ser un componente hasta ahora no observado de toda la materia [1]. Dado que transporta carga eléctrica, la partícula de rayos catódicos se identificaría con un nombre inventado mucho antes, electrón. Tiene una carga negativa de -1,6·10-19 C. La magnitud [2] de la carga de electrones recibe el símbolo e, donde e =1,6·10-19 C.

El hallazgo de Thomson significó que el átomo no era el límite máximo para la subdivisión de la materia. Más bien, el electrón parecía ser parte de ciertos átomos, quizás incluso podría ser un componente básico de todos los átomos. [3]

Notas:

[1] Puedes deducir con estos datos que es parte de la materia, no parte de los átomos, ya que con el conocimiento de la época nada impedía que los electrones fuesen algo independiente de los átomos.

[2] La magnitud no incluye el signo.

[3]El electrón, cuya existencia Thomson probó por primera vez mediante un experimento cuantitativo, es una de las partículas fundamentales o «elementales» de las que está hecha toda la materia. ¿Pero cómo sabemos que es elemental y que es constituyente de todos los átomos?

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

El artículo Las partículas de los rayos catódicos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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1. Los fascinantes rayos catódicos
2. El tubo de rayos catódicos, auge y caída de una pieza clave del siglo XX
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Josu Lopez-Gazpio Zientzialariak aspalditik arduratu dira garunaren eta nerbio-sistemaren funtzionamenduaz. Horrek azaltzen du, esaterako, nola sentitzen ditugun besteen emozioak eta zergatik garen gai -edo ez- enpatikoak izateko. Mina sentituko zenuke deskarga elektriko bat jasaten ari den kide bat ikusiko bazenu? Bada, Current Biology aldizkarian argitaratu berri den ikerketa baten emaitzek erakutsi dutenez, arratoiak gai dira beste arratoien mina haien buruan sentitzeko. Aurkikuntza honek ispilu-neuronen funtzioak ulertzeko eta azaltzeko baliagarria izango da eta, hortik, gizakiok emozioak sentitzeko dugun mekanismo biologikoa argitzen lagundu dezake.

1. irudia: Arratoiak gai dira beste arratoien mina eta beldurra sentitzeko. (Argazkia: Robert-Owen-Wahl – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)

Mekanismo horien zergatian sakontzeko, nerbio-sistemaren osagai nagusienaz hitz egin behar da, alegia, neuronetaz. Nerbio-sistemaren beste osagaien funtzioa neuronen lana ahalbidetzea da, horixe baita guztiaren funtsa. Nerbio-sistema, azken batean, elkarren artean konektatuta dauden neurona multzo izugarria da. Neuronak hizpide izan dira Zientzia Kaieran, geure inguruan dagoen guztia hautemateko, ulertzeko eta ezagutzeko oinarrizko eta funtsezko zelulak baitira. Neuronek jasotzen eta igortzen duten informazioari esker gara garen bezalakoak.

Neuronak, zelula bereziak

Mota desberdinetako neuronak daude eta haien artean itxura ezberdina badute ere, neurona guztiek antzeko atalak dituzte. Formaren aldetik, palmondo batekin aldera daiteke neurona. Goiko aldean, hostoen barruan, gorputz zelularra edo soma dago eta bertan kokatzen da zelularen nukleoa. Hostoak dendritak lirateke, hau da, zelularen luzapenak. Somatik ateratzen diren dendrita horiek neuronara iristen diren seinaleak jasotzen dituzte. Axoia -palmondoaren enborra-, dendriten antzeko luzapena da, baina, normalean bakarra izaten da. Kasu honetan, bere funtzioa informazioa beste neurona bati igortzea da. Geure enborraren amaieran axioiaren terminala legoke, alegia, axioiaren bukaera osatzen duen atala. Bere sustrai anitzek beste zelulekin komunikatzeko balio dute. Neuronen egituraren zehaztasunak BozemanSciencek argitaratutako bideo argigarri honetan ikus daiteke, esaterako.

Ispilu-neuronen aurkikuntza

Ispilu-neuronak Giacomo Rizzolatti ikertzaileak identifikatu zituen 90eko hamarkadaren amaiera aldera egindako lan batzuei esker. Rizzolatti eta bere lankideek makakoekin lan egiten zuten eta esperimentu haietan, makako bati kaskezurrean egindako zulotxo batetik elektrodoak jarri zizkioten. Elektrodoak kortex motorreko neuronak aztertzeko jarri zituzten, hain zuzen ere muskuluak mugitzeko aginduak ematen dituzten neuronetan. Esperimentu horiek egiten ari zirela, ustekabez, makako bati muskuluak mugitzeko neuronak aktibatu zitzaizkion gizaki baten mugimendua ikusi zuenean. Nolabait, mugimendu jakin bat ikustearekin bakarrik, halako mugimendua sortzeko neuronak aktiba daitezke. Hortaz, beste norbait mugitzen ari dela behatzean ispilu-neuronak aktibatu egiten dira, ekintza hori egingo bagenu bezala.

Ispilu-neuronak besteen intentzioak ulertzeko eta imitatzeko gaitasunaren zergatia izan daiteke. Neurona horiei esker, beste norbaiten jokabidea ikustean bere asmoak eta intentzioak aurreikusi ditzakegu. Horrexegatik uste da ispilu-neuronei esker jaioberriek beste pertsonak imitatzeko duten gaitasuna jatorrizkoa izan daitekeela. Gizakiok hizkuntza garatzeko dugun ahalmenaren zergatia ere ispilu-neuronetan egon daiteke, baina, momentuz hipotesi hutsak dira.

Arratoiak kideen mina sentitzen dute

Gizakion neuroirudikapen ikerketek erakutsi dutenez, geure buruan mina sentitzen dugunean garunaren atal bat aktibatzen da, kortex zingulatua deritzona. Jakina denez, beste norbait mina jasaten ikuste dugunean eremu hori bera aktibatzen da. Hori jakinda, Maria Carrillo eta bere lankideek ikerketa bat argitaratu berri dute zeinetan mekanismo horren azalpenak bilatzen hasi diren. Carrilloren hipotesien arabera, aurreko kortex zingulatuan -aktibatzen den zonalde zehatzean- ispilu-neuronak egon behar dira eta mina pairatzen ari den kide bat ikustean aktibatu egiten dira. Horren ondorioz, ikusleak ere mina sentitzen du. Arratoiekin egin dute lan eta, lehen aldiz arratoien enpatiaren teoria garatzen hasi dira.

Esperimentuetan hainbat arratoirekin egin dute lan, eta arratoi batzuk behartzen zituzten beste batzuk mina jasaten ikustea -deskarga elektriko txikien bidez eragindako mina-. Ikerketa horren emaitzek adierazi dutenez, arratoiak gai dira beste arratoien mina haien buruan sentitzeko, baita beldurraren kasuan ere. Arratoiek beldurra dutenean geldi geratzen dira, arriskuetatik babesteko. Ikerketan ikusi denez, beldurra duen arratoi bat ikustean, haiek ere geldi geratzen dira. Era berean, drogen bidez kortex zingulatuko neuronak desaktibatuta uzten zituztenean, ez zituzten erreakzio horiek ikusten.

Orain arte ispilu-neuronak mugimenduari lotuta bakarrik identifikatu dira, baina, ikerketa honek lehen aldiz emozioak ispilu-neuronekin lotu ahal izan ditu. Ikertzaileek diotenez, arratoien kasuan eta gizakion kasuan garuneko atal berak aktibatzen dira, hortaz, litekeena da geure garunak ere antzeko moduan lan egitea. Hala ere, momentuz hipotesiak besterik ez dira. Horrekin lotuta, esan behar da sarri askotan ispilu-neuronen gaitasunak modu desegokian azaldu direla eta ez dela argi utzi une honetan frogak behar direla ispilu-neuronen garrantzia eta funtzioa hobeto ulertzeko.

Erreferentzia bibliografikoa:

Carrillo, M., Han, Y., Migliorati, F., Liu, M., Gazzola, V., Keysers, C. (2019). Emotional mirror neurons in the rats anterior cingulate cortex. Current Biology, 29(8), 1301-1312. DOI: 10.1016/j.cub.2019.03.024

Informazio osagarria:

• I feel you: emotional mirror neurons found in the rat, neurosciencenews.com, 2019.
• El padre de las neuronas espejo busca tratamientos en el mundo virtual, agenciasinc.es, 2018.

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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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