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Foto: NOAA / Unsplash

La meteorología cuántica es esa rama de la física que busca respuestas a los cuantos: ¿cuánto pesa una nube? ¿A cuánta velocidad caen las gotas de lluvia? ¿Cuántos rayos caen en la Tierra ahora mismo? Una de las características definitorias de la meteorología cuántica es que emplea unidades de medidas un poco raras, como el elefante asiático para la masa. Unos de los gurús de este campo, José Miguel Viñas, nos da algunas respuestas.

José Miguel Viñas es físico del aire y comunicador científico, meteorólogo en Meteored, en el portal www.tiempo.com, y consultor de la Organización Meteorológica Mundial.



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

El artículo José Miguel Viñas – Naukas Bilbao 2019: Meterorología cuántica se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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2. Naukas Bilbao 2017 – José Miguel Viñas: Me río yo del cambio climático
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Zurrumurruak ugaritu dira azken asteotan CERNen, partikulen fisikako laborategi handienean, fisika berria izan daitekeenaren detekzioa dela eta. Partikulen hiru fisikarik, Harry Cliff, Konstantinos Petridis eta Paula Álvarez Cartellek, beren baikortasunaren zergatia kontatuko digute, ordena baten barruan: Evidence of brand new physics at Cern? Why we’re cautiously optimistic about our new findings.

Estatuko aldizkari ofiziala eta bestelako baliabide baliokide batzuk ez dira magikoak; izan ere, bideo-joko baten antzekoak dira. Esaterako, BOEn zerbait debekatzen baduzu horrek ez du esan nahi hori automatikoki, bizitza errealean, egiteari utzi eta albo batean gelditzen denik. Batzuetan debekuak pizgarri bat sor dezake eta jarduera (errentagarria bada eta demanda badago) delitugileen esku geldi daiteke. Hiruko erregela berberagatik, gure energia-iturriak aldatu behar direla esaten duenak pizgarriak sortzen ditu zentzu batean eta bestean. Eta, errealitateak materialekin (baliabide mugatua, ez bideo-jokoetan bezala), haien erabilgarritasunarekin eta geopolitikarekin talka egitera eraman zaitzake. Silvia Románek azaltzen du Craving for minerals: the delicate balance of the energy transition artikuluan.

Material desberdinen monogeruzen supereroankortasunak ez du geldiunerik. Angelu magiko batengatik ez denean, gatza eta piperra jarri eta, horra hor!, berriz ere magia. DIPCko ikertzaileek antzeko zerbait egin dute trantsizioko metal dikalkogenuro baten geruza bakarrekin: Hybrid 2D materials as a novel platform for tunable superconductivity.

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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Un equipo de investigadores del Instituto Biofisika (UPV/EHU) ha descrito cómo el colesterol presente en la membrana del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) organiza y dirige la maquinaria viral para que el virus pueda entrar en nuestras células e infectarlas. Este hallazgo abre una nueva puerta para el desarrollo de fármacos más directos y eficientes para frenar la infección del virus.

El VIH es el virus causante del síndrome de la inmunodeficiencia adquirida (SIDA) debido a que las células que infecta y destruye son células inmunitarias. Este virus posee una membrana lipídica rica en colesterol, y precisamente este lípido es el objeto del estudio. Insertada en la membrana lipídica se encuentra la proteína de fusión o de envuelta ‘Env’, la cual a su vez está compuesta por dos subunidades, gp120 y gp41. La subunidad gp120 es la encargada de reconocer y unirse a la célula huésped mediante los receptores celulares. Una vez anclada en la célula, la subunidad gp41 sufre un cambio conformacional y se inserta en la membrana de la célula huésped, atrayéndola hacia el virus e induciendo la fusión entre ambas membranas. Esta fusión permite que el virus entre, infecte a la célula y se replique.

A diferencia de otros virus como el de la gripe o los diferentes coronavirus, el VIH posee muy pocas copias de proteínas ‘Env’. Para poder acceder eficientemente a la célula huésped, las proteínas ‘Env’ tienen que reorganizarse formando una agrupación o clúster. El trabajo demuestra que una región de la proteína ‘Env’ interacciona con el colesterol del virus, y que esta unión es lo que permite que ‘Env’ se reorganice en grupo y pueda infectar las células huésped de forma efectiva.

Con anterioridad a este estudio publicado por el grupo del Instituto Biofisika se conocía la composición exacta de la membrana viral y que el colesterol era un elemento importante para la estabilidad e infectividad del virus, ya que la eliminación o disminución del colesterol viral causa la pérdida de capacidad de entrar a la célula huésped. También se conocía que las proteínas ‘Env’ se reorganizaban en un solo clúster, y que además este proceso era necesario para que el virus fuera infectivo.

Sin embargo, se desconocía el papel específico del colesterol en la infectividad del virus y si estaba involucrado en la formación de clústers de ‘Env’, así como qué región de la proteína ‘Env’ era la encargada de interaccionar directamente con el colesterol. Este estudio responde a estas preguntas dilucidando el mecanismo molecular por el cual el colesterol viral y la región citoplasmática de ‘Env’ interaccionan, permitiendo que ‘Env’ forme los clústers indispensables para que el VIH sea infectivo.

El papel de los lípidos en la estructura y función de diversas proteínas es una temática muy desconocida. Esto se debe a la falta de herramientas para llevar a cabo estudios concluyentes y al hecho de que la unión de un lípido a una proteína puede ocurrir en tiempos muy cortos, del orden de milisegundos, lo cual hace que estudiar y esclarecer dichos procesos represente un desafío importante para la ciencia. En este contexto, otra de las aportaciones importantes del estudio es el desarrollo y empleo de herramientas químicas englobadas dentro de la química biológica, que permiten el estudio de procesos biológicos in vivo, así como que el estudio se ha realizado en partículas virales directamente.

Este descubrimiento podría tener efectos inmediatos en el desarrollo de fármacos que desestabilicen y bloqueen al virus, y así evitar que se propague la infección. Además, el conocimiento generado por este trabajo también tiene importantes implicaciones en el desarrollo de vacunas que bloqueen el virus antes de que se establezca la infección. ‘Env’ es la única proteína en la superficie del virus y por lo tanto la única proteína viral accesible y susceptible de generar anticuerpos que eviten la entrada del virus a la célula huésped, el primer paso de la infección. Sin embargo, hasta la fecha no se han conseguido diseñar inmunógenos capaces de generar anticuerpos neutralizantes que puedan ser usados en una vacuna, probablemente porque, entre otras cosas, no se ha conseguido imitar el inmunógeno tal y como se presenta en la infección real. Por lo tanto, el conocimiento de la estrecha relación entre ‘Env’ y colesterol generado en este trabajo podría ayudar a mejorar el diseño de inmunógenos usados para el desarrollo de vacunas.

“Además, la interacción de proteínas con colesterol también podría tener una gran relevancia en el SARS-CoV-2, el virus causante de la COVID-19. En el caso del SARS-CoV-2, parece que el colesterol en las células del paciente juega un papel importante a la hora de regular la infectividad del virus, pues si se altera el metabolismo normal del colesterol en un paciente se puede ver afectada la fuerza con la que el SARS-CoV-2 infecta a sus células. Con el abordaje y las herramientas moleculares utilizadas en el trabajo desarrollado en el Instituto Biofisika se podría estudiar a nivel molecular el papel específico del colesterol en la regulación de la infectividad del SARS-CoV-2, y así entender mejor las vías de entrada del virus y cómo bloquearlas”, comenta Lorizate.

Referencia:

Jon Ander Nieto‐Garai, Aroa Arboleya, Sara Otaegi, Jakub Chojnacki, Josefina Casas, Gemma Fabriàs, F‐Xabier Contreras, Hans‐Georg Kräusslich, y Maier Lorizate (2020) Cholesterol in the Viral Membrane is a Molecular Switch Governing HIV‐1 Env Clustering Advanced Science doi: 10.1002/advs.202003468

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

 

El artículo El colesterol de su membrana es lo que permite al VIH infectar las células se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Marta Bueno Saz

Haur batzuk frustrazioetatik erabat babestuta daudenez, haurtzaroan edozein oztopo topatzea eragozteko ahalegin betea egin denez, porrotari ikara diote eta edozein arrisku saihesten dute. Hezkuntzaren esparruan, horrek esan nahi du, benetan ikasteaz baino gehiago arduratzen direla zerbait badakitela adierazteaz edo jakitearen itxurak egiteaz.

Ikasketa berriak, lan ibilbide bat edo zeregin profesional bat abiatu behar dutenean, depresioak, antsietateak eta estresak erraz eragiten diete. Jessica Lahey irakasleak El regalo del fracaso liburuan dioenez, seme-alabek nahigaberik izan ez dezaten, gurasoek txikitatik bizitza deuseztatzen diete, babestuz eta hazkuntza aro bakoitzean landu ditzaketen erronkei aurre egitea eragotziz. Gainera, erronka saihetsezin horietako bat agertzen denean, beste norbaitek babak eltzetik ateratzeko zain egon ohi dira seme-alabak edo, bidea zapaldu baino lehen, hartxintxarrak kenduta egotearen zain geratzen dira. Beti amaren eta aitaren babesa beharko dute.

Gure umeengan eragin kaltegarria izateaz gain, mendekotasun horrek gurasoengan ezinbestekoak izatearen sentimendua sortzen du eta, batzuetan, seme-alaben lorpenen meritua beretzat hartzeko tentazioa izaten dute.

Laheyk adierazi duenez, gure seme-alaben porrota kosta ahala kosta saihesteak “ezgaiak izatearen eta gure konfiantza merezi ez izatearen” mezua helarazten die.

1. irudia: Jessica Lahey irakasle eta idazlearen esanetan, gurasoek ikasi behar dute seme-alabek desilusioak eta frustrazioak sentitu behar dituztela eta gehiegizko babesak ez diela aukerarik ematen bere arazoak konpontzen ikasteko. (Argazkia: Quebble_nl – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Hainbat azterlanek bat egiten dute Laheyren iritziarekin. Baina, gainera, ebidentziak iradokitzen duenez, gehiegizko babesak neskengan eragin handiagoa du. Garrantzitsua da konturatzea neskak erronketatik babesteak mutilengan ez bezalako eragina izango duela. Neskek akatsak egiten dituztenean, probableagoa da haiek porrota dohainen bat falta zaien seinale gisa interpretatzea -distira, bikaintasuna, jenialtasuna edo adimena bezalako ezaugarriren bat, adibidez. Hau da, nekez aldatu daitekeen ezaugarriren bat falta izatearekin lotzen dute. Mutilek, aldiz, porrota inguruabar edo egoera kontrolagarriagoei egozteko joera dute.

Fenomeno hori, neurri batean, hezitzaileek mutilekin eta neskekin hitz egiteko moduarekin lotu da. Irakasleen jokabideak aztertu zituzten azterlanetan, irakasleek neskei gaitasunarekin lotutako akatsak egin zituztenean eskatzen zieten zuzentzeko; mutilekin, berriz, batez ere jokabidearekin lotutako esku-hartzeak egiten zituzten (“Isildu!”, “Utzi paperezko hegazkinak botatzeari”, etab.). Beste azterlan batzuetan jaso denez, egoera akademiko estresagarri baten aurrean probableagoa da neskek amore ematea. Lehen Hezkuntzako bosgarren mailako ikasle batzuekin egindako ikerketa batean, nahita zeregin anbiguo bat emanda (Dweck, 2006), neskek bukaerara iritsi baino lehen utzi zuten, nahasmena sortzen zielako. Mutilek enuntziatua askatzen jarraitu zuten, ez zitzaielako axola lehenengo minutuetan nahasita sentitzea. Bereziki, adimen koziente handieneko neskak izan ziren amore ematen lehenengoak. Unibertsitarioen artean gauza bera gertatzen da: beti nota altuak atera dituzten neskek irakasgairen batean bikain ateratzea lortzen ez badute utzi egiten dute. Hala, hasieran aipatu dugun jokabide bat areagotzen da: arrakasta itxurari eustea, ikasteari uko egiteko prezioa ordainduta ere, norbere buruaren balioa defendatzea eta ahultasunik edo zalantzarik ez erakustea inoiz.

2000ko hamarkadaren hasieran, haurrek porrota bizitzeko moduan generoarekin lotutako beste ezberdintasun bat identifikatu zen. Estereotipoaren mehatxua, neskek matematikan eta zientzietan txarrak izatearen estereotipoari aurre egiten diotenean jasaten duten zama. Hori haien zientzia, teknologia, ingeniaritza eta matematiketako (STEM) errendimendu maila txikiarekin lotu da. Estereotipoaren mehatxuaren eraginez, neskentzat porrot egitea mingarriagoa da. Autobetetako profezia gisa funtzionatzen du. Neskek matematikan txarrak izatearen estereotipoa onartzen dutenean, ilusioa eta denbora eskaintzen jarraitzeko moduko erronka gaindigarritzat hartzeari uzten diote, eta, hala, mundu osoak ezagutzen duen egitatea bihurtzen da: neskak direnez gaitasun txikiagoa dute. Esperientzia horiek, ikertzaileek diotenez, “estresa eta zalantzak gehitzen dizkiete nesken hezkuntza esperientziei eta esparru akademikoko kide izatearen sentimendua murrizten dute”.

Kontuan hartu beharreko beste alderdietako bat da neskei porrotetik babesteak motibazioa galarazten diela, mutilei baino gehiago. Barne motibazioa dugunean hobeto ikasten dugu, hau da, zerbait berria probatzen dugunean, esperientzia horretaz gozatze hutsagatik. Barne motibazioa ikasteko bitarteko baliotsuenetako bat da. Erronka bateko une zailak eramaten eta maite duguna egiten jarraitzera animatzen gaitu. Garunari erronkak gustatzen zaizkio, gauza berriak, eta helburu bat lortzen dugun bakoitzean saritze zirkuitu neuronal bat aktibatzen da.

2. irudia: Jakin-minak, esploratzeak, gauzak probatu, erabili eta maneiatzeak barne motibazioa suspertzen du. (Argazkia: Bingo Naranjo en Pixabay )

Autonomia barne motibazioaren funtsezko faktore bat da. Hau da, libreki eta geure borondatez egin dezakegunean ikasi nahi izateko joera handiagoa daukagu. Beste batzuk tartean sartzen edo guk zeregin bat egiteko modua kontrolatzen saiatzen ari direla sumatzen dugunean, nahiz eta modu sotilean izan –sariak eskainiz, zigortzeko mehatxuak eginez edo gehiegizko laudorioak eginez–, gure motibazioak lur jotzen du.

Edward L. Deci eta Richard M. Ryan irakasleek, motibazioa aztertzen aitzindariek, diote beren autonomia eta motibazioa mehatxatuta egoteak neskengan eragin handiagoa duela (Deci eta Ryan, 1985). Gainontzekoen aurrean neskatoak atseginak izateko hezten direnez, irakasleen eta gurasoen iruzkinez gehiago kezkatzeko joera dute eta, beraz, kontrolatuta sentitzearekiko sentikorragoak dira. Decik eta Ryanek adierazi dutenez, emakumeek “ebaluatzaile batek zoriontzen dituenean, hari atsegin eman izanaren ebidentzian arreta handia jartzen dute”. Beren joera zientifikoa definituta zirudienean STEMen emaitza negatiboak izatearen gakoa honako hau izan daiteke: ikasketa horiek egitera animatzeko jasotako laudorioek sortutako presioa eta kale egin nahi ez izateak, irakasleak, familiak edo beste talde batzuek zoriontzea lortu nahi izateak, sortutako antsietatea. Kasu horietan, atsegina izateko ahaleginak ez die nahikoa konpentsazio ekartzen, ez die merezi eta ikasketak uzten dituzte.

Orduan, zerk funtzionatzen du neskentzat? Dirudienez, zeregin bat ondo egin dutela deskribatzeko laudorio informatiboak erabiltzeak (“Proba hori oso ondo egin zenuen”), interpretazio bat egin beharrean (“Oso azkarra zara”), haurren barne motibazioa areagotzen du. Sendo frogatuta dago gaitasuna baino gehiago ahalegina goraipatzeak (“Horretan lan handia egin zenuen”) bai mutilak bai neskak motibatzen dituela.

Hala ere, ondo legoke haurrei eta geure buruari akatsak egiten uzteko aukera aztertzea. Jarrera hori ikasi egiten da eta ez legoke gaizki, hezitzaile gisa, haiei bidea errazteko tentaziotik aldentzea. Honela, beren buruarengan konfiantza izateko aukera emango diegu, bai mutilei bai neskei. Tresnak, estrategiak eta erreferenteak eman behar dizkiegu eta haien ondoan egon, gogoraraziz gutako bakoitzak ez daramala inolako etiketarik josita gainean. Ona litzateke haiek noizbait entzutea beren ametsak lortu dituzten gizon eta emakumeek akatsak egin zituztela eta aurre egin zietela; problema baten enuntziatua berriz irakurri zutela edo hurrengo azterketari animatuta eta gogoz egin ziotela aurre, baina orduak emanez.

Erreferentzia bibliografikoak:

• Deci, E.L., Ryan, R.M. (1985). Intrinsic motivation and self-determination in human behavior. New York, US: Plenum
• Dweck, C.S. (2006). Is Math a Gift? Beliefs That Put Females at Risk. En Ceci SJ, Williams W (eds.) Why aren’t more women in science? Top researchers debate the evidence. Washington DC, US: American Psychological Association
• Lahey, J. (2016). The Gift of Failure. New York, US: Harper Paperbacks

Egileaz:

Marta Bueno Saz (@MartaBueno86G) Salamancako Unibertsitatean lizentziatu zen Fisikan eta Pedagogian graduatu. Gaur egun, neurozientzien arloan ari da ikertzen.

Jatorrizko artikulua Mujeres con Ciencia blogean argitaratu zen 2020ko abenduaren 20an: “La oportunidad de tropezar“.

Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.

 

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Foto: Ryk Naves / Unsplash

Fue una de las cosas que descubrí durante el confinamiento. En el árbol que crece frente a mi casa habita un pajarillo que ensaya su repertorio de canciones casi siempre cuando empieza a ponerse el sol. Si desconozco su especie es porque entre mis vicios no se encuentra la ornitología. Y tampoco sé si el silencio del pasado marzo le ayudó a él a alzar la voz, o a mí, a escucharlo por primera vez. Pero desde hace cosa de un año, yo lo llamo Federico y lo identifico sin fallo por su tono burlón:

—¡Mi-re-do#, mi-re-do#! —dice siempre, apoyándose en la última nota.

Lo sorprendente es que todos los días su canto es exactamente el mismo. Lo sé porque una tarde empecé a imitarle con el piano y, desde entonces, he seguido acompañándole siempre en la mayor. Nunca desafina, el tío, ni se desvía de las notas lo más mínimo. Mi re do# es exactamente su canto de guerra y lo seguirá siendo mientras pueda trinar.

Esta extraña insistencia tiene, sin embargo, una explicación bastante sencilla: Federico tiene oído absoluto. Es una habilidad que le permite identificar cada tono por su frecuencia, sin ningún tipo de referencia adicional.

Evidentemente, el pajarillo no sabe que al otro lado de la ventana hay un simio con piano que le pisa los solos usando unas teclas llamadas “mi-re-do#. Pero el hecho es que identifica estos sonidos de manera consistente y los reproduce, día tras día, sin necesidad de que nadie le ayude a afinar, ni le recuerden cómo sonaba su tonalidad habitual. La mayoría de los humanos no tenemos esta habilidad. Y no se trata solo de que no sepamos llamar a las notas que suenan por su nombre como hacía Mozart (esto requiere necesariamente algún tipo de entrenamiento musical). Tampoco solemos recordar el tono de un sonido de un día para otro. Cuando en invierno encendemos la calefacción y la caldera se pone a aullar, no sabemos si sus alaridos suenan más graves o más agudos que los del día anterior. Yo misma, que vivo rodeada de notas y partituras, tuve recurrir a mi piano para descubrir que Federico estaba afinando siempre igual.

El oído absoluto, tan excepcional entre los humanos, no es un don demasiado raro en el reino animal1. Muchas especies de aves cantoras comparten esta habilidad auditiva. También los lobos, las ratas y otros roedores, según se ha observado, reconocen a otros miembros de su propia especie por el tono de su llamada. Esto nos indica que son capaces de identificar la frecuencia fundamental de los sonidos de manera absoluta y recordarla de un día para otro.

Lo más curioso de todo es que nuestro propio encéfalo y el de otros simios muestra una representación directa de los tonos. En nuestro oído, existe un órgano encargado de separar las distintas frecuencias del sonido llamado cóclea. Está recorrida por una membrana de rigidez decreciente (la membrana basilar), que vibra de forma selectiva en distintas regiones, según lo grave o agudo que es un sonido. Las distintas frecuencias llegan a nuestro córtex auditivo, donde existe un mapa tonotópico, que se activa de manera diferente cuando suena un mi o un fa. Esta es la paradoja: podríamos adivinar qué notas está escuchando una persona con solo observar sus patrones de activación cerebral. Pero ella misma no es capaz de acceder conscientemente a esa información. Es como si hubiese olvidado cómo llegar a ella.

Esta es, precisamente, una de las hipótesis que barajan algunos antropólogos y psicólogos de la música y el lenguaje2. Su idea es que hace cientos de miles de años todos nuestros antepasados tenían oído absoluto, como Federico. La frecuencia de cada sonido era tan nítida para ellos como lo es cualquier color para nosotros en la actualidad. Sin embargo, con el paso de los siglos fuimos perdiendo esa habilidad para poder dominar otra mucho más útil en términos evolutivos: el lenguaje3. Nuestra capacidad para reconocer los contornos del habla, las emociones de la prosodia, todas las melodías que nos acompañan cada vez que nos comunicamos con otros seres humanos depende crucialmente de nuestro oído relativo, una habilidad mucho más excepcional, en términos evolutivos, que el oído absoluto.

De hecho, y según he podido averiguar, mi plumífero vecino sería incapaz de reconocer su propia melodía si yo la tocase en otro tono o si intentase imitarlo con mi propia voz, más grave que la suya. A pesar de su asombrosa musicalidad, Federico no tiene oído relativo4. Para él sería impensable reconocer un contorno melódico simplemente por las relaciones entre sus notas. Nuestro oído, en cambio, es principalmente sensible a las relaciones, las distancias, los intervalos. Este es su verdadero superpoder, la habilidad única que nos permite oír “la misma” canción aunque todas sus notas hayan cambiado.

Referencias:

1Honing, Henkjan. The Evolving Animal Orchestra. Translated by Sherry MacDonald, The MIT Press, 2019.

2Mithen, Steven. “Perfect pitch.” The Singing Neanderthals: The Origins of Music, Language, Mind and Body, Harvard University Press, 2007.

3Saffran, J. R., and Griepentrog, G. J. 2001. Absolute pitch in infant auditory learning: evidence for developmental re-organization. Developmental Psychology 37, 74–85.

4Se ha conseguido entrenar a algunas especies de aves para que reconozcan acordes en distintas tonalidades. Pero parece que el oído absoluto sigue siendo su principal referencia. Ver Hoeschele, Marisa, et al. “Searching for the Origins of Musicality across Species.” The Origins of Musicality, edited by Henkjan Honing, The MIT Press, 2018.

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

El artículo El oído absoluto de los animales se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Leticia Fernández-Navarro, Estibaliz Ruiz-Bilbao, Beñat Artetxe, Leire San Felices, Amaia Iturrospe, Santiago Reinoso Kanpo-estimuluen bitartez aktibatutako fase-trantsizioen artean kristal bakun izaera mantentzen duten kasuak, hots monokristal-monokristal (MKMK) eraldaketak, interes handikoak dira.

1. irudia: MKMK trantsizio bidezko (H3O)[K(15-zikloeter-5)2][CuCl4] (berdea, A) eta [K(15zikloeter-5)2][CuCl3] (gorria, B) espezieen arteko eraldaketa. Gezietan transformazioa eragiten duen kanpo estimulua adierazten daBeraien garrantzia ezaugarri berriak dituzten produktuak emateko gaitasunean eta materialaren propietateetan gertatzen diren aldaketak egitura kristalinoak jasaten dituenekin erlazionatzeko ahalmenean oinarritzen da. Prozesu hauetan zehar gerta litekeen kristalinitatearen galera ekiditeko, polioxometalatoak (POMak), trantsizio metal eta oxigenoz osatutako kluster anioniko zurrunak, erabil daitezke. Orokorrean, POMak MO6 (M= V, Mo, W, oxidazio zenbaki altuenetan) oktaedroen kondentsazio azidotik eratorritako klusterrak dira, haien egitura, konposizio eta propietateen aniztasunaren ondorioz, aplikazio ugari aurkezten dituztenak (katalisia, materialen zientzia, magnetismoa, biomedikuntza…) [1].

MKMK trantsizioak aurkezten dituzten POMetan oinarritutako sistemen adibide urrien artean aipatzekoak dira termikoki aktibatutakoak. Orokorrean, tenperaturaren igoerak konposatuko disolbatzaile molekulen galera dakar eta ondorioz, materialaren propietateren baten aldaketa eragin dezaketen egitura-aldaketak gertatzen dira [2]. Sistema mota hauek lortzeko hurbilketa sintetikoen artean, POM eta estekatzaile zikliko tetrahorzdunetan oinarritutako kobre(II)-konplexuen arteko erreakzioak MKMK (monokristal-monokristal) trantsizioak jasateko gai diren konposatuak prestatzeko bidea direla ikusi da. Modu honetan, hasiera batean propietate berezirik edo erabilgarritasun argirik ez zuten konposatuek gasak selektiboki xurgatzeko edota katalizatzaile gisa jokatzeko ahalmena aurkeztu dute fase trantsizioetatik eratorritako aldaketen ondorioz. Bereziki nabarmentzekoak dira {Cu(cyclam)}2+ (1,4,8,11-tetraazaziklotetradekanoa) konplexuan oinarritutako sistemak eta hauen artean, bi adibide:

Lehen kasuan, banadato ioien eta aipatutako konplexuen arteko erreakzioa arinki azidoa den ingurune urtsuan (pH = 4–6) burutzean, dekabanadato klusterretan oinarritutako [Cu(cyclam)][{Cu(cyclam)}2(V10O28)]∙10H2O (1) sarea lortzen da. Izaera porotsua duen egitura honetan, hidratazio ur molekulak kanal isolatuetan aurkitzen dira eta beroa aplikatzean, molekula hauek galdu egiten dira, guztiz irmoa eta itzulgarria den MKMK trantsizio baten bidez; hots, sare kristalinoa ez da ia aldatzen eta kanalek berdintsuak izaten jarraitzen dute (2. irudia). Hutsik dauden kanalen tamaina ikusita, gasen adsortziorako ahalmena aztertzea erabaki zen eta ikerketek konposatu anhidroa negutegi efektuaren erantzule den CO2-a, N2-aren presentzian, selektiboki adsorbatzeko gai zela azaleratu zuten. Gainera, sare honek bereziki egonkorra den adamantano alkano triziklikoaren oxidazio heterogeneoa katalizatzen zuela ikusi zen [3].

2. irudia: 1 (goian) eta 2 (behean) konposatuetan ematen diren MKMK eraldaketen eskema, beraien aplikazio nagusiekin batera.

Bestetik, aipatu berri dugun lana wolframatoetara hedatzean, [{Cu(cyclam)}3(W7O24)]·15.5H2O  (2)  formuladun hibridoa lortzen da. Konposatu honetan, hiru dimentsiotako egitura porotsua behatzen da eta hidratazio ur molekula guztiak elkargurutzatutako kanaletan kokatzen dira. Sistema berotzean, bi MKMK trantsizio dinamiko sekuentzial gertatzen dira. Horrela, 60 ˚C-tan partzialki deshidratatutako [{Cu(cyclam)}3(W7O24)]·12H2O (2a) lortzen den bitartean, 120 ˚C-tan [Cu(cyclam)]0.5[{Cu(cyclam)}2(W7O24)] (2b) egitura anhidroa lortzen da. Eraldaketa hauetan, aldaketa sakonak gertatzen dira, besteak beste, konplexu metal-organikoen geometrian. Azpimarragarria da kasu honetan sistemaren itzulgarritasuna; fase anhidroa (2b) gai da partzialki hidratatutako formara (2a) bueltatzeko, aldiz azken hau ez da inolaz ere hasierako fase hidratatura (2) bueltatzen (1. irudia). Azkenik, egitura anhidroa porotsua zela ikusita, CO2 eta N2 bezalako gasak adsorbatzeko gai zela behatu zen [4].

Gaur egun, termikoki aktibatutako adibideak gailentzen badira ere, etorkizunean, propietate ezberdinak (kolorea, lumineszentzia, magnetismoa…) dituzten POM anioi eta konplexu kationikoekin jolastuz, gai izango gara trantsizioak aktibatzen dituzten kanpo estimuluen (tenperaturaren, argiaren…) sentsoreak prestatzeko. Laburbilduz, ikerketa esparru honen lehen pausoetan bagaude ere, potentziala handia da zinez.

Erreferentzia bibliografikoak:

[1] Artetxe, B., Reinoso, S. eta Gutiérrez-Zorrilla, J. M. 2017. «Polioxometalatoak: Elhuyar anaien ametsak bizirik dirau!». Ekaia, 32, 97-112.

[2] Reinoso, S., Artetxe, B., San Felizes, L. eta Gutiérrez-Zorrilla, J. M. 2016. Polyoxometalates: Properties, Structure and Synthesis. Nova Science Publishers, New York.

[3] Martín-Caballero, J., San José Wéry, A., Reinoso, S., Artetxe, B., San Felices, L., El Bakkali, B., Trautwein, G., Alcañiz-Monge, J., Vilas, J. L. eta Gutiérrez-Zorrilla, J. M. 2016. «A robust open framework formed by decavanadate clusters and copper(II) complexes of macrocyclic polyamines: permanent microporosity and catalytic oxidation of cycloalkanes». Inorganic Chemistry, 55, 4970-4979.

[4] Martín-Caballero, J., Artetxe, B., Reinoso, S., San Felices, L., Castillo, O., Beobide, G., Vilas, J. L. eta Gutiérrez-Zorrilla, J. M. 2017. «Thermally-triggered crystals dynamics and permanent porosity in the first heptatungstate-metalorganic three-dimensional hybrid framework». Chemistry-A European Journal, 23, 14962-14974.

Iturria: Fernández-Navarro, Leticia; Ruiz-Bilbao, Estibaliz; Artetxe, Beñat; San Felices, Leire; Iturrospe, Amaia; Reinoso, Santiago (2019). «Monokristal-monokristal eraldaketak polioxometalatoetan oinarritutako sistemetan: termikoki aktibatutako zenbait adibide»; Ekaia, 36, 2019, 239-254. (https://doi.org/10.1387/ekaia.20759) Artikuluaren fitxa:

• Aldizkaria: Ekaia
• Zenbakia: Ekaia 36
• Artikuluaren izena: Monokristal-monokristal eraldaketak polioxometalatoetan oinarritutako sistemetan
• Laburpena: Kanpo-estimuluen bitartez aktibatutako fase-trantsizioak, eta haien artean kristal bakun izaera mantentzen duten kasuak, hots monokristal-monokristal (MKMK) eraldaketak, interes handikoak dira; izan ere, gai dira i) ezaugarri berriak dituzten produktuak emateko eta ii) materialaren propietateetan gertatzen diren aldaketak, egitura kristalinoak jasaten dituenekin erlazionatzeko. Polioxometalatoen (POMen) kasuan bezala, egiturei zurruntasuna ematen dieten oinarrizko unitateak erabiltzea bide egokia da prozesuan zehar gerta litekeen kristalinitatearen galera saihesteko. Gaur egun POMetan oinarritutako sistemetan aurki daitezkeen MKMK eraldaketa urrien artean, aipatzekoak dira termikoki aktibatutako adibideak. Lan honetan azken hauek laburbilduko dira eta bereziki gure ikerketa taldean prestatutako konposatuak eta haien erabilerak (katalisia eta gasen xurgapen selektiboa) goraipatuko ditugu.
• Egileak: Leticia Fernández-Navarro, Estibaliz Ruiz-Bilbao, Beñat Artetxe, Leire San Felices, Amaia Iturrospe, Santiago Reinoso.
• Argitaletxea: UPV/EHUko argitalpen zerbitzua.
• ISSN: 0214-9001
• eISSN: 2444-3255
• Orrialdeak: 239-254
• DOI:10.1387/ekaia.20759

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Egileez:

Leticia Fernández-Navarro, Estibaliz Ruiz-Bilbao eta Beñat Artetxe UPV/EHUko Kimika Ez-organikoa Sailekoak dira, Leire San Felices Zientzia eta Teknologia fakultateko Ikerketarako Zerbitzu Orokorretakoa, Amaia Iturrospe Materialen Fisika Zentrokoa eta Santiago Reinoso Nafarroako Unibertsitate Publikoko InaMaten dabil.

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Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.

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El número de la Bestia, el 666, es un número que causa cierta pasión entre muchas personas. En el pasado ya dedicamos un par de entradas del Cuaderno de Cultura Científica a hablar del mismo: 666, el número de la Bestia (1) y 666, el número de la Bestia (2).

El número del hombre (1977), del artista canadiense Carle Hessay (1911-1978). Imagen de la web del artista Carle Hessay

 

En esta entrada vamos a introducir algunas familias de números relacionadas con el número de la Bestia, el 666. Empezaremos con una familia sencilla, que introdujo el matemático estadounidense Eric W. Weisstein, creador de la enciclopedia MathWorld, el grupo de los números bestiales, que son aquellos números que en su representación en base decimal, base 10, poseen al número de la Bestia entre sus dígitos. Serían números como 1.666, 6.661, 2.666, 6.662, 3.666, 6.663, etcétera (la sucesión A051003, de la Enciclopedia online de secuencias de números enteros).

El número bestial 1.666, que es el año del gran incendio de Londres, es uno de los números que utiliza todas las letras del sistema de numeración romano: MDCLXVI. Otro número bestial, el 2.666, nos lo encontramos como título de la novela póstuma del escritor chileno Roberto Bolaño (1953-2003).

Portada de la edición del libro “2666” del escritor chileno Roberto Bolaño, publicado en 2004 en la colección Narrativas hispánicas de Anagrama

 

Otra familia de números relacionada con el número de la Bestia, son aquellos números que podríamos llamar números del apocalipsis (ojo, que en la traducción del libro La maravilla de los números, de Clifford A. Pickover se denominan “apocalípticos”, pero ese nombre es el que reciben otros números que veremos más adelante), que son aquello que poseen 666 dígitos en su representación decimal.

Por ejemplo, el siguiente número, que podemos encontrar en la página Prime Curious!,

100000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0000166657

es un número del apocalipsis (porque tiene 666 dígitos), que es un número bestial (contiene al 666) y además es primo, de hecho, es el número más pequeño con estas tres propiedades a la vez.

Otro número del apocalipsis, como se nos cuenta en el mencionado libro de Pickover, es el número de Fibonacci (véanse las entradas ¡Póngame media docena de fibonaccis!  o El origen poético de los números de Fibonacci) número 3.184, F3184, que es el siguiente:

116724 3740814955 4123343576 4579214184 0689747174 4343943723 6331282736 2620824523 8531296068 2327210312 2788807682 4497987607 3455971975 1986312246 9939230900 1139062569 1096510740 1965107608 1705393206 0237984793 9189700037 7475124471 3440254679 5076870699 0550322971 3343709400 9365444241 1815206857 9040410434 0056856808 1194379503 0019676693 5663379234 7218656896 1365839903 2791816735 2721163581 6503595776 8655229310 2708827224 2471094763 8211542756 8268820040 2585049861 1340877333 3220873616 4591167264 9719869891 5791355883 4313855569 5800212192 8147052087 1752067489 3636617125 3380422058 8026552914 0335814561 9514604279 4653576446 7290281171 1540760126 7725615728 6715574607 0260678592 2979179042 4885389235 8861771163.

El número de la Bestia es 666 (1805), del pintor y poeta británico William Blake (1757-1827). Imagen del Archivo William Blake

Pero la familia de números que quería mostraros en esta entrada son los números apocalípticos, que son aquellos números de la forma 2 elevado a un número natural, 2n, que contienen la expresión 666 entre sus dígitos. Es decir, que son números bestiales de la forma 2n. El exponente más pequeño que da lugar a un número apocalíptico es 157, ya que, si calculamos 2157, este es igual a

182.687.704.666.362.864.775.460.604.089.535.377.456.991.567.872,

que, como vemos, contiene la expresión 666.

Estos números fueron introducidos por el matemático británico Neil J. A. Sloane, creador de la Enciclopedia online de sucesiones de números enteros, y el matemático canadiense Simon Plouffe, coautor con Sloane del libro The Encyclopedia of Integer Sequences (1995). El nombre de esta sucesión de números en la Enciclopedia online de sucesiones de números enteros es A007356 y los primeros exponentes que dan lugar a números de esta familia son:

157, 192, 218, 220, 222, 224, 226, 243, 245, 247, 251, 278, 285, 286, 287, 312, 355, 361, 366, 382, 384, 390, 394, 411, 434, 443, 478, 497, 499, …

A estos números n tales que 2n es un número apocalíptico se les llama exponentes apocalípticos. En la Enciclopedia online de sucesiones de números enteros podemos ver los primeros mil exponentes apocalípticos, que incluyen los exponentes 1.968 y 1.972.

El exponente apocalíptico más pequeño que da lugar a dos secuencias de 666 es 220, ya que 2 elevado a 220 es igual a:

1.684.996.666.696.914.987.166.688.442.938.726.917.102.321.526.408.785.780.068.975.640.576.

Al principio casi no hay exponentes apocalípticos. Como hemos visto, el primero es 157, solo hay otro en esa centena 192 o doce en la siguiente {218, 220, 222, 224, 226, 243, 245, 247, 251, 278, 285, 286, 287}. Y solo hay 125 exponentes apocalípticos menores que 1.000. Sin embargo, según vamos avanzando en los números naturales, cada vez hay más exponentes apocalípticos, hasta el punto que cualquier número mayor que 29.785 es altamente probable que sea un exponente apocalíptico.

La siguiente imagen nos ilustra perfectamente lo que acabamos de comentar. En ella se representan los exponentes apocalípticos sobre la espiral de Ulam. Como ya explicamos en la entrada del Cuaderno de Cultura Científica El poema de los números primos la espiral de Ulam es una cuadrícula de números en la que se representa el número 1 en el centro y se continúan representando los demás números naturales (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12…) en espiral alrededor del 1 (en el sentido contrario a las agujas del reloj). En el contexto de los números primos se pintaban los cuadrados con números primos de negro (u otro color), mientras que los cuadrados de los números compuestos se dejaban de blanco (o incluso se podían pintar de otro color también).

En la siguiente imagen, que contiene una cuadrícula de 120 x 120 cuadrados (es decir, 14.400 cuadrados o números) se han pintado de rojo los cuadrados de los números que son exponentes apocalípticos, mientras que quedan sin pintar los cuadrados de los números que no son exponentes apocalípticos. Por ese motivo, la parte central de la espiral de Ulam “apocalíptica” no contiene cuadrados rojos, ya que hasta el número 157 ningún número es un exponente apocalíptico. Poco a poco van apareciendo, en espiral, los cuadrados rojos y al final casi todos son rojos.

Espiral de Ulam con los exponentes apocalípticos pintados de rojo.

 

Vamos a cerrar esta entrada con dos números relacionados con el número de la Bestia y que introduce el divulgador Clifford Pickover en alguno de sus libros. El primero de ellos es el número legión (aparece en el libro Las matemáticas de Oz), que es el número de la Bestia 666 elevado al número de la Bestia 666, es decir,

666666.

Este es un número con 1.881 dígitos, que empieza con la expresión “2715417592” y termina en “0880598016”.

Y el otro, más grande aún, que aparece en el libro El prodigio de los números, es el número Leviatán, que es igual al factorial de 10 elevado al número de la Bestia, es decir,

(10666)!

Recordemos que el factorial de un número m es el número igual a la multiplicación de todos los números naturales menores, o iguales, que el mismo, es decir, m! = m x (m – 1) x (m – 2) x … x 3 x 2 x 1. Así, para los primeros números naturales sus factoriales son 1! = 1, 2! = 2, 3! = 6, 4! =24, 5! = 120, 6! = 720, 7! = 5040, y podríamos continuar.

El número leviatán es un número enorme. Para empezar, es mucho más grande que un de googol, que es 10 elevado a 100, esto es, 10100. De hecho, es más grande que 10668. Además, sus seis primeros dígitos son 134.072.

Litografía 666 (el número de la bestia), de 1999, del artista neoexpresionista alemán A. R. Penck (1939-2017). Imagen de la página ArtPrice

 

Bibliografía

1.- Enciclopedia online de secuencias de números enteros

2.- Wolfram MathWorld: Apocalypse Number

3.- Clifford A. Pickover, La maravilla de los números, Ma Non Troppo, 2002.

4.- Numbers aplenty: apocaliptic number

5.- Clifford A. Pickover, Las matemáticas de Oz, Almuzara, 2005.

6.- Clifford A. Pickover, El prodigio de los números, Ma Non Troppo, 2002.

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 Los números apocalípticos se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

Entradas relacionadas:

1. La magia de los números (el teorema de Moessner)
2. El secreto de los números que no querían ser simétricos
3. Los números que proporcionan alegría

Josu Lopez-Gazpio

Une honetan COVID-19a gogor jotzen ari da eta laugarren olatuan bete-betean murgilduta gaude, kasuen gorakada handiarekin. Laugarren olatuaren tontorrera noiz iritsi zain gauden bitartean, aditu gehienen iritzia antzeko norabidean doa -informazio osagarrian dituzue zerrendatuta-. Gaurko ekarpenean iritzi kutsua hartuko du irakurleak hasieratik eta hori argi utzi nahi dut. Hau ez da ohiko dibulgazio-artikulua, baina, bai beharrezkoa den horietako bat. Haserrea eta nekea albo batera utzita, eman diezaiogun egoerari ikuspegi analitikoa.

Irudia: Pandemiari aurre egiteko neurri eta erabaki desberdinak hartu daitezke, baina, ezinbestekoa da agintariek azalpenak ematea. (Argazkia: Gerd Altmann – domeinu publikoko irudia. Iturria: pixabay.com)

Txertaketa prozesuaren abiadura motela kontuan hartuta eta etorkizun hurbilean gertatuko dena aurreikusiz, argi izan behar dugu egoera larrian gaudela eta, gainera, okertzeko arriskua handia dela. Hau nire aurreikuspen hutsa da, baina, bata bestearen atzetik etorriko diren hainbat olatu izango ditugula irudikatzen dut, agian urte honen amaierarako zazpigarren edo zortzigarrena iritsiz. Oraindik bide luzea egin beharko dugu eta guztion esku dago bide horren amaierara guztiok iristea.

Pandemiari aurre egiteko osasun eta higiene neurriak ditugu eta, horietaz gainera, gobernatzaileek ezartzen dizkiguten neurri murriztaileak dira babes-neurri bakarrenetakoak. Guztiok gure inguruan ditugun pertsonak eta egoerak analitikoki behatzen baditugu, argi dago biztanleriaren nekea eta haserrea geroz eta handiagoa dela. Hori guztiz logikoa da; izan ere, sarritan geure pazientziaren mugekin topo egiten ari gara. Geroz eta zailagoa da neurri murriztaileak betetzea eta, era berean, geroz eta azalpen gehiago eman behar dira neurriak betetzeko erabakia hartzen denean -ustez egokiak direlakoan-.

Gizartearen osasun emozionala kolokan jartzen ari dira eta ulertezinak diren neurriak inongo azalpenik gabe hartzen dituztenean geroz eta zailagoa egiten dute neurriak erantzukizunez betetzea. Neurri bat hartu izanaren arrazoiak azaltzen direnean askoz errazagoa da neurri hori erantzukizunez betetzea. Horrexegatik, pandemiari aurre egiteko ardura dutenek erantzukizuna jarri beharko lukete erdigunean eta ez neurriak bete behar izatearen agindua. Hartutako osasun-neurrien eta neurri murriztaileen atzean dauden justifikazioak ez azaltzeko bi arrazoi daude soilik:

1.  justifikazio horiek ez daude eta horregatik ezin dira eman, edo
2.  neurrien justifikazioak ez direla ulertuko pentsatzen dute eta horregatik ez dira ematen.

Nire ustez, hartu diren neurri gehienek justifikazioa badute, baina, ez da azalpenik eman nahi izan. Jokabide hori zenbait gurasok haien seme-alabekin dutenaren antzekoa da: gauzak horrela egin behar dira eta kito.

Azalpenen falta horrek arazo asko ekar ditzake epe luzera. Gizartearen haserrea geroz eta handiagoa da eta edozein aukera ona da neurriak ez betetzeko. Aste Santuan zehar bizikideen arteko bilerak soilik egin zitezkeen etxebizitzetan, baina, ziur nago inor gutxik bete duela arau hori. Bide batez, esan behar da neurriak modu egokian betetzea ere ez dela erraza; izan ere, zer egin daitekeen eta zer ez jakitea kasu askotan lan nekeza da. Zenbait kasutan argi dago zaila dela neurri batzuk koherenteak direla pentsatzea. Esaterako, mendian bakarrik dagoen lagun batek maskara jarrita eraman behar izatea guztiz inkoherentea da. Hala ere, horrelako egoeren aurrean arauak salbuespenak izango balitu, ziur aski ezinezkoa litzateke maskara eramateko araua betetzen dela bermatzea. Horrexegatik, arau errazena da musukoa beti erabili behar dela arautzea. Horrekin ados nago, baina, zalantzarik gabe azalpenak eman behar dira kasu guztietan.

Mugikortasuna mugatzea da gobernatzaileek hartzen duten neurri murriztaileenetakoa, baina, mugitzen zaren ala ez baino erabakigarriagoa da joan zaren leku horretan egiten duzuna. Ba al dauka zentzurik udalerrien itxiera perimetralak udalerri barruan inolako osasun-neurririk ez bada betetzen? Dakigunez, itxiera perimetralak kasu zehatzetan bakarrik dira eraginkorrak. Intzidentzia altua duen udalerri baten itxiera koherentea da inguruan intzidentzia baxua duten herriak daudenean. Gainera, itxiera perimetralak benetakoa izan behar du eta ez salbuespenez jositakoa. Itxitako udalerritik ateratzea posible bada erosketak egiteko, ikastera edo lanera joateko, kirola egiteko… itxieraren eraginkortasuna guztiz diluitzen da. Horrexegatik, benetako itxierak lortzeko beste neurri osagarriak ezarri behar dira -telelana kasu-. Are gehiago, aerosolen bidezko kutsatzea saihesten duten benetako neurrietan dago gakoa.

Dirudienez, zero COVID estrategiaren ordez intzidentzia baxu -baina, egonkor- baten alde egin dugu. Horrekin lotuta, argi izan behar dugu Hego Euskal Herrian 100.000 biztanleko 300 kasuko intzidentzia onartzeak egunero sei hildako ekarriko dituela. Europako Gaixotasun Kutsakorren Kontrolerako Erakundeak intzidentzia onargarria 50 kasutan jarria dauka, ideia bat egite aldera. Ikerketek erakutsi dutenez, aerosolen bidezko kutsatze gehienak eremu itxietan gertatzen dira, hortaz, aerosolen aurkako neurri egokiak hartu beharko lirateke. Maskarak oso eraginkorrak dira aerosolik sor ez dadin, baina, musukoen erabilera egokia egitea eta musukoak edonorentzat eskuragarri egotea ezinbestekoa da. Eremu irekietan arriskua askoz ere txikiagoa da, hortaz, egin beharreko jarduerak eremu irekietara eraman beharko lirateke. Eremu itxietan aireztapena egokia dela bermatu behar da -aireztapen gurutzatua dagoela ziurtatuz edo karbono dioxido sentsoreen bidez, esaterako-, baina, edozein kasutan eremu itxietan ezinbestekoak diren jarduerak bakarrik egin beharko lirateke eta inoiz ez maskararik gabe. Nagusiki zirrikitu horretatik sartzen zaigu birusa. Jakina, neurri horrek ekarri ditzakeen kalteen aurrean laguntza ekonomiko eta sozialak jarri behar dira martxan.

Herritarrei informazio argia eta zuzena ematea ezinbestekoa da, bestela, hartutako erabakiak ezin dira ulertu eta erabaki horien atzean beste interesak daudela pentsa daiteke. Bereziki aipatu nahiko nuke Aste Santuaren aurretik hartutako erabaki ulertezinak, inongo azalpenik gabe hartutakoak. Lehenago hartutako erabakiekin koherentziarik izan gabe, itxialdi perimetrala ezartzeko hamalau egunetan metatutako intzidentzia 100.000 biztanleko 400ekoa baino handiagoa izan behar zen eta ez 500ekoa, orain arte bezala. Orain zerrendak astelehenetan eguneratzen dira eta ez astean bitan, orain arte bezala. Gainera, Aste Santuko jaiegunen ondorioz hainbat salbuespen egin dira. Bereziki mingarria izan da itxita egon diren udalerrietatik irteteko aukera izatea neurriak jakinarazi baino lehen erreserbak eginda zeudenean. Beste modu batera esanda, itxitako udalerrien kasuan, egindako gomendioak jarraituz ahalik eta gutxien mugitzeko erabakia hartu zuenak jaiegunak herritik atera gabe igaro behar izan ditu, baina, kanpora joatea erabaki zuenari ez zaio inongo trabarik jarri. Neurri horrek sortzen duen diskriminazio sozioekonomikoaz aparte, bidegabea eta ulertezina da. Era berean, erkidegotik ateratzeko aukerarik ez dago, baina, Europako beste herrialde batera joatea posible da -intzidentzia altuagoko herrialdeak izanik ere-.

Oro har, erantzukizunez jokatzen dutenek ez dute arau berezirik behar. Informatuta daudenez badakite zer egin daitekeen eta zer ez eta horren arabera jokatzen dute. Horretarako, noski, ezinbestekoa da informazioa: birusa nola zabaltzen den jakitea, aerosolen aurkako neurri eraginkorrak ezagutzea eta abar. Labur esanda, guztiok nahiko argi daukagu zer egin behar den: elkarrekintza soziala murriztu eta aerosolen bidezko kutsatzea saihestu. Ikerketek erakutsi dutenez, neurri desberdinek antzeko emaitzak eman ditzakete eta, gainera, sarritan emaitza bera –edo hobea– lor daiteke obligazioaren ordez informazioa, komunikazioa eta erantzukizuna erabiltzen badira. Beti egongo dira desegoki jokatuko dutenak, baina, biztanleriaren gehiengoak erantzukizunez jokatzen du azalpen egokiak ematen badira. Azalpen horiek, noski, ez dira beti zientzian oinarritutakoak izan behar. Horrekin esan nahi dudana zera da: agintariek informazio zientifikoa jaso eta kontuan hartu behar dute, baina, argi dago haien erabakietan beste balio batzuk ere sartu behar direla -etikoak, kulturalak, sozialak, ekonomikoak…-. Hala ere, ezinbestekoa da herritarrek hartutako erabaki horiei buruzko azalpenak izatea. Esaterako, arrisku handiko jarduera dela jakinda ere, tabernen eta jatetxeen barruko eremuak irekita mantentzeko arrazoiak egon daitezke -ekonomikoak, sozialak, erabaki hori ez hartzearen ondorio okerragoak-, baina, azalpenak jaso beharko genituzke.

Neurri desberdin asko hartu daitezke pandemiari aurre egiteko eta herrialde bakoitzak erabaki desberdinak hartu ditu, baina, argi dagoena da neurri bat ezartzearen edo beste bat ez ezartzearen arrazoiak ematen ez direnean nekez eska dakiokeela biztanleriari erantzukizunez jokatzea. Ez da nahikoa esatea arauak batzorde tekniko batek hartu dituela. Era berean, erantzukizunez jokatu ez duten pertsonen atzean ezin da gorde pandemiaren kudeaketa desegokia. Asko daukagu hobetzeko, baina, horretarako ezinbestekoa da gardentasunez lan egitea eta hartutako neurrien eraginkortasuna aztertzea. Analisi horien ondorioz etorkizunean neurri hobeak hartuko dira, baina, arauen ondorioen ebaluaziorik ez bada egiten, nola demontre jakingo dugu bide onetik goazen ala ez? Pandemia honetan zehar, gardentasuna eta informazioa desagertuta egon da hasieratik. Pentsatzen dute azalpenak ez direla beharrezkoak eta ez da beharrezkotzat jotzen ezer esatea. Agian, pentsatzen dutelako ez ditugula ulertuko, horien aurka egongo garela. Kontrakoa: errazago beteko ditugu arauak zergatik bete behar diren dakigunean. Jakina, orduan ere guztiok ez dugu erantzukizunez jokatuko, baina, guztiz zentzugabea da erantzukizuna eskatzea azalpenik eman gabe.

Aireztatu gabeko eremu itxi batean jateko maskara kendu dezakegula esaten digutenean, mendi tontor batean bakarrik egonda ere musukoa jarrita izan behar dugula esaten digutenean -erretzeko gogorik ez badaukagu behintzat-, Iruñera ez baina Atenasera joan gaitezkeela esaten digutenean edo ez hankarik eta ez bururik ez duten arauak bete behar ditugula esaten digutenean, ez dezatela erantzukizunik eskatu azalpenik eman ez badigute.

Informazio gehiago:

• Basaras, Miren (2021). Zenbat birus. Berria, 2021eko otsailak 23.
• Galarraga, Ana (2021). Ez dute azaltzen zergatik hartzen dituzten neurri batzuk, eta ez beste batzuk. Hamaika, 2021eko urtarrilak 12.
• Garcia, Koldo eta Santin, Izortze (2021). Birusaren aldaera britainiarra eta LABIren azken erabaki zentzugabeak. Naiz Irratia, 2021eko martxoak 30.
• Mayor, Ugo (2021). Bada zer hobeturik? Berria, 2021eko martxoak 17
• Orive, Gorka (2021). Por favor, no guarden más vacunas. Crónica Vasca, 2021eko apirilak 2.
• Pérez, Juan Ignacio (2021). No somos, o no se nos considera, responsables. Deia, 2021eko apirilak 1.
• Zubia, Felix (2021). Aerosolez eta haien kontrako neurriez. Berria, 2021eko martxoak 28.

 

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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En el mundo desarrollado la población envejece. En el mundo en desarrollo, conforme se consiguen avances económicos, sanitarios y sociales, las mujeres no tienen tantos hijos, por lo que también envejece, aunque en promedio de edad sean mucho más jóvenes. El hecho cierto es que el envejecimiento generalizado es una de las grandes macrotendencias demográficas y, por tanto, económicas para el futuro previsible.

El envejecimiento trae asociados cambios en qué se consume y cómo se consume, pero también en qué enfermedades serán cada vez más frecuentes simplemente porque lo son en las personas de mayor edad. Así, por ejemplo, los distintos tipos de cáncer o las enfermedades neurodegenerativas serán cada vez más comunes, oscureciendo estadísticamente los avances que se realizan para combatirlas. Por eso es tan importante invertir en prevención y en desarrollo de la ciencia básica y las terapias consiguientes para los tratamientos vayan por delante.

Otro tipo de patologías asociadas habitualmente al envejecimiento, menos, permítasenos el término, llamativas son las relacionadas con la degeneración ósea, como la osteoporosis. Se estima que, a nivel mundial, una de cada tres mujeres y uno de cada cinco hombres mayores de 50 años van a sufrir una fractura ósea osteoporótica. Además, aunque la mayoría de las fracturas sanarán sin complicaciones con el tratamiento apropiado, hay otros casos de deterioro de la regeneración ósea, por ejemplo, traumatismos importantes con infecciones secundarios a accidentes automovilísticos.

El hueso es el tejido más trasplantado después de la sangre por lo que la demanda de hueso para transplante solo aumentará en el futuro. Por ello, aparte de procurar regenerar el hueso existente se hace necesario tratar esas nuevas necesidades de tejido óseo.

El proyecto cmRNAbone, liderado por el AO Research Institute Davos (Suiza) pretende desarrollar una nueva terapia génica que mejore la vida de las personas con grandes lesiones traumáticas o enfermedades degenerativas óseas como la osteoporosis.

El enfoque propuesto es una combinación única de investigación genética, nano y biotecnología avanzadas, e impresión 3D: utilizando descubrimientos científicos recientes relacionados con agentes terapéuticos de ARN, el consorcio tiene como objetivo desarrollar ARN modificado químicamente (cmRNA, por sus siglas en inglés) que codifique proteínas específicas dirigidas a la neurogénesis, la vasculogénesis y la osteogénesis – tres procesos principales que influyen en la progresión de la curación. Los conjuntos de ARN producidos se combinarán con vehículos de entrega (vectores) no virales para que el suministro de ARN se incorpore en una formulación de tinta de biomaterial. El uso de una impresora 3D específicamente diseñada para el implante ayudará a demostrar las capacidades de regeneración ósea en la práctica.

Los nuevos hallazgos se aplicarán en dos estudios preclínicos simultáneos con el fin de demostrar la validez y relevancia clínica de la terapéutica diseñada en defectos óseos osteoporóticos y de tamaño crítico. Respaldado por una junta asesora clínica y científica, el consorcio dirigido por pymes garantizará una traducción fácil y rápida a la clínica una vez finalizado el proyecto. A largo plazo, los descubrimientos podrían constituir no solo un enfoque regenerativo para fracturas frágiles y defectos óseos grandes en población joven y de edad avanzada, sino también para otras enfermedades importantes que afectan a millones de pacientes.

La vasca CIDETEC Nanomedicine será la encargada de desarrollar precisamente los vectores cmRNA basados en polisacáridos, no virales, adaptados a la matriz desarrollada con el objetivo de conseguir la regeneración ósea.

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

El artículo Actúa localmente: huesos a partir de ARN modificado e impresoras 3D se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Juan Ignacio Pérez Iglesias

Joakim Weill ekonomialariak, Kaliforniako Unibertsitateko (Davis) kideak, 2020aren amaieran Ameriketako Geofisika Elkartean aurkeztu zuen komunikazio batean adierazi zuenez, baliteke azken hamarkadetan Costa Rican eta Panaman gertatutako malaria agerraldi gogorrak anfibioen populazioen murrizketen ondorio izana. Jatorri geografiko askotako nazioarteko talde batek egin zuen ikerketa eta 1976tik 2016ra bitarteko epea aztertu zuten egileek. Malaria agerraldien garaia eta zabalkundea aztertu zuten, eta, zenbait faktoreren eragin posiblea aztertzen duen prozedura estatistiko bat erabiliz, horrek anfibioen gainbeherarekin izan zezakeen lotura.

Anfibioen populazioak 80ko hamarkadako lehen urteetan hasi ziren apaltzen eremu horretan, Batrachochytrium dendrobatidis onddoak eragindako kitridiomikosi baten ondorioz. Mikosiak mundu osoko anfibio populazioetan eragin suntsigarriak izan ditu, eta horri egozten zaio 90 espezie desagertu izana, baita beste ehunka batzuetako aleak murriztu izana ere.

Irudia: Duela gutxi argitaratu den azterlan baten emaitzak, anfibioen kolapsoak eta malaria agerraldien areagotzearen arteko harremana plazaratu du. (Argazkia: Geoff Gallice – CC BY 2.0 lizentziapean. Iturria: Wikimedia Commons)

Ikertaldeak ikusi zuen aztertutako kantoietan (Costa Rica) eta barrutietan (Panama) malariaren eragina handitu egin zela hiru urtez, anfibioak galdu ondoren, harik eta egonkortu zen arte. Gero, egonkortze horrek beste bost urte iraun zuen, eta, ondoren, eragin maila jaitsi egin zen. Mila biztanleko 1,5 (Costa Rica) eta 1,1 (Panama) kasuko gehieneko intzidentzia mailetara iritsi ziren. Intzidentzia horretatik, 0,76 eta 1 artean anfibioen populazioen murrizketaren eraginari egotz ziezaiokeen. Anfibioen aniztasunaren galera ez zen izan malariaren intzidentzian eragin zuen faktore bakarra –zuhaitzen murrizketak ere eragina izan zuen–, baina faktore nagusia izan zen. Aipatutako zortzi urteak igarotakoan intzidentzia murriztea, segur aski, gaixotasunari eusteko ezarri zituzten osasun publikoko neurrien ondorioa izan zen.

Malaria Plasmodium generoko protozoo parasitoek sortutako gaixotasun bat da, eta gizakiei Anopheles generoko eltxoek transmititzen diete. Anfibioek eltxoak jaten dituzte –zorionez–, beraz, lehenengoak murrizteak bigarrenak ugaritzea eragin dezake, anfibioen ordez eltxoak jango dituen bestelako espezierik ez badago. Horrenbestez, esan daiteke anfibioen eta malariaren arteko lotura eltxoak izango direla, protozooaren bektore diren aldetik.

Laburbil dezagun: onddo patogenoak anfibioak hiltzen ditu; anfibio gutxiagok eltxo gutxiago jaten dituztenez, eltxoak ugaritu egiten dira; eltxo emeek, zeinak orain ugariagoak diren eta odolez elikatzen diren, gizaki gehiago ziztatzen dituzte eta protozooa transmititzen diete; ondorioz, pertsona gehiagok dute malaria gaixotasuna. Gogoan hartzekoa da mikosiaren zabalkundea –anfibioei eragiten diena, kasu–, askotan, giza jarduerek sortzen dutela –adibidez, animalia bizidunen legez kanpoko trafikoak– edo salgaien nazioarteko zirkulazioak errazten duela.

Azterketa hau aitzindaria da, eta emaitzek beste batzuen bermea behar dute ondorioak erabat balioztatzeko. Baina egileek proposatzen duten eredua sinesgarria da, eta indartu baino ez du egiten gizakien osasuna ziurtatzeko ekosistemena eta bertako kideena ere zaindu behar delako ideia. «One health» (osasun bakarra) ideia da, gizakien eta animalien osasunerako hurbilpen bat, sistema naturalen osasunean eragin dugun kalteak sortzen dizkigun erronkei erantzun onena eman diezaiokeen hurbilpena.

Erreferentzia bibliografikoak:

Springborn, M., Weill, J., Lips, K., Ibáñez, R., Ghosh, A. (2020). Amphibian Collapses Exacerbated Malaria Outbreaks in Central America. DOI: 10.1101/2020.12.07.20245613

Egileaz:

Juan Ignacio Pérez Iglesias (@Uhandrea) UPV/EHUko Fisiologiako katedraduna da eta Kultura Zientifikoko Katedraren arduraduna.

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Audrey Arnal, Benjamin Roche, y Frédéric Thomas

El demonio de Tasmania es víctima de una forma particular de cáncer, transmisible de un individuo a otro. Fuente: Pixabay / pen_ash, FAL

 

El cáncer plantea multitud de cuestiones a los biólogos, gran parte de ellas todavía sin terminar de resolver. ¿Cómo se explican los orígenes de esta enfermedad? ¿Por qué es tan difícil de curar? ¿Por qué persiste la vulnerabilidad al cáncer en la mayoría de los organismos pluricelulares?

Los enfoques basados en la explicación de los mecanismos de esta enfermedad y las investigaciones clínicas no son suficientes frente a estos interrogantes. Debemos observar el cáncer desde una nueva perspectiva, adoptando una visión evolutiva. En otras palabras, debemos mirar el cáncer a través de los ojos de Charles Darwin, padre de la teoría de la evolución.

Desde hace unos años, el esfuerzo conjunto de biólogos evolutivos y oncólogos está fomentando reflexiones que se traducen en avances transversales beneficiosos para ambas disciplinas, a la vez que cambian nuestra comprensión de la enfermedad.

Cómo la evolución de los organismos pluricelulares prepara el terreno para el cáncer

El cáncer afecta al conjunto del reino animal pluricelular. La razón es que se trata de una enfermedad ancestral relacionada con la aparición de los metazoos (animales compuestos de varias células, en oposición a los protozoos que están constituidos por una sola célula), hace más de quinientos millones de años.

La aparición de tales organismos complejos requirió el desarrollo de altos niveles de cooperación entre la multitud de células que los componen. En efecto, esa cooperación se sostiene por comportamientos complementarios y altruistas, en particular por la apoptosis o suicidio celular (por el cual una célula activa su autodestrucción al recibir una cierta señal) y por la renuncia a la reproducción directa por parte de toda célula que no sea una célula sexual. Es decir, la evolución hacia entes pluricelulares estables se produjo por la selección de adaptaciones que, por un lado, facilitaban el funcionamiento colectivo y, por otro lado, reprimían los reflejos unicelulares ancestrales.

El cáncer representa una ruptura de esa cooperación pluricelular, seguida de la adquisición de adaptaciones que permiten que esas células «renegadas» se perfeccionen en su propio modo de vida. Dicho de otra forma, las células malignas comienzan a «hacer trampas». Pueden hacerlo pues han sufrido mutaciones genéticas (modificaciones de la secuencia de genes) o epigenéticas (modificaciones que cambian la expresión de los genes y que, además de transmisibles, son reversibles, al contrario de las mutaciones genéticas), o incluso las dos, lo que les confiere un valor selectivo más alto en comparación con las células de comportamiento cooperativo. Puede consistir, por ejemplo, en ventajas de crecimiento, de multiplicación, etc. De la misma forma, es imperativo que las células portadoras de esas modificaciones se sitúen en un microentorno favorable a su proliferación.

Si estas «rebeliones celulares» no son reprimidas de manera correcta por los sistemas de defensas del organismo (como el sistema inmunitario), la abundancia de células cancerosas puede aumentar localmente. Consecuencias: los recursos se agotan y estas células pueden iniciar entonces comportamientos individuales o colectivos de dispersión y de colonización hacia nuevos órganos, las tristemente conocidas metástasis responsables de la mayoría de los decesos debidos al cáncer.

Células del sistema inmunitario (linfocitos T citotóxicos) rodean una célula cancerosa. Fuente: Alex Ritter, Jennifer Lippincott Schwartz y Gillian Griffiths, National Institutes of Health

De ese modo, en unos meses o años, una sola célula cancerosa puede generar un «ecosistema» complejo y estructurado, el tumor sólido (comparable a un órgano funcional), así como metástasis más o menos diseminadas por el organismo.

Un aspecto intrigante de esta enfermedad reside en el número significativo de semejanzas entre los atributos de las células cancerosas provenientes de diferentes órganos, individuos e incluso especies, lo que sugiere que los procesos que tienen lugar en cada caso son similares. Sin embargo, cada cáncer evoluciona como una nueva entidad, ya que, aparte de los cánceres transmisibles antes mencionados, los tumores desaparecen siempre junto a sus huéspedes, sin transmitir sus innovaciones genéticas ni fenotípicas.

Entonces, ¿cómo se explican esas semejanzas?

Persistencia del cáncer a lo largo del tiempo evolutivo

Desde un punto de vista evolutivo, hay dos hipótesis que pueden explicar la aparición del cáncer y la similitud de sus atributos.

La teoría del atavismo explica el cáncer como un retorno a capacidades anteriores de las células, entre las que se encuentra la liberación de un programa de supervivencia excelentemente conservado, siempre presente en toda célula eucariota y, por tanto, en todo organismo pluricelular. Se cree que la selección de este programa ancestral tuvo lugar durante el período precámbrico, que comenzó hace 4550 millones de años y terminó hace 540 millones de años. Durante este período, que vio surgir la vida sobre nuestro planeta, las condiciones medioambientales eran muy distintas de las actuales y, a menudo, desfavorables. Las fuerzas selectivas que actuaban sobre los organismos unicelulares favorecieron las adaptaciones para la proliferación celular.

Algunas de esas adaptaciones, seleccionadas a lo largo de la vida unicelular, quedaron presentes para siempre, más o menos escondidas en nuestros genomas. Cuando su expresión escapa de los mecanismos de control, comienza una lucha entre los rasgos ancestrales unicelulares y los rasgos pluricelulares actuales y es entonces cuando puede aparecer un cáncer. Es más, esta hipótesis podría explicar también por qué las células cancerosas se adaptan tan bien a los entornos ácidos y pobres en oxígeno (anóxicos), pues estas condiciones eran habituales en el Precámbrico.

La segunda hipótesis implica un proceso de selección somático –las células somáticas agrupan la totalidad de las células de un organismo a excepción de las células sexuales– que conduce a una evolución convergente, es decir, a la aparición de rasgos análogos. Esta hipótesis sugiere que la aparición de los rasgos celulares que caracterizan las células «tramposas» se somete a una fuerte selección cada vez que aparece un nuevo tumor, con independencia de cuáles sean las causas inmediatas de dichos rasgos. Estos procesos de selección somática, al tener lugar en entornos regidos en gran medida por los mismos condicionantes ecológicos (como los que reinan en el interior de los organismos pluricelulares), darían lugar a una evolución convergente.

Eso podría explicar las similitudes que observamos a través de la diversidad del cáncer. No olvidemos que solo vemos los cánceres que consiguen desarrollarse, pero no sabemos cuántos «candidatos» fracasan al no conseguir adquirir las adaptaciones necesarias en el momento adecuado.

Estas dos hipótesis no son excluyentes: la reaparición de un programa ancestral puede estar seguida de una selección somática que culmine en una evolución convergente.

Cualquiera que sea la razón del origen del cáncer, hay una pregunta que sigue sin respuesta: si esta enfermedad suele causar la muerte del huésped, ¿por qué no ha sido más eficaz la selección natural en conseguir que los organismos pluricelulares sean completamente resistentes al cáncer?

Los animales grandes no tienen más cáncer

Los mecanismos de supresión del cáncer son numerosos y complejos. Cada división celular puede provocar mutaciones somáticas que alteren los mecanismos genéticos que controlan la proliferación celular, la reparación del ADN o la apoptosis, perturbando así el control del proceso de formación del cáncer (carcinogénesis).

Si cada división celular conlleva una probabilidad dada de que se produzca una mutación cancerígena, entonces, el riesgo de desarrollar un cáncer debería ser función del número de divisiones celulares a lo largo de la vida de un organismo. Sin embargo, las especies de gran tamaño y más longevas no tienen más cáncer que aquellas pequeñas que viven menos tiempo.

En las poblaciones naturales animales, la frecuencia del cáncer varía, en general, entre un 0% y un 40 % para todas las especies estudiadas y no existe relación con la masa corporal. En los elefantes y en los ratones se observan niveles de prevalencia del cáncer bastante similares, a pesar de que los elefantes desarrollen muchas más divisiones celulares a lo largo de su vida que los ratones. Este fenómeno se conoce como «la paradoja de Peto».

La explicación de esta paradoja reside en el hecho de que las fuerzas evolutivas han seleccionado mecanismos de defensa más eficaces en los animales grandes que en los pequeños, lo que permite reducir el lastre ligado al cáncer por el aumento de tamaño. Por ejemplo, los elefantes tienen veinte copias del gen supresor de tumores TP53, mientras que los humanos solo disponemos de dos.

La rata topo desnuda no teme al cáncer, que solo le afecta de forma anecdótica. Fuente: Meghan Murphy, Smithsonian’s National Zoo, CC BY-ND

Encontramos excepciones notables a esta tendencia general, como es el caso de especies de pequeño tamaño con una longevidad fuera de lo normal. Estas especies tampoco desarrollan apenas cáncer. Un buen ejemplo es el de la rata topo desnuda (Heterocephalus glaber), una especie cuyos individuos viven mucho tiempo (especie longeva) y no desarrollan tumores espontáneos, con la excepción de algunos casos de cáncer detectados de forma anecdótica.

Una enfermedad que se manifiesta de forma tardía

Recordemos también que la eficacia de las defensas contra el cáncer experimenta una disminución una vez que los organismos han llevado a cabo lo esencial de su reproducción, ya que las presiones evolutivas son menores en esta etapa de la vida. Esta pérdida de eficacia, junto con la acumulación de mutaciones a lo largo del tiempo, explica que la mayor parte de los cánceres (mama, próstata, pulmón, páncreas…) aparezcan en la segunda mitad de la vida.

Una de las implicaciones evolutivas capitales es que si, desde una perspectiva darwiniana, el cáncer no es una preocupación relevante cuando se manifiesta tras la fase reproductiva, eso significa también que nuestras defensas se habrán optimizado por selección natural no para erradicar de forma sistemática los procesos oncogénicos sino para controlarlos mientras tengamos capacidad reproductora…

Al final, esas defensas low cost, cuyo objetivo es resistir frente a los tumores, se revelan más ventajosas para salvaguardar el éxito reproductor que como estrategias de erradicación sistemática, que serían sin duda mucho más costosas. El sistema inmunitario, por ejemplo, no trabaja a cambio de nada… En general, los seres vivos se rigen por soluciones de compromiso, trade-offs en inglés, que hacen que toda inversión en una función necesite de una serie de recursos y energía que ya no estarán disponibles para otras funciones. Nuestras defensas contra las enfermedades, el cáncer incluido, no quedan fuera de esta regla de funcionamiento.

Por desgracia, esas defensas low cost contra el cáncer se convierten al final en bombas con retardo… En otras palabras, ¡la lógica darwiniana no nos lleva siempre a resultados que casen con nuestras expectativas como sociedad en términos de salud!

Aunque la mayor parte de las mutaciones cancerígenas se producen en células somáticas a lo largo de la vida, hay casos raros de cáncer cuya causa se encuentra en mutaciones hereditarias en la línea germinal, la que produce las células sexuales. Esas mutaciones congénitas, a veces, son más frecuentesde lo que se esperaríadel equilibrio mutación-selección.

Esta paradoja se puede explicar por diversos procesos evolutivos. Por ejemplo, se ha sugerido que, probablemente, la selección natural no actuará sobre esas mutaciones si, una vez más, sus efectos negativos sobre la salud solo se manifiestan cuando haya terminado el período reproductivo.

Por otro lado, se podría recurrir a la teoría de la pleiotropía antagonista. Esta teoría estipula que ciertos genes tienen efectos contrarios sobre la probabilidad de supervivencia / reproducción según la edad considerada: sus efectos serían positivos al comienzo de la vida y negativos en el resto. Si el efecto positivo inicial es notable, es posible que la selección retenga esa variante genética aunque cause una enfermedad mortal más tarde.

Por ejemplo, las mujeres que presentan una mutación de los genes BRCA1 y BRCA2 tienen un riesgo significativamente más alto de desarrollar cánceres de mama o de ovario, pero esas mutaciones parecen estar relacionadas con una mayor fertilidad.

Implicaciones en materia de tratamientos

El cáncer, auténtico lastre de las poblaciones humanas, es ante todo un fenómeno regido por procesos evolutivos, desde su origen en la historia de la vida hasta su desarrollo en tiempo real en una persona enferma. La separación tradicional entre oncología y biología evolutiva, por tanto, debe desaparecer, pues limita nuestra comprensión de la complejidad de los procesos que culminan en la manifestación de la enfermedad.

Esta nueva perspectiva del cáncer podría resultar útil para el desarrollo de soluciones terapéuticas innovadoras que limiten los problemas asociados a las estrategias de tratamiento disponibles en la actualidad. Estas terapias de altas dosis, que buscan matar el máximo de células malignas, acaban provocando a menudo la proliferación de células resistentes. A la inversa, la terapia adaptativa, profundamente enraizada en la biología evolutiva, podría constituir un enfoque alternativo.

Esta estrategia consiste en disminuir la presión que conllevan las terapias de altas dosis con el fin de eliminar solo una parte de las células cancerosas sensibles. Se trata de mantener un nivel suficiente de competición entre las células cancerosas sensibles y las células cancerosas resistentes, con el fin de evitar o de limitar la proliferación sin restricciones de las resistentes.

Una problemática que no se limita al ser humano

Hasta hace poco, rara vez la oncología había adoptado los conceptos de la biología evolutiva para mejorar la comprensión de los procesos malignos. De igual forma, los ambientalistas y los biólogos evolutivos apenas se han interesado en la existencia de estos fenómenos en sus investigaciones sobre los seres vivos. Pero las cosas cambian y la consideración del cáncer –o, más bien, de los procesos oncogénicos en su conjunto– en el seno de la fauna salvaje suscita un entusiasmo creciente en el seno de la comunidad de los ambientalistas y de los biólogos evolutivos.

En efecto, a día de hoy, el cáncer se muestra con claridad como un modelo biológico pertinente para estudiar la evolución de los seres vivos, así como un fenómeno biológico de importancia para comprender diversas facetas de la ecología de las especies animales y sus consecuencias sobre el funcionamiento de los ecosistemas.

Aunque no siempre evolucionen hacia formas invasivas o metastásicas, los procesos tumorales son omnipresentes en los metazoos y hay estudios teóricos que sugieren que, probablemente, en estos últimos tengan influencia en variables fundamentales en ecología, como son los rasgos de historia de la vida, las aptitudes competitivas, la vulnerabilidad a los parásitos y a los depredadores, o incluso la capacidad de dispersarse. Esos efectos provienen tanto de consecuencias patológicas de los tumores como de los costes asociados al funcionamiento de los mecanismos de defensa de los huéspedes.

La comprensión de las consecuencias ecológicas y evolutivas de las interacciones huésped-tumor se ha vuelto también un tema de investigación de referencia en ecología y en biología evolutiva en estos últimos años.

Estos cuestionamientos científicos son todavía más pertinentes cuando la práctica totalidad de los ecosistemas del planeta, sobre todo los medios acuáticos, está contaminada hoy en día por sustancias de origen antrópico y, a menudo, mutágenicas. Por lo tanto, es primordial mejorar la comprensión de las interacciones huésped-tumor y sus efectos en cascada dentro de las comunidades, para así predecir y anticipar las consecuencias de las actividades humanas en el funcionamiento de los ecosistemas y en el mantenimiento de la biodiversidad.

Sobre los autores: Audrey Arnal es investigadora postdoctoral y Benjamin Roche director de investigación en el Institut de recherche pour le développement (IRD) ; Frédéric Thomas es director de investigación en el Centre national de la recherche scientifique (CNRS)

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

El artículo ¿De dónde viene el cáncer y por qué no ha desaparecido con la evolución? se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Ainara Sangroniz, Leire Sangroniz

Aste Santua dugu eta ziurrenik askok torradak jan ditu egunotan. Torradak munduko hainbat txokotan prestatzen dira, txoko bakoitzean bere berezitasunarekin eta sasoi jakin batzuetan, batez ere aste santuan eta inauterietan. Hala ere, gaur egun badaude urte osoan ere gozo honetaz disfrutatzen dutenak.

Torradak egiteko, oro har, ogia, esnea, kanela eta arrautzak erabiltzen dira. Bada, hurrengo lerroetan kanelaz mintzatuko gara, osagai hau baita torradei zapore bereizgarria ematen diena.

Kanela gaur egun munduan gehien erabiltzen den espezietako bat da eta lehenengotarikoa izan zen Mediterraneora iristen. Asiako Cinnamomum generoko zuhaitzetatik lortzen da: zuhaitzaren barruko azala ebakitzen da, lehortzen utzi eta kiribildu egiten da.

Irudia: Kanela herri askotako gozogintzan erabiltzen den produktua da. (Argazkia: ValverdeRedactor – Pixabay lizentziapean. Iturria: pixabay.com)

Mota askotako zuhaitzak badaude ere, oro har bi kategoriatan banatzen dira: batetik, Ceylon edo Sri Lankako kanela; mota honek kolore argia dauka, hauskorra da, geruza ugari ditu kiribilduta eta zapore leuna dauka, gozoa delarik. Bigarren mota nagusia Asiako edo Txinako kanela da, cassia izenaz da ezagun, lodia eta gogorra da, iluna, zapore sendoagoa dauka eta mikatza da. Beste mota hau Txina, Indonesia eta Vietnamen ekoizten da eta gogokoena da munduko zati handienean.

Antzinako egiptoarrek kanela erabiltzen zuten momiak baltsamatzeko eta Testamentu Zaharrean hainbat aldiz azaltzen da. Asia eta Ekialde Hurbilean jakiak ontzeko erabili izan dute aspalditik eta, ondoren, baita Europan ere. Haragia eta edariak ontzeko erabiltzen da, esaterako ardo beroaren prestaketan, baina ohikoena plater gozoak edo gozokiak ontzeko erabiltzea da.

Kanelari zaporea ematen dion konposatu nagusia zinamaldehidoa da; hain zuzen ere, kanela-azalaren olioaren %90 zinemaldehidoa da. Cassia motako kanelak Sri Lankakoak baino zinemaldehido gehiago dauka. Sri Lankakoak zapore leunago eta konplexuagoa dauka, lore eta iltze ukituekin (eugenola eta linalola). Zinamaldehidoa, bere aldetik, kolore horixka duen likido likatsua da. Behin gorputzean azido zinamikoa emanik oxidatu egiten da eta, ondoren, azido bentzoiko edo azido hipuriko bihurtzen da eta gernuaren bidez kanporatzen da. Horretaz gain, dozenaka konposatu gehiago aurki daitezke kanelan; esaterako eugenola, alkohol zinamikoa eta azido zinamikoa.

Kanelan aurki daitekeen beste konposatu bat kumarina da. Kumarinak banillaren antzeko lurrina dauka; hori dela eta, hura ordezkatzeko erabili izan da lurringintzan.

Azken bi hamarkadetan modan jarri da kanelaren erronka deritzona: koilarakada bat kanela-hautsa irentsi behar da ura edan gabe, minutu bat baino gutxiagoko denboran. Erronka hau betetzea ia ezinezkoa izateaz gain mingarria eta arriskutsua da, hauts kantitate handiak arnasten baitira. Horrek eztula eragiten du, bai eta eztarriko narritadura. Areagotu egiten ditu, gainera, hautsa arnasteagatik arnasa hartzeko zailtasunak eta, horrekin, pneumonia izateko arriskua.

Iturriak:

• Hoskins, J.A (1984). The occurrence, metabolism and toxicity of cinnamic acid and related compounds, Journal of applied toxicology, 4 (6), 283-292. DOI: 10.1002/jat.2550040602
• Koester, Vera (2020). Cinnamon Chemistry. Chemistry Views, argitaratze data: 2020ko abenduaren 8a.
• McGee, Harold (2007). On Food and Cooking: The Science and Lore of the Kitchen. London, U.K.: Simon and Schuster.
• World of Chemicals. The principle of cinnamon challenge, kontsultaren data: 2021eko martxoaren 27a.

Egileez:

Ainara Sangroniz eta Leire Sangroniz Kimikan doktoreak dira eta UPV/EHUko Kimika Fakultatearen, Polimeroen Zientzia eta Teknologia Saileko ikertzaileak Polymat Institutuan.

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Uxune Martinez

Astrofisika

Ikertzaileek hamarkada batzuk daramatzate izarren arteko ingurunean biomolekulak atzematen. Izan ere, partikula horiek bizitzaren jatorriaren hasierako prozesuari buruzko aztarnak eman ditzakete. Zientzialariek, besteak beste, funtsezko molekulak bilatzen aritu dira dira: aminoazidoak, base nitrogenatuak, bizitzako gantz-azidoak edo azukreak. Espazioan edozein molekula bilatzeko, espektroskopia errotazionala erabiltzen da. Teknika horri esker, molekula isolatu bakar baten egitura doitasun handiz zehaztu daiteke. Hori da lortu duena UPV/EHUko ikertalde batek, espektroskopia errotazionalaren bidez, eritrulosaren (zeto-azukre natural bat) egitura molekular hiperzehatza determinatzea lortu du, eta azukre horren seinale espektroskopikoak bilatu ditu espazioan. Elhuyar aldizkarian ematen digute honen berri: Izarrarteko espazioan azukreak bilatzen ari dira EHUko ikertzaileak.

Osasuna

Ikerketa ugarik agerian utzi dute desplazamendu aktiboa sustatu eta laguntzeko ekimenek heriotza-arriskua eta gaixotasun kroniko garrantzitsuen karga murriztu ditzaketela. Hori berori berretsi dute 2017an eta 2020an Erresuma Batuan egindako ikerketek. Izan ere, ikertzaileek ikusi zuten, esaterako, lanera bizikletaz joaten zirenen artean edozein kausaren ondorioz hiltzeko arriskua % 41 gutxiago zela, autoz edo garraio publikoz joan-etorriak egiten zituztenekin alderatuta. Emaitzen nondik norakoak Juan Ignacio Pérez biologoaren eskutik: Lanera pedalei eraginez joateak bizi asko salba ditzake.

Genetika

Sevillako katedralean gordeta dauden Kristobal Kolonen hezurren azterketak, haren jatorriari buruzko zalantzak argituko ditu adituen ustez. Jose Antonio Lorente Granadako Unibertsitateko Auzi Medikuntzako katedraduna buru duen ikerketa-taldeak emaitzen aurrerapen bat emango du maiatzean baina Joxe Mari Ertzilla historiazaleak  aurreratu duenez: “Kolonen DNA alderatu dute haren ondorengoak izan daitezkeen 380 lagunenarekin, «eta ez dute antzekotasunik topatu”. Xehetasunak, Berrian: Kolonen DNAren azterketen emaitzak, aurten.

Teknologia

Prosum proiektuaren arabera 2019an sortutako hondakin elektronikoen % 17,4 baino ez ziren bildu eta birziklatu. Gutako bakoitzak 19 kg hondakin elektroniko sortu zituen 2019. Zaborrera botatzen ditugun hondakin hauetako asko, konpontzen ez diren tresna elektrikoak dira.  Izan ere, konpondu ezineko eta iraupen gutxiagoko tresnen kopurua asko hazi da eta honek ingurumen arazoak ekartzen ditu, hala nola klima larrialdia. Hondakin elektronikoen nondik norakoak plazaratu ditu asteon Izaro Basurko ikertzaileak: Zaharkitze programatua.

Biologia

2006an vespa velutina izeneko liztorra iritsi zen Europara eta harrez geroztik zabal hedatu da. Habitati zabala du eta, ondorioz, ikus daiteke eraikin, nekazaritza-lur, abeltzaintza intentsiboko zonalde, baso, hiri-gune, larre natural, erribera zein gune hezeetan. Hala ere, adierazgarria da, ur-iturriren batetik gertu kokatzen direla beti. Velutina espezie exotiko inbaditzailea da eta hainbat kalte eragin ditu, besteak beste, ez duelako harraparirik izan, orain arte. Izan ere, Galiziako Xuntaren aginduz Alcala de Henaresko Unibertsitateak egindako ikerketa batek agerian utzi du: zapelatz liztorjaleak Asiako liztorraren habiei gogor erasotzen diela. Datuen arabera 24.500 habia desegin zituen Galizian 2018an. Enekoitz Telleriak azaltzen du Berrian: Liztor beltza du begiz jota.

Kimika

Biomonitoreak kutsatzaileak metatzeko gaitasuna duten organismoak dira. Fakultate honi esker, kutsatzaileen kontzentrazioei buruzko informazioa lor daiteke eta baita kutsatzaile horiek izaki bizidunengan duten eraginari buruzkoa ere. Goroldioak edo likenak, esaterako, biomonitoreak izan liteke eta UPV/EHUko IBeA ikerketa-taldeak egindako azterlan batek adierazi du, esaterako, UPV/EHUk zehaztu du Grimmia generoko goroldioak metalen kutsadura atmosferikoaren biomonitore pasibo gisa erabil daitezkeela. Emaitza guztiak Zientzia Kaieran: Goroldioak, metalen kutsadura atmosferikoa antzemateko tresnak.

Fisika

César Tomé dibulgatzailean fisikaren oinarrizko kontzeptuen historiaren beste atal bat ekarri du asteon eta “kuantuez” hitz egin du. “Kuantu” hitza XIX. mendean erabiltzen zen arren, Philipp Lenard fisikariak aipatu zuen idatziz XX. mendean, eta fisika arloko testu baten erabili zuen, 1902. urtean efektu fotoelektrikoari buruzko artikulu batean.

Asteon zientzia begi-bistan igandeetako atala da. Astean zehar sarean zientzia euskaraz jorratu duten artikuluak biltzen ditugu. Begi-bistan duguna erreparatuz, Interneteko “zientzia” antzeman, jaso eta laburbiltzea da gure helburua.

Egileaz:

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

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Diego Muñoz-Concha y Andrea Loayza

El gonfoterio (Stegomastodon platensis) fue parte de la megafauna que se extinguió en Chile a fines del Pleistoceno. Posiblemente dispersaba las semillas de queule. Ilustración: Fernán Muñoz

 

Como en una novela policial en la cual los detectives deben resolver un misterio y hallar un culpable, en las ciencias naturales los científicos también buscamos pistas, presentes y pasadas, que nos ayuden a entender lo que se observa (y lo que no) en un ecosistema. Uno de los grandes misterios ecológicos en la actualidad es la presencia de especies de plantas que producen frutos muy grandes en lugares donde ya no existen animales de gran tamaño que los consuman y puedan dispersar sus semillas. Para las plantas, la dispersión de la semilla es un proceso fundamental que permite a las especies subsistir en el tiempo y colonizar nuevos lugares.

Los frutos que son atractivos para los animales son comestibles y tienen tejidos carnosos muy nutritivos. Suelen ser de un tamaño proporcional a los principales animales que los consumen. Por eso, las plantas con frutos y semillas grandes son dispersadas por animales de gran tamaño (megafauna), ya que son los únicos capaces de tragar los frutos.

En algunos ecosistemas actuales, aún ante la presencia de plantas con frutos aparentemente adaptados para el consumo por grandes animales, no es posible encontrar fauna nativa moderna de gran tamaño que los consuma y disperse sus semillas. Estos frutos megafáunicos, observados hace décadas en ecosistemas centroamericanos, son considerados un anacronismo, y su presencia se atribuye a la desaparición de grandes bestias hace unos 10 000 años, hacia el final de la última época glacial, a fines del Pleistoceno.

Numerosas especies de plantas tienen frutos de carácter megafáunico en Sudamérica. En un estudio reciente fijamos la mirada en una escena ecológica donde participa un árbol en peligro de extinción que solo crece en una reducida extensión geográfica de la zona costera en el centro-sur de Chile.

El fruto de este árbol, llamado queule (Gomortega keule), es comestible y de gran tamaño (20 a 40 gramos). Tiene una semilla protegida por una durísima cubierta leñosa. En la época de fructificación, en otoño (abril y mayo en su zona de origen) los frutos caen al suelo y allí se pudren sin que haya animales nativos que los consuman en cantidades importantes, y menos que dispersen las semillas. Sin embargo, en Chile existen evidencias fósiles de la ocurrencia de megafauna en el Pleistoceno, como gonfoterios, équidos y cérvidos.

Lamentablemente, parece casi imposible encontrar un estómago fósil de estos animales con semillas de queule en su interior. Debemos buscar entonces otras evidencias que apunten al carácter megafáunico del fruto de queule.

Frutos de queule en el suelo

Una observación importante corresponde al consumo de frutos de queule por parte de animales modernos de gran tamaño. Como parte de nuestro estudio, se dispusieron frutos maduros de queule en las jaulas de animales de un zoológico y también para animales domésticos en granjas locales. Algunos animales no se acercaron a los frutos, otros comieron la pulpa pero descartaron el cuesco, y algunos consumieron el fruto completo.

Esta evidencia permite asegurar que los frutos de queule son atractivos para animales de gran tamaño y que, al menos algunos de esos animales, tragan la semilla y por lo tanto pueden transportarla. Pero además es relevante conocer si la semilla mantiene su capacidad de germinar luego de pasar por la boca o el tracto digestivo del animal. Para esto realizamos experimentos de germinación con los cuescos recuperados, donde observamos germinación en todos los casos.

Detalle de los frutos de queule

Otra observación importante, ahora en el ambiente natural del árbol, fue la presencia de cuescos de queule en estiércol de cerdos y vacas. En algunas zonas donde persiste la especie, los habitantes locales señalan que el ganado se alimenta de los frutos de queule, lo que confirma esta observación y apoya el carácter megafáunico del fruto.

Sin embargo, puesto que no hay plántulas de queule en zonas con ganado, estos animales domésticos no están desarrollando hoy día el proceso de dispersión de semillas en forma efectiva para esta especie. Entre los animales nativos, donde existe muy poca información, solo un pequeño ciervo ha sido visto mordisqueando los frutos, pero debido a su reducido tamaño corporal (menos de 10 kilogramos), no es probable que trague la semilla.

Cuescos de queule

¿Debemos ayudar al queule?

Aunque parece bastante claro que el fruto megafáunico de queule representa un anacronismo, existen aún muchas interrogantes que futuras investigaciones deberán abordar para avanzar de forma efectiva en la conservación de esta especie de árbol. La escasa sobrevivencia de sus plántulas, el posible rol de dispersión de semillas por animales como roedores y por el ganado, y sobre todo los múltiples efectos de la alteración que sobre el bosque original han producido la agricultura y la silvicultura son algunas de las preguntas que deben ser respondidas.

El ciervo más pequeño del mundo, el pudú (Pudu puda), es el único animal de ciertas proporciones que fue observado comiendo frutos de queule, aunque no es probable que pueda tragar y dispersar la semilla. Foto: Carlos Reyes y Alexis Villa, CONAF Maule.

La intervención con cerdos o caballos, que podrían dispersar semillas de queule, puede parecer atractiva, pero la complejidad del sistema hace difícil prever los efectos negativos que en el caso del cerdo ya se han observado en otros ecosistemas neotropicales.

Antes de pensar en la introducción de megafauna para restablecer procesos ecológicos importantes (rewilding) como la dispersión de semillas, hay que considerar experiencias recientes muy preocupantes por sus consecuencias sociales y ecológicas.

El caso de queule también puede despertar reflexiones éticas y filosóficas, pues se trata de una especie con problemas de dispersión de semillas muy posiblemente desde tiempos anteriores a los cambios planetarios que vivimos hoy, situación compartida por varias otras especies de plantas.

Sobre los autores: Diego Muñoz-Concha es profesor e investigador en botánica de la Universidad Católica del Maule y Andrea Loayza es profesora asociada de la Universidad de La Serena

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

El artículo La extinción de la megafauna chilena dejó a este árbol sin ayuda para dispersar sus semillas se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Foto: Charlotte Venema / Unsplash

Pasó a principios de 2021 y se formó una gran polvareda que quedó en nada. Exactamente igual que en 2019.  María Jesús del Río desentraña en esta charla el misterio de cómo se forma el precio de la electricidad en España. Un adelanto: como todos los precios es una cuestión de oferta y demanda y, como todos los precios, es una cuestión de las distorsiones de un mercado intervenido.

María Jesús del Río es ingeniera industrial con especialidad en electrotecnia. Atesora más de 15 años de experiencia en empresas de energías renovables, donde he desarrollado principalmente tareas de análisis de producción y seguimiento de mercados.



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

El artículo María Jesús del Río – Naukas Bilbao 2019: El día que el MWh alcanzó los 10.000€ se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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Ramón Ortega Lozano y Aníbal Monasterio Astobiza

Fuente: freepik.es

Muchos autores (Walton, Rudinow, Hartog) han analizado la falacia de la pendiente resbaladiza como un argumento que propone que cuando se da un primer paso hacia una dirección, una serie de consecuencias inextricables conducirán, en última instancia, a un resultado desastroso. Una falacia es un argumento imperfecto, es decir, con deficiencias formales que lo convierten en irracional. En el caso de los temas que aborda la pendiente resbaladiza, los resultados siempre son negativos. Por eso suelen ser un buen caldo de cultivo para la ciencia ficción, en especial para las distopías.

Sin embargo, pese a basarse en argumentos imperfectos, la pendiente resbaladiza no impide hacer algunas críticas razonables sobre las consecuencias que podrían derivarse de intervenciones en exceso arriesgadas. María Teresa López la Vieja analiza en su libro La pendiente resbaladiza: la práctica de la argumentación moral que un uso conservador del argumento justificará el rechazo de lo nuevo, por el temor a que nos lleve hacia el desastre. Por el contrario, un uso crítico invita a mantener la prudencia ante prácticas de resultado incierto.

La vacuna y la pendiente resbaladiza

Cuando hizo acto de aparición la vacuna contra el virus SARS-CoV-2, no dejaron de pronunciarse argumentos que advertían las posibles consecuencias negativas sobre su impacto social. Muchos de ellos correspondían a la clasificación de pendiente resbaladiza, pues renunciando a la lógica formal, prevenían de un posible desastre. Uno de los principales problemas que se planteó era si la vacunación debía ser obligatoria. O si debía serlo al menos para algunos colectivos.

A partir de aquí se empezó a especular sobre la división social que podría acarrear el estar vacunado frente a los que no lo estuvieran. De hecho, una de las primeros ideas que se barajó para mostrar los peligros de esa posible desigualdad era ejemplificada con la idea de ciudadanos que podían viajar, por estar vacunados, y ciudadanos que no, por no estarlo.

¿Es posible que una falacia termine convirtiéndose en una realidad? En la actualidad, el pasaporte de vacunación parece serlo y se materializará en breve. Bajo la lógica argumentativa de la pendiente resbaladiza, la posibilidad del pasaporte de vacunación es una mala idea y representa una medida discriminatoria e iliberal, porque nos conduce en una dirección con resultados inciertos.

Pensemos en tres grupos poblacionales que pueden no vacunarse: a) aquellas personas que no pueden, porque tienen una contraindicación médica (edad, condiciones de salud y/u otros factores); b) aquellas personas que no quieren (antivacunas o por simple razón de autonomía); y c) aquellas personas que no tienen acceso a la vacuna. ¿Estas personas tendrían restringidas sus libertades de movilidad por no tener un pasaporte de vacunación? ¿Qué hacemos con estos grupos? ¿Es posible pensar en un mercado negro de pasaportes de vacunación falsificados?

Como puede verse, a veces las metáforas catastróficas que enuncian las pendientes resbaladizas pueden enunciar verdades, pese a que su argumento sea imperfecto (irracional). Incluso cuando una medida como el pasaporte de vacunación parece insuficiente para prevenir los riesgos de contagio, pues, como analizan Beriain y Rueda, ni siquiera está probado que las vacunas produzcan una inmunidad esterilizante. O lo que es lo mismo, no se ha demostrado que los vacunados no puedan contagiar o transmitir el virus.

El riesgo como fundamento de la pendiente

El concepto de riesgo es actualmente entendido como la probabilidad que existe de que tenga lugar un acontecimiento con un impacto negativo o de que un factor aumente la probabilidad de que esto ocurra. En el ámbito sanitario, el factor de riesgo son aquellas condiciones que dentro de una cadena de acontecimientos relacionados sirven para identificar causas próximas al desarrollo de una enfermedad.

Lo interesante es que esta idea de riesgo supone siempre un control social. La sociedad “saludable” tiene un comportamiento predecible y deseable, y lo que se aparta se convierte en una conducta desviada. En otras palabras, existen comportamientos que deben ser controlados para evitar riesgos.

Debido a la actual pandemia podemos ver múltiples ejemplos. Basta mencionar el uso de la mascarilla. Cuando se habla de control social, no se está haciendo referencia a unas leyes sancionadoras por no usar la mascarilla, sino a que es la misma sociedad la que vigila y controla su uso. ¿Quién vería bien, hoy en día, que una persona estornudara o tosiera sin mascarilla? Incluso aunque estuviera haciendo deporte al aire libre, su comportamiento sería censurado. O, por lo menos, no se vería con buenos ojos.

Por tanto, salud, riesgo y control social son conceptos muy unidos. Pero es importante remarcar que el peso de ese control no necesariamente proviene de un poder estatal, sino de una narrativa. Desde la antropología de la salud se ha analizado que la narración en torno al riesgo puede tener como consecuencia miedo, ansiedad y rabia. Ejemplos que también hemos visto durante la pandemia como los censurables ataques a profesionales de la salud por parte de sus vecinos.

Nuevas pendientes de vacunados y no vacunados

Dentro de la narrativa de riesgo podría ser aceptable la implementación de estos pasaportes. Como se ha mencionado arriba, la pendiente resbaladiza puede ayudarnos a generar un pensamiento crítico, para analizar con cautela los posibles desenlaces de una acción. ¿Deberíamos aventurarnos, entonces, a plantear otras pendientes a partir del pasaporte de vacunación?

Parece necesario enunciar algunas, aunque su finalidad no sea otra que la cautela, es decir, la de proponer límites que resultaría inaceptable sobrepasar frente a esa posible división social entre vacunados y no vacunados. ¿Podría comenzar a usarse un pasaporte parecido para entrar a ciertos lugares de ocio (discotecas, bares, restaurantes, cines)? ¿Podría solicitar un empleador a un candidato, previa firma de un contrato de cesión de datos privados, que muestre su certificado de inmunidad para ser contratado?

Si el virus SARS-CoV-2 se convierte en una infección respiratoria endémica, lo cual es muy probable, ¿seguirán siendo útiles los pasaportes de vacunación? ¿Los pasaportes de vacunación estarán basados en una vacuna administrada o en ciertos niveles de anticuerpos en sangre? Estas y otras muchas cuestiones se plantean de seguir la argumentación de la pendiente resbaladiza en su uso crítico-prudencial y merecen ser examinadas si no queremos acabar con una división social entre vacunados y no vacunados.

Sobre los autores: Ramón Ortega Lozano es profesor de antropología de la salud y comunicación humana en la Facultad de Ciencias de la Salud San Rafael-Nebrija, Universidad Nebrija y Aníbal Monasterio Astobiza es investigador posdoctoral de la Universidad del País Vasco / Euskal Herriko Unibertsitatea

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

El artículo El riesgo de división social entre vacunados y no vacunados se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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“Zenbakien liluratzaile honek haren aztikeria bota du zientziaren artean abstraktuena denaren gain, eta gizon adimentsu gutxik (gure herrialdean behintzat) haren gainean eragin zezaketen indarrarekin baino gogorrago heldu dio.”

Charles Babbagek Michael Faradayri idatzitako gutuneko esaldi bat, 1843ko irailaren 9a.

1. irudia: “Ada Lovelace, zenbakien liluratzailea” komikiaren hasierako irudia. (Ilustrazioa: Jordi Bayarri / Ikaselkar)

Ada jakin-minez betetako neskatoa izan zen beti. Txikitan hegan egiteko makinak asmatzen zituen eta matematikan zuen interesa hazi egin zen bera ere hazten zihoala. Charles Babbage matematikari eta ingeniariak makina analitiko bat diseinatu zuen tabulazio- edo konputazio-programak egiteko eta horrek Adaren interesa piztu zuen. Tramankulu haren askotariko aukerak antzeman zituen Adak, sortzaileak berak imajinatzen zituen gauzetatik harago jo eta askoz gehiago ikusten zuelarik. Bere matematika ezagutzekin eta bere sorkuntzarako zuen gogo eta senarekin, Adak algoritmo bat idatzi zuen, Babbagen makina analitikoak kalkuluak giza esku-hartzerik gabe egitea lortuko lukeena. Hau izan zen, askok historiako lehen programa informatikotzat hartzen duten formula matematikoa.

Augusta Ada King matematikaria, Lovelaceko kondesa (1815-1852), abenduaren 10ean jaio zen. Batez ere, Charles Babbageren makina analitikoari buruzko lanagatik da ezaguna baina horrez gain, ordenagailuek zenbakizko kalkulu sinpleak gainditzeko duten ahalmena iragarri zuen.

2. irudia: “Ada Lovelace, zenbakien liluratzailea” komikiaren amaiera. (Ilustrazioa: Jordi Bayarri / Ikaselkar)

“Ada Lovelace, zenbakien liluratzailea” Ikaselkar argitaletxeak argitaratzen duen “Zientzialariak” komiki-sortaren azken alea da. Komikien bidez zientzialari eta pentsalari ezagunen biografiak eta lorpenak plazaratzen dira. Orain arte, Marie Curie, Newton, Galileo, Darwin, Aristoteles edota Hipatiaren istorioak argitaratu dituzte.

Irudi-sorta atsegin eta hizkuntza hurbilaren bidez, besteak beste, haur eta gazteen artean irakurzaletasuna sustatzea eta euskaraz irakurtzeko ohitura zabaltzea ditu helburu egitasmoak. Horrez gain, haur eta gazteei zientzia gerturatzea ere nahi da, eta erakustea zientzia ez dutela jenio handiek egiten, zientzialari guztiek elkarrekin pentsatuz baizik.

 Argitalpenaren fitxa:

• Izenburua: Ada Lovelace, zenbakien liluratzailea
• Egilea: Jordi Bayarri
• Itzultzailea: Maialen Berasategi
• Argitaletxea: Ikaselkar, 2020
• Orrialdeak: 47 orrialde
• ISBNa: 978-84-17538-99-6

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Chamaeleo zeylanicus. Ilustración: María Lezana

Tendemos a pensar en la endotermia como la condición ideal de los animales, esa que permite la homeotermia y, por lo tanto, la llave para poder llevar una vida independiente (hasta cierto punto, entiéndase) del calor o, más frecuentemente, del frío que pueda hacer ahí fuera.

Efectivamente, el poder mantener constante la temperatura corporal tiene la ventaja de que permite que la actividad no se vea apenas condicionada por el entorno térmico. Pero también tiene una gran desventaja: sale cara. A los efectos, es como tener encendida de forma permanente una estufita interna. Quizás por esa razón son tan pocos los grupos animales cuyos miembros regulan su temperatura corporal para mantenerla constante (homeotermos). Así pues, no cabe pensar en la endotermia como “condición ideal”. De hecho, la mayoría de especies animales son poiquilotermos; esto es, permiten que su temperatura interna varíe en función de los cambios ambientales. Y a la inmensa mayoría de ellas no les va nada mal.

El efecto que ejerce la temperatura sobre la actividad animal puede ser muy importante. La velocidad de las reacciones químicas depende de la temperatura, por lo que todas las funciones basadas en reacciones químicas también dependen de la temperatura; es lo que ocurre con la contracción muscular, o con la absorción intestinal de nutrientes, por ejemplo. Por ello, las bajas temperaturas pueden limitar la capacidad de movimiento de los animales poiquilotermos, algo que puede tener consecuencias de gran trascendencia. Por ejemplo, para poder atrapar una presa hay que realizar algún tipo de movimiento, y lo mismo cabe decir cuando de lo que se trata es de huir de un depredador.

Se trata de una cuestión de tan importantes consecuencias potenciales, que muchos animales poiquilotermos han desarrollado eficaces mecanismos para neutralizar, en cierta medida al menos, la dependencia térmica de la actividad. Esto es, han conseguido que el metabolismo, así como sus niveles generales de actividad dependan de la temperatura en un grado inferior al que cabría esperar si el efecto térmico consistiese únicamente en un efecto cinético directo sobre las reacciones químicas implicadas. Gracias a esa capacidad, el nicho ecológico de las especies puede ser algo más amplio de lo que sin ella hubiera sido, y esto es más importante en los animales terrestres, porque en los medios acuáticos, y sobre todo en el mar, los cambios térmicos son de menor amplitud y, casi siempre, mucho más graduales.

Aparte de esa capacidad para mitigar la dependencia térmica que tienen numerosos animales, también hay especies que han desarrollado otras tácticas para compensar los efectos de esa “tiranía” térmica. Aquí veremos una de esas tácticas, un truco, -podría decirse-, que han desarrollado los camaleones.

Los camaleones, como todos los reptiles vivientes, son poiquilotermos, pero tienen un nicho ecológico muy amplio, máxime si los comparamos con los lagartos, a los que, por otra parte, tanto se asemejan. Los camaleones son depredadores de la modalidad “sit-and-wait”. Son de movimientos lentos, y extraordinariamente crípticos, porque se camuflan muy bien; gracias a esa capacidad sus presas potenciales no se percatan de su presencia. Y utilizan, además, un procedimiento de caza muy especial: la proyección balística de la lengua. Seguramente todos tenemos en mente imágenes de alguna proyección de la lengua de un camaleón, pues son imágenes muy habituales en documentales de televisión. La proyectan a gran velocidad; aunque su longitud puede llegar a duplicar la del cuerpo, pueden extender la lengua en 0’07 s (a una aceleración de 400 m s-2). En la lengua tienen una sustancia adhesiva y allí quedan adheridos los insectos que atrapa. Ese es, en pocas palabras, su método de caza.

Como he señalado antes, los camaleones tienen un nicho ecológico muy amplio, ya que son capaces de cazar en un intervalo amplio de temperaturas. Esa capacidad se debe a la naturaleza del movimiento de la lengua. Porque no es un movimiento muscular, sino que se debe a la extensión de los componentes elásticos de colágeno. Al parecer, la actividad muscular tiene el cometido de recoger, -podría decirse que el de enrollar y tensar-, la lengua; cuando se encuentra recogida, los componentes elásticos se encuentran contraídos y al proyectarse hacia una presa, se libera la tensión que se había generado al recogerse. En cierto modo, se asemeja al funcionamiento de una ballesta. Recoger la lengua es similar a armar la ballesta; en ambos casos hay que hacer un trabajo. Y luego, una vez que está armada, solo hay que soltarla cuando se desea. La lengua funciona, a todos los efectos, como un proyectil.

Gracias al uso de ese mecanismo, la proyección de la lengua es muy poco dependiente de la temperatura: un descenso de 10 ºC solo provoca una reducción de entre un 10% y un 20% en la velocidad y potencia con que se proyecta la lengua, cuando si ese movimiento se hubiera basado en la contracción muscular, hubiera experimentado una reducción superior al 40% para ese mismo descenso térmico. Esto es, las temperaturas bajas no reducen en exceso la velocidad de proyección, pero sí la del posterior recogimiento. Claro que para cazar insectos, la clave no está en enrollar la lengua rápidamente, sino en lanzarla después a gran velocidad.

El sistema de proyección de la lengua de los camaleones es un curioso y útil mecanismo. Gracias a él pueden vivir en zonas de temperaturas muy diversas y, además, pueden cazar desde muy temprano en la mañana en zonas frías. Y eso es algo que, por efecto del frío, les está vedado a otros reptiles. Sabíamos que su capacidad de camuflaje constituye una valiosa adaptación. Pero el mecanismo descrito en este artículo también es muy valioso, por la ventaja competitiva que comporta.

Fuente: Christopher V. Anderson & Stephen M. Deban (2010): “Balistic tongue projection in chamaleons maintains high performance at low temperature.” PNAS 107: 5495-5499.

 

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

El artículo El proyectil del camaleón se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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César Tomé

«Kuantu» hitza XIX. menderako erabiltzen bazen ere, fisikan XX. mendean agertu zen lehenengoz Philipp Lenard fisikariaren eskutik, efektu fotoelektrikoari buruzko 1902ko artikulu batean. Kontzeptuaren lehen agerpena, berriz, Max Planck fisikariari egozten zaio normalean; 1900. urtean idatzitako artikulu harrigarri batean erabili zuen. Dena den, Ludwig Boltzann fisikaria izan zen lehena proposatzen sistema fisiko bateko energia ezin zela maila diskretuetan baizik egon, 1877an.

1900eko artikulu hartan, Planckek formula bat aurkeztu zuen ordurako ezagunak zitzaizkien gorputz beltzaren erradiazio-datu enpirikoak doitzeko. Formula horretan, elektrizitatez kargaturiko «erresonadore harmoniko» batzuen E energia v maiztasunean E=hv izan behar zen. «Erresonadore harmonikoak» nolabaiteko malguki sinple batzuk ziren, eta erradiazio elektromagnetikoa igorri edo xurgatzen zuten atomoak irudikatzen zituzten; h, ostera, konstante berri bat zen, zeina beharrezkoa izan zitzaion datu esperimentalak doitzeko. Formula eratortzean, Planckek bere burua behartuta ikusi zuen, konponbide posible bakar gisa, Ludwig Boltzmann fisikariak sortu zuen gasaren entropiarako probabilitate-kalkulua erabiltzera. Planck ez zen konturatu, ordea, kalkulua gorputz beltzaren erradiaziora egokitzean, goitik behera aldatzen ari zela erradiazioa deskribatzeko erabili zituen fisika-teoriak.

Irudia: Ludwig Boltzmann fisikariak 1896an gas teoriari buruzko hitzaldi batzuetan aurkeztu zuen marrazkia: iodo molekula. (Iturria: Cuaderno de Cultura Científica bloga)

Izan ere, Planckek konfiantza osoa zuen James Clerk Maxwell eta Hendrik Antoon Lorentz fisikariek egindako eremu elektromagnetikoaren deskribapenean. Planckek eta bere garaiko fisikari gehien-gehienek uste zuten erradiazioa fenomeno jarraitua zela, datuen argitan: lehenik, elektromagnetismoa eta argia bateratu izana; bigarrenik, Heinrich Hertzek frogatutako uhin elektromagnetikoen existentzia; azkenik, Maxwell eta Lorentzen ekuazioek deskribatzen zituzten hainbat uhin-fenomeno.

Fisikari gehien-gehienak, ordea, ez dira guztiak: Albert Einstein gaztea zalantzati zebilen. Planckek, gorputz beltzaren erradiazioaren dentsitate espektralaren formula sortzeko orduan, zenbait oinarri mekaniko-estatistiko hartu zituen ardatz gisa, eta Einsteinek ordurako xeheki analizatuak zeuzkan oinarri horiek. 1905 urtea heldu zenean, Einstein gazteak ondorioztatua zuen fenomeno berriak –adibidez, Lenardek deskribatzen zuen efektu fotoelektrikoa– erraz azal zitezkeela baldin eta argi monokromatikoaren energia hv magnitudeko argi-kuantu kopuru finitu bat bazen. Beraren ustez, argi-kuantu horiek espazioko hainbat puntutan daude, eta unitate gisa soilik xurgatu daitezke.

Garai berean, Einsteinek logikak eskatzen zuen hurrengo urratsa eman zuen. Plancken erradiazioaren teoriak beharrezkoa zuen erresonadoreen energia-edukiak erroan ez-jarraituak (hau da, diskretuak) izatea. Efektu fotoelektrikorako bere «hipotesi heuristikoa» erabilita, Einsteinek diskretutasuna eremu elektromagnetiko askera eta argiaren zein materiaren arteko interakziora hedatu zuen.

1907an, Einsteinek solido sinpleen bero espezifikoa, tenperatura baxuan behatzerakoan, 3Nk balio klasikotik nola desbideratzen zen azaldu zuen. Balio horretan, gramoko atomo kopurua zen N, eta k, berriz, Planckek gorputz beltzaren erradiazioan sartutako bigarren konstante unibertsal bat (hala ere, Boltzmann konstantea izena eman zitzaion). Azalpen hark hipotesi kuantikoa berresten zuen.

Einsteinen solidoen ereduan, beraz, atomo guztiak dira baliokideak eta v maiztasun berdinean dardaratzen dira beren oreka-puntuaren inguruan. Kuantuak existitzeak berekin dakar osziladore bakoitzak En = nhν energiak soilik eduki ahal izatea; bertan, n zenbaki arrunt bat da. Plancken formulak, berriz, 3Nk bero espezifiko klasikoa ematen du hv kT baino askoz txikiagoa den mugan (T=tenperatura). Tenperatura baxuan, non muga hori aplikatzen ez den, bero espezifikoaren balioak desbideratzen direla ikus daiteke. Beste batzuen artean Walter Nernst fisikari eta kimikariak frogatu zuen esperimentalki Einsteinen emaitzaren doikuntza, 1910ean.

Egileaz:

Cesár Tomé López (@EDocet) zientzia dibulgatzailea da eta Mapping Ignorance eta Cuaderno de Cultura Cientifica blogen editorea.

Itzulpena:

Lamia Filali-Mouncef Lazkano

Hizkuntza-begiralea:

Xabier Bilbao

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Que se rompan las cifras,
sin poder calcular
ni el tiempo ni los besos.
Y al otro lado ya
de cómputos, de sinos,
entregarnos a ciegas
–¡exceso, qué penúltimo!–
a un gran fondo azaroso
que irresistiblemente
está
cantándonos a gritos
fúlgido de futuro:
“Eso no es nada, aún.
Buscaos bien, hay más”.

Pedro Salinas, La voz a ti debida (1933). Poema [19], versos 726-739

Demostración sin palabras de una fórmula descubierta por Galileo (ver [2])

 

Este poema sobre cifras y cómputos habla de un amor sin límites. Me parece una hermosa manera de introducir una no menos bonita fórmula descubierta por Galileo en 1615:

No es difícil probar esta fórmula por inducción matemática. Propongo una sencilla demostración en dos pasos.

Veamos en primer lugar que la suma de los n primeros números impares p(n) = 1 + 3 + 5 + … + (2n-1) es n2.

Es claro que la fórmula es cierta para n=1 (1 = 12). Suponiendo que se cumple para n (es decir, p(n) = n2), veamos que es cierta para n+1. En efecto,

p(n+1) =1 + 3 + 5 + … + (2n-1) + (2n+1) = [1 + 3 + 5 + … + (2n-1)] + (2n+1) = p(n) + (2n+1).

Aplicando la hipótesis de inducción, queda que:

p(n+1) = n2 + (2n+1) = (n+1)2.

En segundo lugar, comprobemos que la suma de los siguientes n números impares q(n) = (2n+1) + (2n+3) + … + (4n-1) es 3n2.

La fórmula es cierta para n=1 (2 + 1 = 3 x 12). Suponiendo que se cumple para n (es decir, q(n) =3n2), veamos que es cierta para n+1. En efecto,

q(n+1) =(2(n+1)+1) + (2(n+1)+3) + … + (4(n+1)-1) =

(2n+3) + (2n+5) + … + (4n+3).

Observar que esta suma tiene n+1 sumandos, obtenidos al eliminar de q(n) el primer elemento (2n+1) y al añadirle los dos sumandos (4n+1) y (4n+3). Es decir,

q(n+1) = q(n) – (2n+1) + (4n+1) + (4n+3).

Aplicando la hipótesis de inducción, queda que:

q(n+1) = 3n2 – (2n+1) + (4n+1) + (4n+3) = 3n2 + 6n + 3 = 3(n+1)2.

La fórmula de Galileo es entonces cierta ya que:

p(n) / q(n) = n2 / 3n2 = 1/3.

El matemático Roger B. Nelsen es el autor del sugerente libro Proofs Without Words: Exercises in Visual Thinking (The Mathematical Association of America, 1997). En este texto propone una serie de pruebas sin palabras, es decir, demostraciones visuales, sin ninguna explicación, que ilustrarían una propiedad matemática que se desea verificar. La imagen que abre este escrito es precisamente una demostración visual de la fórmula descubierta por Galileo de la que hemos tratado en esta entrada: es la que propone Nelsen en la referencia [2].

Por cierto, la fórmula para la suma de los n primeros números impares también puede demostrarse sin palabras:

Una prueba sin palabras para el teorema de la suma de los números impares. Fuente: Wikimedia Commons.

 

El primer cuadrado formado por un bloque negro muestra que p(1) = 1. Al añadir alrededor de él una tira de 3 bloques blancos (al sumar 1 + 3) se obtiene otro cuadrado y con ello se demuestra que p(2) = 4, y así sucesivamente…

Referencias

[1] Oddity, Futility Closet, 18 marzo 2021

[2] Roger B. Nelsen, Proof without words: On a property of the sequence of odd integers (Galileo, 1615), Mathematics Magazine, Vol. 68, no. 1, 1995, pág. 41.

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 Una fórmula descubierta por Galileo se ha escrito en Cuaderno de Cultura Científica.

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